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[摘 要]作者在多年土工试验工作中，对土工试验中遇到的问题进行了阐述，对其中几个问题进行了阐述和探讨，为工程设计提供较为准确的数据。
[关键词]土工试验；勘探取样；力学试验；关系
中图分类号 ： TU 32/ 399 文献标识码 ： A 文章编号：
一、前言
室内土工试验是岩土工程勘察工作中的重要组成部分，其目的主要是土工试验人员使用标准的仪器遵照标准的试验操作方法，根据建设工程的要求对地基土的试样，进行各种试验项目的测试，提供可靠的物理、力学性指标参数。由于自然界土层自身的不均匀性，取样、保存和运输过程中对原状土的扰动，试验仪器、操作方法的差异以及试验人员的素质不同，使得土工试验中测试的结果存在各种问题，在一定程度上影响到岩土工程勘察的准确评价。
二、室内土工试验
土工试验的主要依据是国家标准GB/T50123-1999《土工试验方法标准》，还有国家水利部的SL237-1999《土工试验规程》以及交通部的JTG E40-2007《公路土工试验规程》。作为土工测试人员，国家的标准或规程就是从业的技术规范和守则，是从事各项试验操作的根本依据。不按相关规定进行试验操作，试验成果的准确性将无从谈起，因此坚决杜绝违反国标或规程的操作。
三、制样中应注意的问题
对土样，先用削土刀将其圆柱土样的两端面削平，用眼观察用手按捏，描述土样的颜色、矿物成分、软硬程度、塑性状态、结构构造，查看与送样单是否相符，同时对所切土样的物理力学指标值凭经验作一个估计值，并记录。对岩样，在切样过程中也要对其颜色、矿物成分、结构构造、风化程度、岩石名称进行详细的描述，并凭经验对岩石强度进行估计。对岩土样物理力学性质的描述和估计，有利于后期数据整理时进行对比，得出符合工程实际的试验数据，同时也有助于试验人员积累经验。野外钻探取样环节影响取样质量的因素很多，除取土器结构和取土方法等因素外，钻孔的垂直度、取土时孔底的清洁程度、取样器切入土层的速度等都会影响取样质量。土样的保管与运输野外取的土样因为诸多因素不能立即送到试验室做试验 这样就必须放在野外好好保管.保存处的温度与湿度要适当.避免风吹、日晒、防冻，要将样盒封严。
四、土的物理、力学性质指标的相关性
土的物理性质和力学性质是紧密相关的。土的物理性质在很大程度上决定了它的力学性质，土的强度随外界环境的变化而变化，天然土体具有结构性，对扰动较为敏感，土在外力作用下的变形实质上是土粒集合体及水和气体相互作用与移动的结果。土的比重、含水率、密度，是反映土最基本工程地质性质的三项指标，利用这三项指标可以换算土的干密度、孔隙比、孔隙度、饱和度等指标，这三项指标的变化，不仅影响其它指标的变化，而且将使岩土工程分析评价产生偏离。
4.1 土的物理试验
（1） 在土的物理试验中，比重、密度、含水率是三个最基本物性指标。用它们可以换算土的干密度、孔隙比、孔隙度、饱和度等指标。这三项指标的正确与否，不仅影响其他指标的变化，而且还影响土的一系列力学指标。因此准确测定这三项指标有着重要的意义。
（2） 土的液限与塑限。影响土液限、塑限的因素很多，包括土的颗粒大小、形状、级配、矿物成分以及土中可溶盐成分等，但在工程实际中，认为液、塑限指标主要受粘粒含量和粘粒的矿物成分两个因素影响。在实际操作中，有的使用自动液，塑限联合测定仪，有的使用锥式液限仪，塑限用搓条法，这样就难免因为手法不一致，同一指标试验人不同，得出的结果就不尽相同。测定土的液塑限时取标准样的问题，国标上规定土要过0.5mm的筛，才能进行试验。在实际操作中，有些土用肉眼可见较多砂粒，砾石，则最好能采用筛分法确定砂粒含量，如果砂粒含量已达到砂土的标准，就不必再做液、塑限试验 反之则做液、塑限试验来确定土的名称。
（3）土的物理指标间是相互关联的。因此，在测得这些指标后，应对其进行综合分析，进而对这些指标的准确性进行判别。比如在有些成果中会出现饱和度Sr>l00%的现象，这就说明在某些试验数据中，存在误差或者错误，需要根据开土记录进行调整，必要时要重做试验。有时处在坚硬状态的土，测试结果却出现液性指数IL>1流塑状态，这时要对含水率、液限、塑限的测试结果进行复核。通过物性指标问关系的统一分析，可使试验结果的准确度进一步提高。
