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【摘 要】 室内土工试验是工程勘察设计的重要内容，土工试验能够确定许多十分重要的参数，只有了解和掌握试验过程中的每一个细节，重视试验过程中可能发生的任何问题，把各种问题隐患扼杀于萌芽中，这样才能保证试验的最终质量，从而为工程设计提供准确的数据。
【关键词】 工程勘察；试验；仪器；问题
1 概述
室内土工试验是岩土工程勘察中的重要环节，其目的主要是试验人员使用实验仪器，并遵照规程对地基土的试样，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，为设计人员提供可靠地依据。因此，室内土工试验的研究对于岩土工程勘察具有十分重要的意义。
2 主要仪器设备
2.1物理试验仪器
（1）电子天平：它是土工试验常用工具，以电磁力或电磁力矩平衡原理进行称量的天平，根据感量不同可以分为1g、0.1g、0.01g、0.001g、0.0001g，用于颗粒分析试验、击实试验、含水量液塑限试验、比重试验等。
（2）圆锥仪、液塑限联合测定仪：用于测定试样的液塑限。目前大多数单位采用圆锥仪法，也有部分单位采用液塑限联合测定仪法。
（3）分析筛：根据孔径不同分为粗筛和细筛，适用于粒径大于0.075mm的试样颗粒分析，粒径小于0.075mm的试样适用于密度计法和移液管法。
2.2力学性能试验仪器
（1）固结试验仪器：主要有砝码杠杆式固结仪和气压固结仪两种。砝码杠杆式固结仪根据施加的压力大小分为低压固结仪、中压固结仪和高压固结仪。气压固结仪的压力源主要是采用高压气体。（2）直剪试验仪器：①双速电动等应变直剪仪，用于固结快剪和快剪试验。②三速电动等应变直剪仪，慢剪试验和快剪都可以。③电动四联等应变直剪仪，慢剪、固结快剪和快剪试验可以同时进行。（3）三轴仪：是三轴压缩试验仪器，目前应变控制式三轴压缩仪是勘察单位普遍使用的，三轴压缩试验根据排水情况不同，可以分为不固结不排水、固结排水和固结不排水试验。
2.3数据的采集与处理
随着计算机应用的不断发展，不仅提高了数据采集和处理的能力，而且与传统方法相比也大大提高了其准确性。在试验过程中运用计算机，使得数据采集、数据处理和绘制曲线，以及打印成果融为一体形成体系，同时也完成了系统与计算机的通讯，实现了分散采集、集中处理的多重功能。
3 常规试验方法
3.1试样的物理性质试验方法
（1）含水率试验：烘干法为标准方法，本方法操作简便、保质保量，适用于粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。烘干温度采用105～110℃，含有机质超过干土质量5%的土，烘干温度采用65～70℃，烘干时间粘土、粉土不少于8h，砂土不少于6h。
（2）密度试验：①环刀法是测定土样密度的基本方法，本方法适用于细粒土。此方法在测定土样密度的同时，可将试样用于固结和直剪试验。②蜡封法适用于易破裂土和形状不规则的坚硬土。蜡液温度以达到溶洞以后不出气泡为准。不同的蜡密度不同，试验前应测定蜡密度。③灌水法和灌砂法适用于现场测定粗粒土的密度。
（3）液、塑限测定方法：国际上测定液限的方法是碟式仪法和圆锥仪法。国标规定使用圆锥仪时，采用液、塑限联合测定法；使用碟式仪时，采用滚搓法测定塑限。适用于粒径小于0.5mm的土。
（4）颗粒分析试验：筛析法适用于粒径大于0.075mm的试样。密度计法和移液管法适用于粒径小于0.075mm的试样。
3.2试样的力学性质试验方法
