1、1浅议影响土工试验成果因素摘要：土工试验是岩土工程勘察的重要组成部分，其提供的物理、力学参数是工程技术人员评价地基特性和岩土工程施工质量的重要依据之一。为提高土工试验成果的准确性，本文对影响土工试验因素进行了分析。 关键词：影响；土工；试验；成果；因素 中图分类号：TU41 文献标识码： A 文章编号： 引言： 土工试验所提供的参数是对天然地基的工程特性或工程质量的客观描述，可以直接用于工程设计或对工程施工的质量进行检验,故土工试验成果的准确性影响到勘察报告或对工程施工质量检验结果的正确性。下面从几个方面分析了土工试验中影响常规重要物理指标的因素，提出了相应的解决方法，从而提高土工试验成果的准
2、确度。 一、含水率 （一）含义 长期以来，在岩土工程领域中将含水率和含水量两个名词互相混淆，实际上含水量是土中含水的质量，单位为 g；而含水率是土中水与干土的质量之比，以百分率表示，那么在国家标准 GB/T50123-1999 中采用含水率这个名词更为符合定义。 （二）方法 2含水率是土的基本物理性指标之一，含水率的变化将使土的一系列物理力学性质随之而异。测定含水率的方法多种多样，烘干法是其中的一种。方法是将试样放入温度能保持在 105110的电热烘箱中烘至恒值。此法是测定含水率通用标准方法，精度高，试验简便，结果稳定，列入了国家标准。 （三）影响因素 1、含水率试验的关键在于代表性试样的选取
3、。进行含水率试验时，常因土层的不均匀、土样短缺、土样扰动等各种因素，影响了试验的成果，以上因素有土样本身客观存在的，也有人为造成的，因此含水率试样的选取是重中之重。试验人员应根据试验目的和要求确定方法：若为了了解全土层综合而概略的天然含水率，可沿原状土的土层剖面竖向切取土样；但绝大多数的含水率试验还是为了配合密度试验、压缩试验、剪切试验等，因此应在切取原状土样环刀的上或下两面横向选取土样，这样土的含水率与其他相关试验的指标相吻合，有助于了解土层的真实情况和对试验成果的分析。 2、对于黑色土、灰色土，当有机质含量大于 5%时，应将温度控制在65-70的烘箱中烘至恒值，因为有机质土在 105110
4、温度下，有机分子会在烘干过程中逐渐分解而不断损失，使测得的含水率比实际含水率大，而且是有机质含量越高，误差就越大。 二、密度 （一）含义及方法 土的密度是单位体积的质量，它是土的主要物理指标之一，用它可3换算出土的干密度、孔隙比、饱合度等指标，无论野外勘察或室内试验及施工质量控制中均要测定密度，测定密度的方法常用的是环刀法。对于粘性土此方法操作简便而准确。 （二）影响因素 在 GB/T50123-1999 标准中，密度试验的环刀法阐述得简单，但在实际的操作中是有几点需要注意的：工程中大多取样的高度为 20cm，在土质不均匀的地段上，这 20cm 高度土柱的变化也不可忽视。因此，密度试验首先应在
5、打开土样的盒盖时，通过颜色、性状先行判断出土的不均匀程度，在土质变异的交界处将土柱分开，将此样分显两组进行密度、含水率、压缩等试验；若土样短缺，则应取土柱偏软的部分进行密度试验，这样取是将对工程不利的因素考虑进去，将指标整理为成果，试验人员要以严谨的态度对待。 三、固结试验 （一）含义 固结试验是研究土体受力变形性质最基本的方法。主要确定在侧限与轴向排水条件下土的变形与压力的关系，或孔隙比与压力的关系，变形与时间的关系，测定项目视工程需要而定。常规固结试验的主要仪器为固结仪。 （二）影响因素 影响此项试验的主要因素是环刀与试样侧面之间的摩擦，这种摩擦抵消了试样上所加荷载的一部分，使试样上的有效
6、压力估计过高。压缩模量就是反映土在侧限条件下附加压应力与相应的应变增量之比值。为4减小摩擦，在环刀尺寸的选用上，应选土与环刀接触面比例小的环刀；其次，在环刀内壁涂润滑材料如凡士林，用涂有凡士林的大环刀的土样进行压缩固结试验可提高结果的准确性。 四、塑液限 （一）含义及方法 液限是区分粘性土可塑状态和流塑状态的界限含水率，塑限是区分粘性土可塑状态与半固体状态的界限含水率。测定土的液限主要方法有圆锥仪法、碟式仪法等试验方法，测定土的塑限的方法主要是滚搓法，也可采用液塑限联合测定法测土的液塑限。 （二）影响因素 1、在 GB/T50123-1999 土工试验方法标准中，液塑限联合测定法和圆锥法中都有