4.2 土的力学试验
（1）固结试验
土的力学试验主要有固结试验和抗剪强度试验。其测定的力学性指标如粘聚力、内摩擦角、压缩模量和渗透系数等等，用于计算土体强度、变形、渗透及稳定性，是地基基础设计，深基坑边坡支护等设计中很重要的参数值，直接影响设计的可靠、合理及工程的安全和造价。
土的固结试验是测定土体在压力作用下产生变形的过程。首先要抓好土样的取样、验收和管理工作，注意观察试样是否扰动。在试验过程中.要严格按国标或规程进行操作，消除各种不利因素。一旦出现问题要及时解决。有些单位在最大固结压力大于400kPa时，仍采用1小时加荷一级的快速法，未按慢速法或用次固结增量法校正的快速法；对于饱和试样，按规定应在施加第一级压力后立即向水槽中注水浸没试样。但在实际操作中，有的忘了注水，使试样的含水状态发生了改变：有的对非饱和试样也加注水，造成在较低压力阶段试样吸水后产生膨胀。土的固结试验成果和抗剪强度之间也有着一定的关系。一般情况下，土的压缩性越高，压缩模量越低，而它的抗剪强度则越小。利用这种关系可以直接判断压缩结果和抗剪结果是否准确。
（2） 土的抗剪强度试验
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。在计算承载力，评价地基、基坑稳定性以及计算挡土墙上土压力时，都要用到土的抗剪强度指标，因此正确地测定土的抗剪强度在工程上具有重要意义。抗剪强度的试验方法有多种，在实验室内常用的有直接剪切试验、三轴压缩试验和无测限抗压强度试验。土的抗剪强度和荷载类型、加荷速率、排水条件等有关，因此，应按土体在工程中的实际工作状况，选择试验方法。在切取抗剪试验样品时，应注意所取试样的代表性，如果所取试件的性质相差太大，测试结果会离散很大。虽然直剪试验受仪器结构的限制，存在不少缺点，但由于直剪试验指标在生产实践中已积累了大量经验，在一般工程中还是广泛应用。直剪试验应注意的是要明确排水条件，控制剪切速率，对土质松软的土样，要分次轻轻施加垂直压力，以防土样挤出。在资料整理时应按最小二乘法或作图法求出C、φ，避免随意连线或无依据地给出参数。
五、土工试验与设计、勘探的关系问题分析
土工试验是解决土工问题的一个工作环节，它与勘探取样、设计、施工都有关系，尤其与设计关系比较密切。因此，制订好符合设计要求而且能反映实际情况的试验规划和对成果作出合理评价，首先要加强土工试验与设计、勘探之间的联系。
目前流行的解决土工问题的步骤是：设计人员接受土工任务后，向勘探和试验单位下达勘探取样和试验任务。钻探取样人员往往按照勘测规范的一般要求进行勘探和取样，然后把了解到的情况写成报告连同土样送交试验室。虽然他们对土层的变化了解颇深，但由于对工程情况知道得不多，因此，容易忽略其中很薄的，但对该工程却颇为重要的土层。
在制订试验计划之前，设计和试验人员很少与勘探人员一起参加部分野外鉴别工作，试验计划不是三方共同制订，而是往往由设计单位提出比较原则的要求，试验人员则按照《试验规程》来完成试验任务的。于是，不论是哪个工程，碰到的土是否具有特殊性质，或是否要求进行特种试验，而勘探取样、试验项目和方法都基本相同，试验重点也不太明确。在试验过程中，设计人员不是经常到试验室去了解试验方法是否与所采用的设计计算方法相协调或试验细节是否需要改造，他们主要从勘探报告中了解地层情况，从试验报告中选择土性质指标作为设计依据，这样基础上的设计，难免出差错。
结束语
土工试验是为岩土工程勘察工作提供测试结果的有效手段之一，而测试结果的准确程度与否，其测试成果直接影响工程质量。在进行室内土工试验的过程中，存在许多不容忽视的问题，应该引起测试人员的高度重视，才能为工程建设与施工提供更准确可靠的依据。保证工程的安全性、合理性和经济性，更好地为工程建设服务。
参考文献：
[1]GB50021，岩土工程勘察规范[S].2001.
[2]安海功.静压桩施工的环境效应及其控制技术[D].郑州：郑州大学，2008.
