关于土工试验中几个问题探析

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1、关于土工试验中几个问题探析【摘要】土工试验的主要目的是为了获取土的物理性质指标和力学性能指标，其数据准确性对岩土工程勘察、地基基础施工质量以及结构安全非常重要。主要包括土的含水率、液塑限、击实、剪切、压缩等试验，它所获得的数据可以为岩土工程勘察提供参考。本文首先对上述一些试验项目进行了简单介绍，接下来探讨了试验结果在岩土工程勘察中的应用，并分析了在应用中应注意的相关问题，在试验过程中误差产生的原因及避免的方法。【关键词】土工试验；含水率；液、塑限；湿陷；剪切;压缩；击实1.引言土工试验在岩土工程勘察中占有极其重要的地

2、位，它是进行土类定名和划分土层的重要依据之一，同时也为工程设计、施工提供必要的参数。不论工程的大小，土工试验都是必不可少的一部分，只是测试的项目不同而已。随着我国现代化建设的飞速发展，对土工试验测试技术和手段提出了更高的要求。如城市的建设，公路、铁路、地铁、高层建筑、大型水库等的建设是否安全、经济、合理等等都取决于岩土工程勘察，因此和土工试验得出的数据资料息息相关。土作为建筑物的附着物，会出现地基是否稳定和变形；作为路面和水坝的填料时，会产生土的压实性与变形；作为渠道、边坡、隧道、地下洞穴的介质时，会出现渗透和稳定性

3、等一系列的问题[l]o1.试验分析探讨2.1液、塑限试验。(1)液、塑限试验是土最重要的试验指标之一，是判定其土的分类和组别的主要依据。采用联合测定法是进行液、塑限试验最主要的方法。用烘干样制备液、塑限样品时，须浸泡过夜方可试验，否则试验结果会偏低。对于细粒均质的软土不应烘干样品后碎样，而是采用直接调土的方式试验，否则会造成结果偏低的现象。在直接调土时必须充分调拌均匀并破坏其结构，否则结果会偏高[2]o(2)在铁路工程勘察当中，以往的《土工试验规程》规定以76g标准圆锥体自由下沉到2mm所对应的含水率为土的液限，下沉

4、深度在17mm所对应的含水率为土的塑限。在新的《铁路土工试验规程》中除仍然按上述的规定外，还增加了圆锥体自由下沉到10mm所对应的含水率为土的液限，并将这个指标作为细粒土二级定名的依据；在一级定名是以塑性指数为依据，但此处没有明确指出该液限值是指10mm所对应的液限值还是17mm所对应的液限值，按照常规理解,应该指17mm所对应的液限值。因此，在采用联合测定法取得有效数据在双对数坐标上绘图时，在图中获得了两个液限数据，在一级、二级定名时分别应用。但在公路标准中和铁路标准有所区别，其采用100g标准圆锥体，并以圆锥体下

5、沉深度20mm所对应的含水率为土的液限。2.2剪切试验。(1)剪切试验的目的是测定土的抗剪强度指标。土的抗剪强度参数在边坡稳定分析、挡土墙土压力的估算、建筑地基承载力的计算以及稳定性的评价中都是不可少的指标。因此正确地测定土的抗剪强度指标在工程上具有重要意义。但检测过程中，有时测定的结果与理论值相差比较大，比如剪切试验测出的凝聚力C值出现负值，主要是因为试验所取的一组试样的性质相差太大，自然与理论值出现偏差，因此在制样时需取代表性土样。(2)直接剪切试验时遇到试验的样品不均匀时，可将样品按照“软一一硬一一软一一硬”的

6、顺序排列做试验。若按'‘软一一软一一硬一一硬”的顺序排列试验时，会出现得出的粘聚力c值为负数或内摩擦角4)值偏大的现象。对于淤泥或淤泥质土，若按照土工试验方法标准［2］对剪切速率的规定进行试验时，会出现样品被挤出而无法试验的现象。对于这种情况，一般采取比试验规程中规定的速率要快的方法，且最好在30s内结束试验才会得出比较准确的试验结果。2.3物理学指标对压缩变形的影响。2.3.1压缩系数、压缩模量与含水率的压实度的关系。压缩系数随含水率（饱和度）的增加而增大，压缩模量随含水率（饱和度）的增加而减小。并且含水率小于最佳

7、含水率时，压缩系数（压缩模量）随含水率的增加（减小）变化不显著，当含水率大于最佳含水率后，压缩系数随含水率的增加明显增大，压缩模量随含水率的增大迅速减小。2.3.2压缩变形系数与孔隙率的关系。压实黄土的压缩变形系数与孔隙率基本呈线性关系。随着孔隙率的增大，压实黄土压缩系数减小。说明随着荷载的增加，压实黄土的压缩系数增大，孔隙率减小。2.3.3压实度对压缩变形的影响。将不同压实度下的压缩试验成果按压缩变形系数和垂直压力的关系整理，得出的试验结果表明，压实度越大，压缩变形系数越小，尤其是在压实度比较小，含水率比较大的情况

8、下，压缩变形系数显著增大。因此，为了减小黄土路基的施工后沉降，提高压实度是一种比较有效的方法。2.4湿陷性试验。（1）土的湿陷性即湿陷系数，是指土在一定压力作用下，下沉稳定后，受水浸湿所产生的附加下沉。影响黄土湿陷性的因素总体上可归纳为两大类：内因和外因。外因主要是压力、水和温度的作用；内因则是一个非常复杂的物理化学过程。湿陷的发生，是由土内部