7、用纯水将天然含水率的土样调制成均匀膏状的过程，众所周知，土中含有不同的物质，因此这一步骤的操作就不可以点代面，要区别对待。粘性土中有铁结核、锰结核、砂粒、植物根径等，都会对试验结果产生影响，那么在调制的过程中，应将不可磨匀的物质挑出，如硬质的铁锰结核、砂粒，但对于土中均匀分布且软质的结核或云母等调匀后可不挑出。 2、对某些高液限的粘土，试样静置历时对液限、塑限有较大影响，高液限的粘土的亲水性不好，吸附水膜厚，根据经验，可适当延长静置浸润时间，可提高试样的均匀度。 五、试验成果进行综合分析 取得试验结果后,根据各指标之间的影响因素,可对试验数据进行全5面分析,以验证各数据的合理性,正确性。 1、
8、土的物性指标间是相互关联的,因此,当这些指标出来以后,可以将这些指标放到一起,进行综合的分析,从而对这些指标的准确性进行判别。比如,本来在开土的时候,发现土是处在硬塑状态,而结果却是处在可塑或液塑状态,其原因一有可能是含水率测定有偏差;二则可能液限,塑限结果存在误差,两种情况的误差使得液性指数有误差,造成了试验结果判断与土样实际情况不一致。大多数情况下,会是因为天然含水率不准造成土的状态确定不准。测含水率时一定要注意取用同一层的,烘干土样的时间一般情况下不要短于规范规定的时间,保证含水率的准确性。 2、土的力学性质主要取决于土的物质成分、结构和构造特点,还与受力条件有关。土在外力作用下的变形实
9、质上是由于土粒或集合体及不同类型的水和气体相互移动的结果。因此土的物理性质和力学性质具密切相关性,在受力条件相同的情况下其力学性质主要取决土的物质成分、结构和构造特点,其压缩曲线的形状与土样的成分、结构、状态以及受力历史等有关。压缩系数是用固结试验测得的。从压缩曲线上看,若压缩曲线较陡,说明压力增加时孔隙比减小得多,则土的压缩性高,压缩系数大;若曲线是平缓的,则土的压缩性低,压缩系数小。压缩系数与含水率或液性指数存在一定的关系,同一类土,一般地,含水率、液性指数越大,土体越接近液态,其压缩性也越大,则压缩系数越大。如果在制样的过程中,感到土是较硬的或测出的液性指数较低,而测出的压缩系数较大,这
10、说明试验操作有误或记录有误,要检查各试验过程的各个环节,查出是液性指数有误或是压缩系数有误。土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能6力,是土的重要力学性质之一。在计算承载力,评价地基稳定性以及计算挡土墙的土的压力时,都要用到土的抗剪强度指标,抗剪强度的试验方法有多种,室内常用的有直接剪切试验,三轴压缩试验。在常见的可塑状态下,随着粘粒含量的增多,压缩性降低,土的内聚力增大,但内摩擦角较小。因此,硬塑或坚硬状态的粘土抗剪强度指标,比软塑和流动的粘性土大。土的含水率或液性指数的增大,土的强度降低,抗剪强度指标降低;有机质的含量愈高,摩擦角变小,则强度降低。 结束语： 综上所述，影响土工试验数据的因素较多，只有在试验过程中控制好各个环节，认真分析土工试验指标的相互关系，经常与高水平试验室进行比对试验、交流经验；积极参与行业或主管部门组织的能力验证，这样才能提高试验室的整体水平，才能保证试验数据的准确、可靠。 参考文献： 1 何建平,王改会,唐云.土工试验中存在的一些问题及建议J.岩土工程界 2006 第 9 卷第 1 期:30-35. 2 吕永高,李相然.土工试验中注意的问题与实验成果的综合分析J.岩土工程界, 2001,4(8):53-54. 3 GB/T50123-1999,土工试验方法标准S. 4 SL237-1999,土工试验规程S.
