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摘 要：影响土工试验成果的因素有很多，本文从含水率的测定、颗粒分析及土的抗剪强度三个方面进行讨论，以个人的工件经验同国家现行规范和试验规程结合起来, 分析了土工试验中存在的一些问题，提出了一些解决问题的个人看法，与同行交流学习。
关键词：土工试验含水率颗粒分析 抗剪强度
中图分类号： S969 文献标识码： A
土工试验是岩土工程勘察的重要组成部分，也是解决土工问题的一个工作环节，为设计、施工提供相关指标和参数。影响土工试验数据的因素也有很多，比如野外的取样与保管，土样的运输，室内土工试验，数据的统计分析等。本文依据《土工试验方法标准》，就各项试验方法中值得注意的细节，做出认真仔细的探讨。对土工试验工作中，经常遇到的部分问题进行剖析, 以便采取相应措施，提交更为真实、准确的土工试验数据。
1 含水率的测定。
土的含水率是指土在105℃-110℃温度下烘至恒量时所失去水的质量与恒量后干土质量的比值，以百分数表示。含水率是表示土湿度的重要物理性质指标之一， 也是岩土工程质量控制指标之一。
根据《土工试验方法标准》规定，含水率室内试验标准是烘干法，《土工试验方法标准》中的方法如下：取代表性试样15-30g，有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g，将土样置于称量盒内，称盒加湿土质量，打开盒盖放于烘箱，保持温度105℃-110℃，烘干至恒量。烘干时间对粘土、粉土不得少于8小时，对砂土不得少于不少于6 小时，对含有机质超过干土质量5%的土，应将温度控制在65-70℃的恒温下烘至恒量。
这里有三方面须要注意的问题，①取样点的位置不同含水量会有较大的差别, 为克服这种影响，可分上、中、下不同部位同时取等量样品, 加以混合后作为含水量试验样品，有些地区的土质极不均匀，含有姜石等杂物，这些也会影响测试结果，一定要将这些杂物剔除。②铝盒烘干时应开口, 以利水的充分蒸发。铝盒在长期使用过程中由于氧化、磨损其质量也有一定变化, 定期标定能有效降低试验误差。③电热烘箱和电子天平是获取试验数据的重要工具，一定要按国家现行规范的规定，定期标定。
另外取样扰动或进水、取土器和筒壁的挤压、土样在运输和存放期间保护不当等也会引起含水率的变化。因此这些方面也要认真把控。
2颗粒分析试验
2．1筛析法
本方法适用于粒径小于、等于60mm，大于是0.075mm的土，其实就是我们常说的砂粒土，其定名见下表
砂土分类标准表
分 类 名 称 查 验 指 标 及 标 准
漂石、块石
卵石、碎石
圆砾、角砾 颗粒组成>200mm超过全重50%
颗粒组成>20mm超过全重50%
顆粒组成>2mm超过全重50%
砾 砂
粗 砂
中 砂
细 砂
粉 砂 颗粒组成>2mm占全重25~50%
颗粒组成>0.5mm超过全重50%
颗粒组成>0.25mm超过全重50%
颗粒组成>0.075mm超过全重85%
颗粒组成>0.075mm超过全重50%
注：分类时从粗到细以最先符合者确定。
按照《土工试验方法标准》中的方法，按要求取样数量取样，将试验样过2mm筛，称筛上和筛下的试样质量。当筛下的试样的质量小于试样总质量的10%时，不作细筛分析；筛上的质量小于总质量的10%时，不作粗筛分析。取筛上的试样倒入依次叠好的粗筛中，筛下的试样倒入依次叠好的细筛中，进行筛析。依次称各级筛上及底盘内试样的的质量，应准确到0.1g。
这里要特别注意一个问题，就是在我们筛分的过程中，要仔细观察每一级筛上的试样，是否都是不能筛到下一级的砂粒，因为在实际工程中，由于砂土含有一定的水份，烘干后会成块状或参杂有一些细小的土颗粒，如果不把这些砂块细小的土颗粒碾碎，是会影响砂土的定名，如果含有的土颗粒过多，将会严重影响定名。因此筛分时，要认真观察，用橡胶擦轻轻碾压，将所有颗粒碾散，每一级都能准确的确定出砂粒的含量。但当含有细粒土颗粒的砂土时，应按细粒土的筛析法试验进行筛析。
2．2密度计法
