室內(nèi)土工試驗簡單探究

室內(nèi)土工試驗簡單探究

摘要：室內(nèi)土工試驗是巖土勘探工程的一個非常重要的組成部分，通過多次實踐，在參照一些理論的基礎(chǔ)上，對室內(nèi)巖土試驗常見的問題進行了一些闡述，針對這些問題，提出了一些看法，從試驗的樣本，操作和數(shù)據(jù)的處理給出了提高室內(nèi)土工試驗準(zhǔn)確性的一些措施，希望相關(guān)人士給出寶貴意見。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)土工試驗物理性試驗力學(xué)性試驗試驗數(shù)據(jù)中圖分類號：tf03文獻標(biāo)識碼：a文章編號：引言

室內(nèi)土工試驗的過程，就是試驗人員按照規(guī)范規(guī)定，試驗委托要求，使用儀器設(shè)備對土樣進行測試，以得到土體的物理，力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的一組有序的活動。最終的試驗結(jié)果是用來供工程設(shè)計和計算時的使用，但是在實際中，由于土工試驗數(shù)據(jù)往往受一些土樣自身不均勻的影響，會使得測驗結(jié)果和土體實際性狀存在一定數(shù)據(jù)差異，這些數(shù)據(jù)差異有時候在數(shù)據(jù)分析中不能完全被準(zhǔn)確檢測出來，可能會在施工的時候問題才會暴露出來。一、巖土的取樣應(yīng)該注意的問題

土是一種大自然的產(chǎn)物，想要更好更安全的使用它。我們首先要了解它的特性，由于土中含有的礦物質(zhì)的含量的比例不相同，這就造成了土的各方面性質(zhì)存在很大的差異性。我們通過土工試驗對其進行各方面的檢測，工程設(shè)計人員對試驗的數(shù)據(jù)進行分析，從而能

夠更好地在施工過程中進行相關(guān)的設(shè)計。

在一個試驗中，取樣是第一個環(huán)節(jié)，并且也是很重要的環(huán)節(jié)，這有時候直接導(dǎo)致試驗的成功與否。首先，對土樣，先用削土刀將其圓柱土樣的兩端面削平，然后再用眼觀察用手捏，看土樣的顏色、礦物成分、軟硬度、塑性狀態(tài)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造，查看是否與送樣單一致，同時根據(jù)經(jīng)驗對所切土樣物理力學(xué)指標(biāo)作一個估計值，并記錄下來。其次，對巖樣，在切樣的過程中也要對其顏色、成分、構(gòu)造等進行詳細的描述，再對其物理力學(xué)性質(zhì)進行估計，方便后期的整理數(shù)據(jù)對比，得出符合實際的試驗數(shù)據(jù)，也同時有助于試驗人員總結(jié)積累經(jīng)驗。

二、土的物理性質(zhì)試驗會出現(xiàn)的問題和對試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的影響土的物理性質(zhì)表明土的密實程度和含水狀態(tài)，能夠反映土的物理組成和結(jié)構(gòu)特征。在含水量，密度的指標(biāo)中，含水量是最容易變化的，因為土不同，它的含水量就會不同，造成含水量的不同有許多原因，例如土質(zhì)分布不均勻、取樣的多樣化、運輸和保存過程中受到天氣的影響等等，這些都會影響水分量，從而會導(dǎo)致試驗結(jié)果的不準(zhǔn)確。土的密度一般來說變化不是很大，但是在不同的土樣中，土的密度還是不同的。但是對于某一個土來說，它的密度值還是具有穩(wěn)定性的，一般作為平行測定，如果這個值較大，那就很可能是土質(zhì)分布不均勻造成的或者是刮刀磨損造成的，因此在試驗時，經(jīng)常要檢查器材是否符合質(zhì)量要求。

土的物理性試驗各項指標(biāo)之間都是有聯(lián)系的，各項指標(biāo)出來后，通過對數(shù)據(jù)的分析，就能夠判斷指標(biāo)的準(zhǔn)確性。如果某些結(jié)果出現(xiàn)百分百的飽和度的現(xiàn)象，那說明在天然含水量和天然密度測試中出現(xiàn)了問題，應(yīng)該根據(jù)開土記錄綜合考慮，選擇能夠反映實際情況的指標(biāo)。土的礦物質(zhì)含量主要是由比重的大小來決定的，粘土礦物成分較多，比重就較大，下面給出一些基本的比重范圍：一般砂土為2.65~2.69，粉土為2.70~2.71，粉質(zhì)粘土為2.72~2.73，粘土為2.74~2.76。同一地區(qū)同一類型土粒的比重基本相同，但是，如果土中含有有機質(zhì)時，比重會下到2.40以下，這時就要用中性液體測定，比如煤油、汽油等，并要采用抽氣法排氣。土的含水量有個上限和下限，就是對土的液限和塑限的測定。規(guī)程上規(guī)定，一般要過0.50mm篩才能進行試驗，但在實際操作中，有的我們可以看見有很多的砂粒，一旦過0.50mm篩后進行試驗，這種土的塑性指數(shù)就會大，就不能反應(yīng)實際情況。因此，應(yīng)該采用篩分法來確定土中砂粒的含量，如果含量確定達到砂土含量的標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)該按砂土的標(biāo)準(zhǔn)來進行測試有關(guān)指標(biāo)。