（1）固结试验：标准固结试验，适用于饱和土，对非饱和土只能作压缩试验提供一般的压缩指标，不能用于测定固结系数。稳定标准是每级压力下固结24h。如只测压缩固结，也可以施加每级压力后，每小时变形0.01mm为标准。有的也用一小时快速法。土的先期固结压力用作图法确定。固结系数用时间平方根法、时间对数法和时间对数坡度法确定。
（2）直剪试验：直剪试验是最直接的测定抗剪强度的方法。慢剪试验是主要方法，适用于细粒土。剪切速率0.02mm/min。剪切过程中测力计有峰值时剪切位移达4m，无峰值时剪切位移达6m。固结快剪试验适用于渗透系数小于10～6cm/s的细粒土，剪切速率0.08mm/min。快剪试验适用于渗透系数小于10～6cm/s的细粒土，剪切速率0.08mm/min。砂类土的直剪试验只适用于砂类土，剪切速率对强度几乎没影响。
（3）三轴压缩试验：分为不固结不排水剪试验、固结不排水剪试验、固结排水剪试验。不固结不排水剪试验每分钟应变0.5%～1.0%，以主应力差的峰值作为破坏值，主应力差无峰值时采用应变15%的主应力差作为破坏值。固结不排水剪试验粘土每分钟应变0.05%～0.1%、粉土每分钟应变0.1%～0.5%以主应力差或有效主应力比的峰值为破坏点，无峰值时以有效应力路径的密集点或轴向应变15%是的主应力差值作为破坏值。固结排水剪试验分钟应变0.003%～0.012%，峰值确定同固结不排水剪。
4 室内土工试验应注意的问题
4.1从业人员素质的现状
土工试验室人员主要由技术负责人和土工试验操作人员组成。在一些正规岩土工程勘察设计单位的土工试验室中，技术负责人和化验员多是岩土工程以及相关专业的本科或专科毕业生，具有相关的从业资质。而在一些较小的勘察设计单位中，缺少具有专业知识的岩土工程师和技术人员，而且一些从业人员缺少相关的专业培训，缺乏扎实的专业理论基础和熟练的操作经验。同时为了完成每天大量的实验任务，很多操作人员不能严格遵照土工试验操作规程，还存在简化操作程序现象，这些不规范的行为严重影响试验数据可靠性和真实性。
4.2仪器设备管理
仪器设备的监督管理也是土工试验中需要注意的问题。实验员平时应该加强仪器的保养维修和计量校正，及时淘汰老旧仪器。在仪器设备的采购过程中，宜选择正规的、信誉好的生产厂家。尽量选择以自动化采集为主的仪器设备，这样既能保证试验质量，又能减轻从业人员的劳动强度。
4.3试验过程中应注意的问题
（1）土的物理性质试验应注意的问题：①含水率试验：打开土样时立即取出具有代表性的试样立即进行测定，以免水分改变影响结果。对于有机质超过干土质量的5%，规定烘干温度65～70℃。②密度试验。环刀法：用环刀切取试样时，应垂直下压，环刀内壁涂抹凡士林，勿使环刀内壁与试样间留有空隙。切取试样时，一般不应填补。如需填补时，填补部分不得超过环切容积的1%。③液、塑限试验：一般情况下不宜采用烘干土试样进行液、塑限试验，因为土试样烘干后，所含的有机质和胶体颗粒部分发生变化，使土的原有塑性发生改变，试验结果明显偏低。对于淤泥质土的试验，须静置12h以上方能试验，否则试验结果偏大。
（2）土的力学性质试验应注意的问题：①固结试验：饱和土不得采用快速方法。試验所用的滤纸及透水石的湿度应接近试样的天然湿度。制样时避免破坏土试样结构，不允许在削去环刀两余土时，用刀来回涂抺土面，而致孔隙堵塞，最好用钢丝锯一次锯去多余的土试样，尽量避免破坏土试样结构。②抗剪强度试验：直剪试验受力条件复杂，排水条件不易控制，按GB/T50123-1999之规定，快剪试验一般适用于渗透系数小于10～6cm/s的细粒土，快剪试验的剪切速率规定为0.8mm/min，要求在3～5min内剪损，对于渗透系数多大于10～6cm/s的土类，应在三轴仪上进行。