本试验方法适用于粒径小于0.075mm的试样。具体试验过程严格按照《土工试验方法标准》控制，这里只说一点，本试验可确定粉土的粘粒含量，物理统计值是按层统计的，当这一层的变异系数过大（并未超出规范规定值）时，将不宜判断该层的使用值，所以在取样时，一定要取有代表性的土样，用目测结合界限含水量试验数据来取样。
3 直接剪切试验。
直接剪切试验是测定土体抗剪强度的，土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力, 是土的重要力学性质之一。其抗剪强度指标为内摩擦角Φ、粘聚力C。根据《土工试验方法标准》，此试验分为慢剪试验、固结快剪试验、快剪试验及砂类土的直剪试验四种方法。其中快剪试验是工业与民用建筑中最长用的一种，这里我们着重讨论一下。
《土工试验方法标准》中指出本试验方法适用与渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。试验步骤中应注意以下三方面：①取标准试样时，一定要取土质比较均匀，四个试样的性质相差不要太大的，否则就会出现C为负值的情况，取完试样可以用天平测一下土的质量密度。②对松软试样垂直压力应分级施加，以防土样挤出，实际工程中，试验人员往往忽略这一点，一次性压到第一级，当压到第二级荷载时会发生土样挤人透水石与剪切盒之间缝隙的情况而无法剪切。这样不但不能更快的完成试验任务，而且会使这个试样没有剪切数据，因为送来的试样是有一定规定的。所以一定要按标准方法操作。③标准中规定在施加垂直压力后，拔去固定销，立即以0.8mm/min的剪切速度进行剪切。千万不能为了节省时间而人为提高剪切速度, 这样会造成剪切强度偏低,而影响试验数值。
总 结：一个勘察项目的最终结果是否准确，室内土工试验的重要性是显而易见的，因此要严格控制与土工试验有关的各个环节，将所有可能发生的误差降低到最小, 才能准确完成土样的定性、定量分析与评价, 为建设单位提交合格的勘察成果。
参考文献
顾宝和, 高大钊《.岩土工程勘察规范》CB50021一2001
黄颐龄, 腾延京, 王铁宏等《建筑地基基础设计规范》（GB/50007一2011）
盛树馨, 昊连荣, 徐伯孟等《土工试验方法标准》（GB/ T50123 一1999）
关键词：土工试验含水率颗粒分析 抗剪强度
中图分类号： S969 文献标识码： A
土工试验是岩土工程勘察的重要组成部分，也是解决土工问题的一个工作环节，为设计、施工提供相关指标和参数。影响土工试验数据的因素也有很多，比如野外的取样与保管，土样的运输，室内土工试验，数据的统计分析等。本文依据《土工试验方法标准》，就各项试验方法中值得注意的细节，做出认真仔细的探讨。对土工试验工作中，经常遇到的部分问题进行剖析, 以便采取相应措施，提交更为真实、准确的土工试验数据。
1 含水率的测定。
土的含水率是指土在105℃-110℃温度下烘至恒量时所失去水的质量与恒量后干土质量的比值，以百分数表示。含水率是表示土湿度的重要物理性质指标之一， 也是岩土工程质量控制指标之一。
根据《土工试验方法标准》规定，含水率室内试验标准是烘干法，《土工试验方法标准》中的方法如下：取代表性试样15-30g，有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g，将土样置于称量盒内，称盒加湿土质量，打开盒盖放于烘箱，保持温度105℃-110℃，烘干至恒量。烘干时间对粘土、粉土不得少于8小时，对砂土不得少于不少于6 小时，对含有机质超过干土质量5%的土，应将温度控制在65-70℃的恒温下烘至恒量。
这里有三方面须要注意的问题，①取样点的位置不同含水量会有较大的差别, 为克服这种影响，可分上、中、下不同部位同时取等量样品, 加以混合后作为含水量试验样品，有些地区的土质极不均匀，含有姜石等杂物，这些也会影响测试结果，一定要将这些杂物剔除。②铝盒烘干时应开口, 以利水的充分蒸发。铝盒在长期使用过程中由于氧化、磨损其质量也有一定变化, 定期标定能有效降低试验误差。③电热烘箱和电子天平是获取试验数据的重要工具，一定要按国家现行规范的规定，定期标定。