三、土的力學(xué)性試驗會出現(xiàn)的問題和對試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的影響土的固結(jié)試驗是測定土體在壓力的作用下產(chǎn)生變形的過程，依據(jù)求得的各項壓縮指標(biāo)，可以來分析土的壓縮特性和土的固結(jié)狀態(tài)，作為計算設(shè)計建筑物沉降量的標(biāo)準(zhǔn)。為了使壓縮指標(biāo)達到很高的準(zhǔn)確性，首先要保證土樣的驗收和管理工作，不讓其擾動，要嚴(yán)格按

照國家標(biāo)準(zhǔn)，進行操作，出現(xiàn)問題及時解決。例如在開土過程中，感覺土較軟或測出的液性指數(shù)過大，而測出的壓縮量太大，那就說明數(shù)據(jù)有誤或者試驗儀器長時間使用沒有校正，可能儀器有些變形，要檢查一下儀器�；蛘咴陂_土過程中感覺土過硬并且測出的壓縮量太小，原因可能是擾亂了土的結(jié)構(gòu)或是進水了。

土的抗剪強度是土的抵抗剪切破壞的極限能力，是土的重要力學(xué)性指標(biāo)之一。在計算承載能力，地基的穩(wěn)定性及擋土墻土的壓力，都是要用到的指標(biāo)，因此測量土的抗剪力是具有非常重要的意義的。測量抗剪力的方法在試驗室中常見的有直接剪切試驗、三軸壓縮試驗和無限抗壓試驗等。在室內(nèi)測出的結(jié)果有時候和實際情況出入太大，主要原因是因為所取試樣的性質(zhì)相差太大，不符合自然規(guī)律，因此要取一些代表性的土樣。

土的壓縮性和抗剪強度之間存在一定的聯(lián)系，利用這種關(guān)聯(lián)性，我們有時候可以直接根據(jù)壓縮性和抗剪強度來判斷試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。一般來說，土的壓縮性越高，壓縮模量就會越低，則它的抗剪強度就會越小，這就有個線性關(guān)系，壓縮模量和抗剪強度指標(biāo)有著正比關(guān)系。但是，在有些情況下，要求做固結(jié)快剪，這種關(guān)系不一定正確，這要根據(jù)實際情況來決定。四、土的物理、力學(xué)性質(zhì)之間的相關(guān)性

土的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)有著非常緊密的聯(lián)系。在很大程度上，土的物理性質(zhì)決定了土的力學(xué)性質(zhì)，土的強度是易變化的，是隨著

外界的環(huán)境變化而變化，天然的土體是具有結(jié)構(gòu)性的，對擾動很敏感，土在外力作用下的變形其實就是土顆粒之間的結(jié)合水及氣體相互作用而產(chǎn)生的移動的結(jié)果。在受相同力的情況下，土的力學(xué)性質(zhì)主要是由土的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點及密度、含水量等決定，其壓縮曲線的形狀與土的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點及密度、含水量有關(guān)。

在試驗完成后，所有的指標(biāo)都出來了，根據(jù)指標(biāo)之間的相關(guān)性來進行分析，對不符合一般規(guī)律或?qū)嶋H情況的數(shù)據(jù)做出調(diào)整或者是對一些部分重新做試驗。這里舉一些常見的關(guān)聯(lián)：土粒比重gs決定于土的礦物成分，如果粘土的礦物成分太多時，其值就會越大；塑性指數(shù)ip值的大小與土中結(jié)合水的含量有關(guān)，粘土中礦物質(zhì)越多，可能其中結(jié)合水就會越大，則ip的值就會越大，由上面可知gs也越大，則ip的值和gs的值成正比關(guān)系；土的塑性指數(shù)和抗剪程度也有一定的相關(guān)性，對相同的土，ip的值越小，內(nèi)摩擦角中值越大，則可塑性和抗剪程度成反比關(guān)系；含水量w對土的力學(xué)指標(biāo)影響最為重要，一般來說，相同的土，含水量越大，壓縮模量es、內(nèi)摩擦角、粘聚力c就會越小，反之亦然。結(jié)語

一個準(zhǔn)確的試驗結(jié)果僅僅靠先進的設(shè)備是不夠的，更重要的是專業(yè)素養(yǎng)、試驗人員的技術(shù)水平和對工作的細心程度，因此，在試驗中，人為因素是很重要的一個部分。土工試驗是為巖土勘察工程提