5 结束语
以上是本人在工作中的经验总结，还望与各同行共同指正与学习。
参考文献：
[1]李树芳.土工试验与原位测试在工程勘察中的重要性[J].山西建筑，2012，
【关键词】 工程勘察；试验；仪器；问题
1 概述
室内土工试验是岩土工程勘察中的重要环节，其目的主要是试验人员使用实验仪器，并遵照规程对地基土的试样，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，为设计人员提供可靠地依据。因此，室内土工试验的研究对于岩土工程勘察具有十分重要的意义。
2 主要仪器设备
2.1物理试验仪器
（1）电子天平：它是土工试验常用工具，以电磁力或电磁力矩平衡原理进行称量的天平，根据感量不同可以分为1g、0.1g、0.01g、0.001g、0.0001g，用于颗粒分析试验、击实试验、含水量液塑限试验、比重试验等。
（2）圆锥仪、液塑限联合测定仪：用于测定试样的液塑限。目前大多数单位采用圆锥仪法，也有部分单位采用液塑限联合测定仪法。
（3）分析筛：根据孔径不同分为粗筛和细筛，适用于粒径大于0.075mm的试样颗粒分析，粒径小于0.075mm的试样适用于密度计法和移液管法。
2.2力学性能试验仪器
（1）固结试验仪器：主要有砝码杠杆式固结仪和气压固结仪两种。砝码杠杆式固结仪根据施加的压力大小分为低压固结仪、中压固结仪和高压固结仪。气压固结仪的压力源主要是采用高压气体。（2）直剪试验仪器：①双速电动等应变直剪仪，用于固结快剪和快剪试验。②三速电动等应变直剪仪，慢剪试验和快剪都可以。③电动四联等应变直剪仪，慢剪、固结快剪和快剪试验可以同时进行。（3）三轴仪：是三轴压缩试验仪器，目前应变控制式三轴压缩仪是勘察单位普遍使用的，三轴压缩试验根据排水情况不同，可以分为不固结不排水、固结排水和固结不排水试验。
2.3数据的采集与处理
随着计算机应用的不断发展，不仅提高了数据采集和处理的能力，而且与传统方法相比也大大提高了其准确性。在试验过程中运用计算机，使得数据采集、数据处理和绘制曲线，以及打印成果融为一体形成体系，同时也完成了系统与计算机的通讯，实现了分散采集、集中处理的多重功能。
3 常规试验方法
3.1试样的物理性质试验方法
（1）含水率试验：烘干法为标准方法，本方法操作简便、保质保量，适用于粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。烘干温度采用105～110℃，含有机质超过干土质量5%的土，烘干温度采用65～70℃，烘干时间粘土、粉土不少于8h，砂土不少于6h。
（2）密度试验：①环刀法是测定土样密度的基本方法，本方法适用于细粒土。此方法在测定土样密度的同时，可将试样用于固结和直剪试验。②蜡封法适用于易破裂土和形状不规则的坚硬土。蜡液温度以达到溶洞以后不出气泡为准。不同的蜡密度不同，试验前应测定蜡密度。③灌水法和灌砂法适用于现场测定粗粒土的密度。
（3）液、塑限测定方法：国际上测定液限的方法是碟式仪法和圆锥仪法。国标规定使用圆锥仪时，采用液、塑限联合测定法；使用碟式仪时，采用滚搓法测定塑限。适用于粒径小于0.5mm的土。
（4）颗粒分析试验：筛析法适用于粒径大于0.075mm的试样。密度计法和移液管法适用于粒径小于0.075mm的试样。
3.2试样的力学性质试验方法
（1）固结试验：标准固结试验，适用于饱和土，对非饱和土只能作压缩试验提供一般的压缩指标，不能用于测定固结系数。稳定标准是每级压力下固结24h。如只测压缩固结，也可以施加每级压力后，每小时变形0.01mm为标准。有的也用一小时快速法。土的先期固结压力用作图法确定。固结系数用时间平方根法、时间对数法和时间对数坡度法确定。