[3]段保春.岩土工程勘察土工试验数据自动化处理实现方法[J].河北地质矿产信息.
[关键词]土工试验；勘探取样；力学试验；关系
中图分类号 ： TU 32/ 399 文献标识码 ： A 文章编号：
一、前言
室内土工试验是岩土工程勘察工作中的重要组成部分，其目的主要是土工试验人员使用标准的仪器遵照标准的试验操作方法，根据建设工程的要求对地基土的试样，进行各种试验项目的测试，提供可靠的物理、力学性指标参数。由于自然界土层自身的不均匀性，取样、保存和运输过程中对原状土的扰动，试验仪器、操作方法的差异以及试验人员的素质不同，使得土工试验中测试的结果存在各种问题，在一定程度上影响到岩土工程勘察的准确评价。
二、室内土工试验
土工试验的主要依据是国家标准GB/T50123-1999《土工试验方法标准》，还有国家水利部的SL237-1999《土工试验规程》以及交通部的JTG E40-2007《公路土工试验规程》。作为土工测试人员，国家的标准或规程就是从业的技术规范和守则，是从事各项试验操作的根本依据。不按相关规定进行试验操作，试验成果的准确性将无从谈起，因此坚决杜绝违反国标或规程的操作。
三、制样中应注意的问题
对土样，先用削土刀将其圆柱土样的两端面削平，用眼观察用手按捏，描述土样的颜色、矿物成分、软硬程度、塑性状态、结构构造，查看与送样单是否相符，同时对所切土样的物理力学指标值凭经验作一个估计值，并记录。对岩样，在切样过程中也要对其颜色、矿物成分、结构构造、风化程度、岩石名称进行详细的描述，并凭经验对岩石强度进行估计。对岩土样物理力学性质的描述和估计，有利于后期数据整理时进行对比，得出符合工程实际的试验数据，同时也有助于试验人员积累经验。野外钻探取样环节影响取样质量的因素很多，除取土器结构和取土方法等因素外，钻孔的垂直度、取土时孔底的清洁程度、取样器切入土层的速度等都会影响取样质量。土样的保管与运输野外取的土样因为诸多因素不能立即送到试验室做试验 这样就必须放在野外好好保管.保存处的温度与湿度要适当.避免风吹、日晒、防冻，要将样盒封严。
四、土的物理、力学性质指标的相关性
土的物理性质和力学性质是紧密相关的。土的物理性质在很大程度上决定了它的力学性质，土的强度随外界环境的变化而变化，天然土体具有结构性，对扰动较为敏感，土在外力作用下的变形实质上是土粒集合体及水和气体相互作用与移动的结果。土的比重、含水率、密度，是反映土最基本工程地质性质的三项指标，利用这三项指标可以换算土的干密度、孔隙比、孔隙度、饱和度等指标，这三项指标的变化，不仅影响其它指标的变化，而且将使岩土工程分析评价产生偏离。
4.1 土的物理试验
（1） 在土的物理试验中，比重、密度、含水率是三个最基本物性指标。用它们可以换算土的干密度、孔隙比、孔隙度、饱和度等指标。这三项指标的正确与否，不仅影响其他指标的变化，而且还影响土的一系列力学指标。因此准确测定这三项指标有着重要的意义。
（2） 土的液限与塑限。影响土液限、塑限的因素很多，包括土的颗粒大小、形状、级配、矿物成分以及土中可溶盐成分等，但在工程实际中，认为液、塑限指标主要受粘粒含量和粘粒的矿物成分两个因素影响。在实际操作中，有的使用自动液，塑限联合测定仪，有的使用锥式液限仪，塑限用搓条法，这样就难免因为手法不一致，同一指标试验人不同，得出的结果就不尽相同。测定土的液塑限时取标准样的问题，国标上规定土要过0.5mm的筛，才能进行试验。在实际操作中，有些土用肉眼可见较多砂粒，砾石，则最好能采用筛分法确定砂粒含量，如果砂粒含量已达到砂土的标准，就不必再做液、塑限试验 反之则做液、塑限试验来确定土的名称。
（3）土的物理指标间是相互关联的。因此，在测得这些指标后，应对其进行综合分析，进而对这些指标的准确性进行判别。比如在有些成果中会出现饱和度Sr>l00%的现象，这就说明在某些试验数据中，存在误差或者错误，需要根据开土记录进行调整，必要时要重做试验。有时处在坚硬状态的土，测试结果却出现液性指数IL>1流塑状态，这时要对含水率、液限、塑限的测试结果进行复核。通过物性指标问关系的统一分析，可使试验结果的准确度进一步提高。
