室内土工试验简单探究

室内土工试验简单探究

室内土工试验简单探究

摘要：室内土工试验是岩土勘探工程的一个非常重要的组成部分，通过多次实践，在参照一些理论的基础上，对室内岩土试验常见的问题进行了一些阐述，针对这些问题，提出了一些看法，从试验的样本，操作和数据的处理给出了提高室内土工试验准确性的一些措施，希望相关人士给出宝贵意见。

关键词：室内土工试验物理性试验力学性试验试验数据中图分类号：tf03文献标识码：a文章编号：引言

室内土工试验的过程，就是试验人员按照规范规定，试验委托要求，使用仪器设备对土样进行测试，以得到土体的物理，力学性质指标的一组有序的活动。最终的试验结果是用来供工程设计和计算时的使用，但是在实际中，由于土工试验数据往往受一些土样自身不均匀的影响，会使得测验结果和土体实际性状存在一定数据差异，这些数据差异有时候在数据分析中不能完全被准确检测出来，可能会在施工的时候问题才会暴露出来。一、岩土的取样应该注意的问题

土是一种大自然的产物，想要更好更安全的使用它。我们首先要了解它的特性，由于土中含有的矿物质的含量的比例不相同，这就造成了土的各方面性质存在很大的差异性。我们通过土工试验对其进行各方面的检测，工程设计人员对试验的数据进行分析，从而能

够更好地在施工过程中进行相关的设计。

在一个试验中，取样是第一个环节，并且也是很重要的环节，这有时候直接导致试验的成功与否。首先，对土样，先用削土刀将其圆柱土样的两端面削平，然后再用眼观察用手捏，看土样的颜色、矿物成分、软硬度、塑性状态、结构构造，查看是否与送样单一致，同时根据经验对所切土样物理力学指标作一个估计值，并记录下来。其次，对岩样，在切样的过程中也要对其颜色、成分、构造等进行详细的描述，再对其物理力学性质进行估计，方便后期的整理数据对比，得出符合实际的试验数据，也同时有助于试验人员总结积累经验。

二、土的物理性质试验会出现的问题和对试验数据准确性的影响土的物理性质表明土的密实程度和含水状态，能够反映土的物理组成和结构特征。在含水量，密度的指标中，含水量是最容易变化的，因为土不同，它的含水量就会不同，造成含水量的不同有许多原因，例如土质分布不均匀、取样的多样化、运输和保存过程中受到天气的影响等等，这些都会影响水分量，从而会导致试验结果的不准确。土的密度一般来说变化不是很大，但是在不同的土样中，土的密度还是不同的。但是对于某一个土来说，它的密度值还是具有稳定性的，一般作为平行测定，如果这个值较大，那就很可能是土质分布不均匀造成的或者是刮刀磨损造成的，因此在试验时，经常要检查器材是否符合质量要求。

土的物理性试验各项指标之间都是有联系的，各项指标出来后，通过对数据的分析，就能够判断指标的准确性。如果某些结果出现百分百的饱和度的现象，那说明在天然含水量和天然密度测试中出现了问题，应该根据开土记录综合考虑，选择能够反映实际情况的指标。土的矿物质含量主要是由比重的大小来决定的，粘土矿物成分较多，比重就较大，下面给出一些基本的比重范围：一般砂土为2.65~2.69，粉土为2.70~2.71，粉质粘土为2.72~2.73，粘土为2.74~2.76。同一地区同一类型土粒的比重基本相同，但是，如果土中含有有机质时，比重会下到2.40以下，这时就要用中性液体测定，比如煤油、汽油等，并要采用抽气法排气。土的含水量有个上限和下限，就是对土的液限和塑限的测定。规程上规定，一般要过0.50mm筛才能进行试验，但在实际操作中，有的我们可以看见有很多的砂粒，一旦过0.50mm筛后进行试验，这种土的塑性指数就会大，就不能反应实际情况。因此，应该采用筛分法来确定土中砂粒的含量，如果含量确定达到砂土含量的标准，就应该按砂土的标准来进行测试有关指标。

三、土的力学性试验会出现的问题和对试验数据准确性的影响土的固结试验是测定土体在压力的作用下产生变形的过程，依据求得的各项压缩指标，可以来分析土的压缩特性和土的固结状态，作为计算设计建筑物沉降量的标准。为了使压缩指标达到很高的准确性，首先要保证土样的验收和管理工作，不让其扰动，要严格按

照国家标准，进行操作，出现问题及时解决。例如在开土过程中，感觉土较软或测出的液性指数过大，而测出的压缩量太大，那就说明数据有误或者试验仪器长时间使用没有校正，可能仪器有些变形，要检查一下仪器。或者在开土过程中感觉土过硬并且测出的压缩量太小，原因可能是扰乱了土的结构或是进水了。

土的抗剪强度是土的抵抗剪切破坏的极限能力，是土的重要力学性指标之一。在计算承载能力，地基的稳定性及挡土墙土的压力，都是要用到的指标，因此测量土的抗剪力是具有非常重要的意义的。测量抗剪力的方法在试验室中常见的有直接剪切试验、三轴压缩试验和无限抗压试验等。在室内测出的结果有时候和实际情况出入太大，主要原因是因为所取试样的性质相差太大，不符合自然规律，因此要取一些代表性的土样。

土的压缩性和抗剪强度之间存在一定的联系，利用这种关联性，我们有时候可以直接根据压缩性和抗剪强度来判断试验数据的准确性。一般来说，土的压缩性越高，压缩模量就会越低，则它的抗剪强度就会越小，这就有个线性关系，压缩模量和抗剪强度指标有着正比关系。但是，在有些情况下，要求做固结快剪，这种关系不一定正确，这要根据实际情况来决定。四、土的物理、力学性质之间的相关性