（2）直剪试验：直剪试验是最直接的测定抗剪强度的方法。慢剪试验是主要方法，适用于细粒土。剪切速率0.02mm/min。剪切过程中测力计有峰值时剪切位移达4m，无峰值时剪切位移达6m。固结快剪试验适用于渗透系数小于10～6cm/s的细粒土，剪切速率0.08mm/min。快剪试验适用于渗透系数小于10～6cm/s的细粒土，剪切速率0.08mm/min。砂类土的直剪试验只适用于砂类土，剪切速率对强度几乎没影响。
（3）三轴压缩试验：分为不固结不排水剪试验、固结不排水剪试验、固结排水剪试验。不固结不排水剪试验每分钟应变0.5%～1.0%，以主应力差的峰值作为破坏值，主应力差无峰值时采用应变15%的主应力差作为破坏值。固结不排水剪试验粘土每分钟应变0.05%～0.1%、粉土每分钟应变0.1%～0.5%以主应力差或有效主应力比的峰值为破坏点，无峰值时以有效应力路径的密集点或轴向应变15%是的主应力差值作为破坏值。固结排水剪试验分钟应变0.003%～0.012%，峰值确定同固结不排水剪。
4 室内土工试验应注意的问题
4.1从业人员素质的现状
土工试验室人员主要由技术负责人和土工试验操作人员组成。在一些正规岩土工程勘察设计单位的土工试验室中，技术负责人和化验员多是岩土工程以及相关专业的本科或专科毕业生，具有相关的从业资质。而在一些较小的勘察设计单位中，缺少具有专业知识的岩土工程师和技术人员，而且一些从业人员缺少相关的专业培训，缺乏扎实的专业理论基础和熟练的操作经验。同时为了完成每天大量的实验任务，很多操作人员不能严格遵照土工试验操作规程，还存在简化操作程序现象，这些不规范的行为严重影响试验数据可靠性和真实性。
4.2仪器设备管理
仪器设备的监督管理也是土工试验中需要注意的问题。实验员平时应该加强仪器的保养维修和计量校正，及时淘汰老旧仪器。在仪器设备的采购过程中，宜选择正规的、信誉好的生产厂家。尽量选择以自动化采集为主的仪器设备，这样既能保证试验质量，又能减轻从业人员的劳动强度。
4.3试验过程中应注意的问题
（1）土的物理性质试验应注意的问题：①含水率试验：打开土样时立即取出具有代表性的试样立即进行测定，以免水分改变影响结果。对于有机质超过干土质量的5%，规定烘干温度65～70℃。②密度试验。环刀法：用环刀切取试样时，应垂直下压，环刀内壁涂抹凡士林，勿使环刀内壁与试样间留有空隙。切取试样时，一般不应填补。如需填补时，填补部分不得超过环切容积的1%。③液、塑限试验：一般情况下不宜采用烘干土试样进行液、塑限试验，因为土试样烘干后，所含的有机质和胶体颗粒部分发生变化，使土的原有塑性发生改变，试验结果明显偏低。对于淤泥质土的试验，须静置12h以上方能试验，否则试验结果偏大。
（2）土的力学性质试验应注意的问题：①固结试验：饱和土不得采用快速方法。試验所用的滤纸及透水石的湿度应接近试样的天然湿度。制样时避免破坏土试样结构，不允许在削去环刀两余土时，用刀来回涂抺土面，而致孔隙堵塞，最好用钢丝锯一次锯去多余的土试样，尽量避免破坏土试样结构。②抗剪强度试验：直剪试验受力条件复杂，排水条件不易控制，按GB/T50123-1999之规定，快剪试验一般适用于渗透系数小于10～6cm/s的细粒土，快剪试验的剪切速率规定为0.8mm/min，要求在3～5min内剪损，对于渗透系数多大于10～6cm/s的土类，应在三轴仪上进行。
5 结束语
以上是本人在工作中的经验总结，还望与各同行共同指正与学习。
参考文献：
[1]李树芳.土工试验与原位测试在工程勘察中的重要性[J].山西建筑，2012，