供一個準(zhǔn)確的測試結(jié)果，而測試結(jié)果的準(zhǔn)確與否決定著工程的質(zhì)量和安全性。室內(nèi)土工試驗除了上面提到的一些經(jīng)常碰到的問題外，還有一些客觀原因，比如設(shè)備儀器、操作環(huán)境、每個公司部門的規(guī)章制度等，這都可能影響試驗數(shù)據(jù)結(jié)果。我們應(yīng)該高度重視土工試驗對工程建設(shè)起到的重要作用，因此必須使用標(biāo)準(zhǔn)的儀器設(shè)備，建立一個符合國家要求的管理規(guī)章制度，嚴(yán)格要求試驗人員的專業(yè)素質(zhì)和加強人員的職業(yè)道德教育，從最基本的抓起，從自身做起，認(rèn)真負(fù)責(zé)，才能確保室內(nèi)試驗成果的準(zhǔn)確性。參考文獻

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擴展閱讀：加強室內(nèi)土工試驗分析

加強室內(nèi)土工試驗分析探討

摘要：本文針對采取土樣進行的平行試驗與土樣的物理力學(xué)指標(biāo)進行相關(guān)性分析、編制質(zhì)量分析表、數(shù)理統(tǒng)計分析、土工試驗室之間對比試驗等方法，對土工試驗質(zhì)量管理進行了探索。關(guān)鍵詞：土工試驗；標(biāo)準(zhǔn)體系；分析；對比試驗一、土工試驗的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與體系

土工試驗的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，即為提供土的物理、力學(xué)指標(biāo)參數(shù)的可靠性，可用“重現(xiàn)性”來表達：①對同一土樣的試驗項目，由不同人員，不同儀器設(shè)備，不同試驗室進行平行試驗，得到的測試結(jié)果的誤差應(yīng)在允許誤差范圍內(nèi)；②對同一層土樣、同一項目的試驗結(jié)果進行統(tǒng)計，應(yīng)服從正態(tài)分布規(guī)律。按這一規(guī)律進行數(shù)理統(tǒng)計，可判定該組數(shù)據(jù)的離散性。

土工試驗室的規(guī)范化管理是保證土工試驗質(zhì)量的前提條件。土工試驗室需建立與其承擔(dān)的土工試驗范圍、工作量相適應(yīng)的質(zhì)量體系，形成文件并運行。質(zhì)量體系文件包括質(zhì)量手冊、程序文件、作業(yè)指導(dǎo)書和質(zhì)量記錄幾個層次。根據(jù)質(zhì)量體系，土工試驗室應(yīng)建立質(zhì)量保證體系，明確質(zhì)量職能分配，建立檢驗工作流程，并嚴(yán)格執(zhí)行。質(zhì)量體系建立并運行后，應(yīng)定期對土工試驗室的工作進行內(nèi)審，同時定期進行管理評審。

土工試驗室需配備足夠的熟悉土工試驗的人員持證上崗，同時根據(jù)所開展的試驗項目和工作量合理配備儀器設(shè)備，測量儀器及器具，并須由國家計量檢定部門檢定合格方可使用。檢驗方法按國家

標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。檢驗按工程流程進行。從樣品接收、試驗、質(zhì)量檢查和審核到土工試驗報告均按質(zhì)量手冊和程序文件運行，從制度上保證土工試驗質(zhì)量。二、室內(nèi)土工試驗過程質(zhì)量管理1．平行試驗

對同一土樣、同一項目進行平行試驗，國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已有規(guī)定須進行平行試驗的并有允許偏差的試驗項目，按國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。在同一批土樣試驗中，如發(fā)現(xiàn)超差項數(shù)比例較大。說明整批試驗結(jié)果有問題，需進行系統(tǒng)檢查。在平行試驗中，含水率最不穩(wěn)定，容易超差，分析其原因主要是取土的代表性問題。密度超差主要有兩個原因，一是土自身的不均勻性，二是環(huán)刀變形，刮刀磨損呈凹形。因此，在試驗過程中經(jīng)常檢查環(huán)刀、刮土刀是否符合質(zhì)量要求。

2．土的物理力學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性分析

土的物理指標(biāo)之間是相關(guān)的，土粒比重gs決定于土的礦物成分，當(dāng)粘土礦物含量較多時，gs值較大。而塑性指數(shù)ip的大小與土中結(jié)合水的含量有關(guān)。粘土礦物越多，可能形成結(jié)合水含量越高，ip值越大。土中粘土礦物含量較多時，gs和ip值較大。gs與ip正相關(guān)。據(jù)此，可判斷gs和ip是否合理。

土的含水率ω與土的天然孔隙比eo是相關(guān)的。對同一類型的土含水率越大，eo也越大，即ω與eo正相關(guān)。不同的土含水率就可能不一樣。如紅粘土、膨脹土、含云母較多的土能吸附更多的結(jié)合水，

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