4.2 土的力学试验
（1）固结试验
土的力学试验主要有固结试验和抗剪强度试验。其测定的力学性指标如粘聚力、内摩擦角、压缩模量和渗透系数等等，用于计算土体强度、变形、渗透及稳定性，是地基基础设计，深基坑边坡支护等设计中很重要的参数值，直接影响设计的可靠、合理及工程的安全和造价。
土的固结试验是测定土体在压力作用下产生变形的过程。首先要抓好土样的取样、验收和管理工作，注意观察试样是否扰动。在试验过程中.要严格按国标或规程进行操作，消除各种不利因素。一旦出现问题要及时解决。有些单位在最大固结压力大于400kPa时，仍采用1小时加荷一级的快速法，未按慢速法或用次固结增量法校正的快速法；对于饱和试样，按规定应在施加第一级压力后立即向水槽中注水浸没试样。但在实际操作中，有的忘了注水，使试样的含水状态发生了改变：有的对非饱和试样也加注水，造成在较低压力阶段试样吸水后产生膨胀。土的固结试验成果和抗剪强度之间也有着一定的关系。一般情况下，土的压缩性越高，压缩模量越低，而它的抗剪强度则越小。利用这种关系可以直接判断压缩结果和抗剪结果是否准确。
（2） 土的抗剪强度试验
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。在计算承载力，评价地基、基坑稳定性以及计算挡土墙上土压力时，都要用到土的抗剪强度指标，因此正确地测定土的抗剪强度在工程上具有重要意义。抗剪强度的试验方法有多种，在实验室内常用的有直接剪切试验、三轴压缩试验和无测限抗压强度试验。土的抗剪强度和荷载类型、加荷速率、排水条件等有关，因此，应按土体在工程中的实际工作状况，选择试验方法。在切取抗剪试验样品时，应注意所取试样的代表性，如果所取试件的性质相差太大，测试结果会离散很大。虽然直剪试验受仪器结构的限制，存在不少缺点，但由于直剪试验指标在生产实践中已积累了大量经验，在一般工程中还是广泛应用。直剪试验应注意的是要明确排水条件，控制剪切速率，对土质松软的土样，要分次轻轻施加垂直压力，以防土样挤出。在资料整理时应按最小二乘法或作图法求出C、φ，避免随意连线或无依据地给出参数。
五、土工试验与设计、勘探的关系问题分析
土工试验是解决土工问题的一个工作环节，它与勘探取样、设计、施工都有关系，尤其与设计关系比较密切。因此，制订好符合设计要求而且能反映实际情况的试验规划和对成果作出合理评价，首先要加强土工试验与设计、勘探之间的联系。
目前流行的解决土工问题的步骤是：设计人员接受土工任务后，向勘探和试验单位下达勘探取样和试验任务。钻探取样人员往往按照勘测规范的一般要求进行勘探和取样，然后把了解到的情况写成报告连同土样送交试验室。虽然他们对土层的变化了解颇深，但由于对工程情况知道得不多，因此，容易忽略其中很薄的，但对该工程却颇为重要的土层。
在制订试验计划之前，设计和试验人员很少与勘探人员一起参加部分野外鉴别工作，试验计划不是三方共同制订，而是往往由设计单位提出比较原则的要求，试验人员则按照《试验规程》来完成试验任务的。于是，不论是哪个工程，碰到的土是否具有特殊性质，或是否要求进行特种试验，而勘探取样、试验项目和方法都基本相同，试验重点也不太明确。在试验过程中，设计人员不是经常到试验室去了解试验方法是否与所采用的设计计算方法相协调或试验细节是否需要改造，他们主要从勘探报告中了解地层情况，从试验报告中选择土性质指标作为设计依据，这样基础上的设计，难免出差错。
结束语
土工试验是为岩土工程勘察工作提供测试结果的有效手段之一，而测试结果的准确程度与否，其测试成果直接影响工程质量。在进行室内土工试验的过程中，存在许多不容忽视的问题，应该引起测试人员的高度重视，才能为工程建设与施工提供更准确可靠的依据。保证工程的安全性、合理性和经济性，更好地为工程建设服务。
参考文献：
[1]GB50021，岩土工程勘察规范[S].2001.
[2]安海功.静压桩施工的环境效应及其控制技术[D].郑州：郑州大学，2008.
[3]段保春.岩土工程勘察土工试验数据自动化处理实现方法[J].河北地质矿产信息.