土样比重的测量不确定度评定.pdf

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1、第49卷第3期地质与勘探Vo1．49No．32013年5月GE0L0GYANDEXPL0RATIONMay，2013土样比重的测量不确定度评定陈大庆，慎乃齐，李光禄，张志国，陈剑(中国地质大学(北京)工程技术学院，北京100083)[摘要]土样比重的测量不确定度既判定了自身的可靠性，同时又影响了通过比重及其他一些参数换算得到的孔隙率、饱和度等指标的准确性。选用物理性质较为均匀的原状粉土做样品，基于《土工试验方法标准》(GB／T50123—1999)，通过比重瓶法重复测量了样品的比重。根据《测量不确定度评定与表示》(JJF1059—

2、1999)的要求，分析了试验过程中影响因素的主要来源，建立了测量比重不确定度的计算模式，较系统地对其不确定度进行了评定。结果表明：土的比重测量误差主要由称量及不均匀性两个因素引起。试验条件下的土样比重测量结果的扩展不确定度为0．005。[关键词]比重比重瓶法标准不确定度扩展不确定度[中图分类号]TU441．2[文献标识码]A[文章编号]0495—5331(2013)03—0523—5ChenDa-qing，ShenNai-qi，LiGuang-lu，ZhangZhi—guo，ChenJian．Evaluationofmeasure

3、mentuncertaintyforspecificgravitytestsofsoilsamples[J]．GeologyandExploration，2013，49(3)：0523—0527．2005；D6senfanteta1．，2006；Pereiraeta1．，2006；孙1引言志强等，2008；张梅静等，2008；彭和平等，2008；徐锐测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的光等，2010；Martinseta1．，2011；刘海华，2012；王建分散性与测量结果相联系的参数。它是评定测量水英，2012)。这些研究在

4、评定测试仪器及其参数的平的指标，也是判定测量结果可靠性的依据。随着测量水平、提高测量结果的可靠度方面发挥了积极我国计量领域的标准化、规范化建设，1999年国家作用。在土工性质测试领域，由于土样的非均匀性，质量技术监督局颁布了《测量不确定度评定与表测试中的影响因素复杂多样，故土工参数测量不确示》，为测量不确定度理论在计量部门的推广和应定度评定尚无标准可循，其研究成果也尚不多见。用奠定了基础(李慎安等，1999)。近些年来，一些比重(也称土粒相对密度)是土的三个基本比例指学者及研究单位对有关测试仪器及试验指标的测量标之一，是确定不同条

5、件下土的密度、孔隙率、饱水不确定度开展了研究，取得了一些成果。高鸿等性等指标不可或缺的参数，是分析评价土样工程(2011)对热轧带肋钢筋拉伸试验测量结果的不确的一个重要指标(李树芳，2012)。本文根据《测量定度进行了评定，求出测量重复性对测试结果影响不确定度评定与表示》的要求，对土样比重测量结最大；成琼等(2009)对土壤中Sr测量的不确定度果的不确定度评定进行了探讨，力求为土工试验进行了评估，指出对测量结果的不确定度贡献最大结果不确定度评定提供参考及借鉴。的是B放射性测量；梁曦(2009)推导出桩基高应变2试验依据及方法试验凯

6、司法的测量不确定度表达式，验证了在有效动静对比验证资料的基础上，该表达式能够满足工本文以粉土为例，取一桶性质较为均匀的原状程的需要；傅辉清(2002)对经纬仪检定装置测量不粉土做试验样品。根据国标《土工试验方法标准》，确定度进行了分析与计算，证明了JSJ—ZB装置符采用比重瓶法进行比重测定(盛树馨等，1999；金逢合国内外各等级经纬仪室内检定要求等(Willink，锡等，2000)。具体试验方法是：[收稿日期]2011—12一l7；[修订日期]2012—06—28；[责任编辑]郝情情。[基金项目]国家自然科学基金项目“金沙江上游晚

7、更新世以来泥石流发育史与环境变迁”(编号40901005)资助。[第一作者]陈大庆(I987年一)，男，在读硕士，主要从事岩土和地质工程的研究。E-mail：407303001@qq．eom。523地质与勘探2013正(1)将土样及洗净的比重瓶在105~C下烘干，3土样比重测量的影响因素分析取出冷却后，测量瓶的质量。(2)称烘干土样约15g，通过漏斗装入烘干的从上述土样比重测试过程可以看出，影响其测比重瓶中，然后在EL一410D型电子天平上称得瓶量结果的主要因素有土样的均匀性、质量称量上的加土的质量m，减去瓶的质量m即得土样质量偏

8、差以及使用试验设备如烘箱、抽气机和恒温水槽ms。等可能带来的误差。(3)将蒸馏水注入装有土样的比重瓶中，水至由于土样的生成环境及沉积历史的差异，对于瓶一半处，然后采用真空抽气法排除土样中的空气。工程场地同一部位所取的原状土样，其微观结构的(4)将蒸