土的物理性质和力学性质有着非常紧密的联系。在很大程度上，土的物理性质决定了土的力学性质，土的强度是易变化的，是随着

外界的环境变化而变化，天然的土体是具有结构性的，对扰动很敏感，土在外力作用下的变形其实就是土颗粒之间的结合水及气体相互作用而产生的移动的结果。在受相同力的情况下，土的力学性质主要是由土的物质成分、结构、构造特点及密度、含水量等决定，其压缩曲线的形状与土的物质成分、结构、构造特点及密度、含水量有关。

在试验完成后，所有的指标都出来了，根据指标之间的相关性来进行分析，对不符合一般规律或实际情况的数据做出调整或者是对一些部分重新做试验。这里举一些常见的关联：土粒比重gs决定于土的矿物成分，如果粘土的矿物成分太多时，其值就会越大；塑性指数ip值的大小与土中结合水的含量有关，粘土中矿物质越多，可能其中结合水就会越大，则ip的值就会越大，由上面可知gs也越大，则ip的值和gs的值成正比关系；土的塑性指数和抗剪程度也有一定的相关性，对相同的土，ip的值越小，内摩擦角中值越大，则可塑性和抗剪程度成反比关系；含水量w对土的力学指标影响最为重要，一般来说，相同的土，含水量越大，压缩模量es、内摩擦角、粘聚力c就会越小，反之亦然。结语

一个准确的试验结果仅仅靠先进的设备是不够的，更重要的是专业素养、试验人员的技术水平和对工作的细心程度，因此，在试验中，人为因素是很重要的一个部分。土工试验是为岩土勘察工程提

供一个准确的测试结果，而测试结果的准确与否决定着工程的质量和安全性。室内土工试验除了上面提到的一些经常碰到的问题外，还有一些客观原因，比如设备仪器、操作环境、每个公司部门的规章制度等，这都可能影响试验数据结果。我们应该高度重视土工试验对工程建设起到的重要作用，因此必须使用标准的仪器设备，建立一个符合国家要求的管理规章制度，严格要求试验人员的专业素质和加强人员的职业道德教育，从最基本的抓起，从自身做起，认真负责，才能确保室内试验成果的准确性。参考文献

[1]段保春.岩土工程勘察土工试验数据自动化处理实验方法[j].河北地质矿产信息

[2]陈荣法.岩土工程勘察质量存在的问题与相应对策[j].西部探矿工程,201*,(03)

[3]gb/t50123-1999,土木试验方法标准[s]

扩展阅读：加强室内土工试验分析

加强室内土工试验分析探讨

摘要：本文针对采取土样进行的平行试验与土样的物理力学指标进行相关性分析、编制质量分析表、数理统计分析、土工试验室之间对比试验等方法，对土工试验质量管理进行了探索。关键词：土工试验；标准体系；分析；对比试验一、土工试验的质量标准与体系

土工试验的质量标准，即为提供土的物理、力学指标参数的可靠性，可用“重现性”来表达：①对同一土样的试验项目，由不同人员，不同仪器设备，不同试验室进行平行试验，得到的测试结果的误差应在允许误差范围内；②对同一层土样、同一项目的试验结果进行统计，应服从正态分布规律。按这一规律进行数理统计，可判定该组数据的离散性。

土工试验室的规范化管理是保证土工试验质量的前提条件。土工试验室需建立与其承担的土工试验范围、工作量相适应的质量体系，形成文件并运行。质量体系文件包括质量手册、程序文件、作业指导书和质量记录几个层次。根据质量体系，土工试验室应建立质量保证体系，明确质量职能分配，建立检验工作流程，并严格执行。质量体系建立并运行后，应定期对土工试验室的工作进行内审，同时定期进行管理评审。

土工试验室需配备足够的熟悉土工试验的人员持证上岗，同时根据所开展的试验项目和工作量合理配备仪器设备，测量仪器及器具，并须由国家计量检定部门检定合格方可使用。检验方法按国家

标准、行业标准执行。检验按工程流程进行。从样品接收、试验、质量检查和审核到土工试验报告均按质量手册和程序文件运行，从制度上保证土工试验质量。二、室内土工试验过程质量管理1．平行试验

对同一土样、同一项目进行平行试验，国家标准、行业标准已有规定须进行平行试验的并有允许偏差的试验项目，按国家标准、行业标准执行。在同一批土样试验中，如发现超差项数比例较大。说明整批试验结果有问题，需进行系统检查。在平行试验中，含水率最不稳定，容易超差，分析其原因主要是取土的代表性问题。密度超差主要有两个原因，一是土自身的不均匀性，二是环刀变形，刮刀磨损呈凹形。因此，在试验过程中经常检查环刀、刮土刀是否符合质量要求。

2．土的物理力学指标的相关性分析

土的物理指标之间是相关的，土粒比重gs决定于土的矿物成分，当粘土矿物含量较多时，gs值较大。而塑性指数ip的大小与土中结合水的含量有关。粘土矿物越多，可能形成结合水含量越高，ip值越大。土中粘土矿物含量较多时，gs和ip值较大。gs与ip正相关。据此，可判断gs和ip是否合理。

土的含水率ω与土的天然孔隙比eo是相关的。对同一类型的土含水率越大，eo也越大，即ω与eo正相关。不同的土含水率就可能不一样。如红粘土、膨胀土、含云母较多的土能吸附更多的结合水，

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