另外取样扰动或进水、取土器和筒壁的挤压、土样在运输和存放期间保护不当等也会引起含水率的变化。因此这些方面也要认真把控。
2颗粒分析试验
2．1筛析法
本方法适用于粒径小于、等于60mm，大于是0.075mm的土，其实就是我们常说的砂粒土，其定名见下表
砂土分类标准表
分 类 名 称 查 验 指 标 及 标 准
漂石、块石
卵石、碎石
圆砾、角砾 颗粒组成>200mm超过全重50%
颗粒组成>20mm超过全重50%
顆粒组成>2mm超过全重50%
砾 砂
粗 砂
中 砂
细 砂
粉 砂 颗粒组成>2mm占全重25~50%
颗粒组成>0.5mm超过全重50%
颗粒组成>0.25mm超过全重50%
颗粒组成>0.075mm超过全重85%
颗粒组成>0.075mm超过全重50%
注：分类时从粗到细以最先符合者确定。
按照《土工试验方法标准》中的方法，按要求取样数量取样，将试验样过2mm筛，称筛上和筛下的试样质量。当筛下的试样的质量小于试样总质量的10%时，不作细筛分析；筛上的质量小于总质量的10%时，不作粗筛分析。取筛上的试样倒入依次叠好的粗筛中，筛下的试样倒入依次叠好的细筛中，进行筛析。依次称各级筛上及底盘内试样的的质量，应准确到0.1g。
这里要特别注意一个问题，就是在我们筛分的过程中，要仔细观察每一级筛上的试样，是否都是不能筛到下一级的砂粒，因为在实际工程中，由于砂土含有一定的水份，烘干后会成块状或参杂有一些细小的土颗粒，如果不把这些砂块细小的土颗粒碾碎，是会影响砂土的定名，如果含有的土颗粒过多，将会严重影响定名。因此筛分时，要认真观察，用橡胶擦轻轻碾压，将所有颗粒碾散，每一级都能准确的确定出砂粒的含量。但当含有细粒土颗粒的砂土时，应按细粒土的筛析法试验进行筛析。
2．2密度计法
本试验方法适用于粒径小于0.075mm的试样。具体试验过程严格按照《土工试验方法标准》控制，这里只说一点，本试验可确定粉土的粘粒含量，物理统计值是按层统计的，当这一层的变异系数过大（并未超出规范规定值）时，将不宜判断该层的使用值，所以在取样时，一定要取有代表性的土样，用目测结合界限含水量试验数据来取样。
3 直接剪切试验。
直接剪切试验是测定土体抗剪强度的，土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力, 是土的重要力学性质之一。其抗剪强度指标为内摩擦角Φ、粘聚力C。根据《土工试验方法标准》，此试验分为慢剪试验、固结快剪试验、快剪试验及砂类土的直剪试验四种方法。其中快剪试验是工业与民用建筑中最长用的一种，这里我们着重讨论一下。
《土工试验方法标准》中指出本试验方法适用与渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。试验步骤中应注意以下三方面：①取标准试样时，一定要取土质比较均匀，四个试样的性质相差不要太大的，否则就会出现C为负值的情况，取完试样可以用天平测一下土的质量密度。②对松软试样垂直压力应分级施加，以防土样挤出，实际工程中，试验人员往往忽略这一点，一次性压到第一级，当压到第二级荷载时会发生土样挤人透水石与剪切盒之间缝隙的情况而无法剪切。这样不但不能更快的完成试验任务，而且会使这个试样没有剪切数据，因为送来的试样是有一定规定的。所以一定要按标准方法操作。③标准中规定在施加垂直压力后，拔去固定销，立即以0.8mm/min的剪切速度进行剪切。千万不能为了节省时间而人为提高剪切速度, 这样会造成剪切强度偏低,而影响试验数值。
总 结：一个勘察项目的最终结果是否准确，室内土工试验的重要性是显而易见的，因此要严格控制与土工试验有关的各个环节，将所有可能发生的误差降低到最小, 才能准确完成土样的定性、定量分析与评价, 为建设单位提交合格的勘察成果。
参考文献
顾宝和, 高大钊《.岩土工程勘察规范》CB50021一2001
黄颐龄, 腾延京, 王铁宏等《建筑地基基础设计规范》（GB/50007一2011）
盛树馨, 昊连荣, 徐伯孟等《土工试验方法标准》（GB/ T50123 一1999）