辽宁省建筑设计研究院岩土工程公司 辽宁沈阳 110005
摘要：土的物理特征、强度指标非固定值（受存放时间、扰动等影响），在室内试验测结束后，总结出物理、力学指标，就有一个准确性判定问题。因此，提高需要数据的准确性确定各个指标之间存在的必然的联系，是必须要掌握好的。现就从事土工试验多年来在试验中遇到的应注意的一些问题以及如何提高数据的准确性与大家探讨一下。
关键词：室内土工试验；问题；试验数据；相互验证
1室内土工试验应注意的问题
1.1根据工程要求，确定试验目的
土工试验需要相关试验的安排，满足工程设计提出的要求。因此，土工试验人员应与勘察人员、设计人员互相合作，互相沟通，从工程项目的目的要求入手，确定土工试验项目的偏重与取舍。自然界的土服务于工程大体分为以下几个方面：（1）作为建（构）筑物持力层及下卧层；（2）作为路基、堤坝土工结构填筑材料；（3）作为洞室、隧道、基坑支护、边坡支护周边围岩及介质。
1.2详细的开样记录和精心的试样制备
（1）开样记录需详细。首先是送样单与土样标签要一一校对，加强土样编号与试验室内土样编号之间的关联性质，避免试验过程中室内与野外编号对错号，造成结果与实际情况不相符。其次开样记录要仔细描述，需要有经验的人来做这件事情，要用眼观察还要用手按捏，初步定名，还需包括土样状态、结构、塑性状态及软硬程度，土中包含物名称、含量等信息，有特殊特征要着重记录，保证在试验结束后，得到的结果可以被使用。在土样开过之后，如果简单描述，会无法明确每个土样的特征，审核检查时对试验结果准确性产生影响。开样记录一定要详细。开样描述是试验结果复核的依据。
（2）试样的制备。在开展室内土工试验时，在取样过程中，会出现应力释放以及结构扰动的现象，在研究粘性土力学性质试验时，结果的可靠性与取样质量有关。因此在试样制备过程中，需要加强此方面的注意，防止对土样质量造成不必要的伤害。要检查切土刀质量是否符合标准要求，切土刀沿环刀外侧切削，边压边削至土样高出环刀，根据土样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端，还有环刀也需要定期校核，以保证试样制备的质量。
1.3土的液限与塑限
（1）土的液限是土由可塑状态变为流动状态的界限含水量，土的塑限是土由可塑状态过渡到半固体状态的界限含水量。这两个指标是实测数据，用扰动样便可以做。对于工程来说，土的液塑限的实用意义较强，是土的分类定名依据。用它计算塑性指数与液性指数，根据液性指数和孔隙比可以评价细粒土地基的承载力。这两个指标一定要做准确，保证准确的关键，实际操作中要注意土一定要充分搅和均匀，并且三点锥深范围一定要按规范的规定。
（2）而当前对土的液限塑限的测定存在问题，即测定值适应性及代表性问题。如《土工试验方法标准》中规定本试验方法适应于粒径小于0.5mm的土。而有的地区的土大多是含粒径大于0.5mm粗颗粒的，在实际操作中都要过0.5mm筛，一旦过0.5mm筛后做试验，并不是土原始的真正的液限与塑限，测出的塑性指数比实际要大，因为剔除了0.5mm以上的砂来测的液限与塑限含水量，而土的原始含水率是包含了0.5mm以上砂的，计算出来的液性指数偏低，所以不能反映土的实际情况（经常出现IL<0，这就是平时野外观察可塑状态与室内试验做出硬塑—坚硬状态不符的原因）。对于含砂多的土，最好要做颗分，计算出细粒土的含水量及液限指数。
2土工试验数据的相互验证分析
从室内土工试验的整个环节来说，土的物理与力学试验是存在紧密联系的。土的物理性质直接决定着土的力学性质，土的整体强度会伴随周围环境改变发生相应的变化，由于土体具有结构性的特点，因此对外界的干扰十分敏感，土在外来力量的压力作用下会产生变形现象的主要因素是土粒集合体及水和气相互移动所产生的结果。土体在受到力后，其主要的力学性质，与土的物质成分以及结构特点等因素有着密切的关系，土在压缩后的形状也和土壤的成分以及构造等因素有着一定的相关性。当室内土工各个试验结果得出时，即可根据各个数据指标之间的关联性来对检测结果进行分析，将其中与实际不相符的数据以及不符规律的各项参数进行合理的调整，以提高试验数据的准确率。当试验结果出来后，每层土选取代表样，根据指标相关性反演指标与实测指标对比分析、相互验证，来判断土工试验数据的可靠性与准确性。下面举出几组土工试验参数的相关性来进行相互验证。
2.1土的压缩指数、回弹指数与土的液限
为了说明各种土压缩性的高低和固结程度，最常用的指标是压缩系数、压缩模量、前期固结压力、压缩指数、回弹指数。为了说明正常固结土与超固结土的不同压缩性，提出了两个指标，Cc-压缩指数和Cs-回弹指数。压缩e—LgP曲线的斜率k=Cc（压缩指数），代表正常固结土的压缩性；回弹再压缩的e—LgP曲线的斜率k=Cs（回弹指数），代表超固结土的压缩性。压缩指数Cc愈大表明土的压缩性愈高。对于同一个试样，压缩指数是一个定值，它不随压力增加而变化。压缩系数a则是一个变数，它随压力的变化而变化。土的压缩性与土的密实程度有关，反映其密实程度的物理指标有孔隙比e、含水率w（或饱和度Sr）、或液限含水率WL。中外研究人员，在研究压缩性与物理指标间的联系时，总结出一些具有较高使用价值的经验公式，太沙基以及派克的经验公式使用范围最广泛，即：
可以通过这些经验公式计算来验证实测的压缩指数Cc和回弹指数Cs以及压缩系数a。但由于土具有很强的地区性，所以最好根据本地区的大量试验资料，建立本地区适用的经验关系来相互验证，进一步保证试验数据的准确性
2.3土的击实性指标与液塑限
土被击实时，最理想的情况是将土孔隙内的气体全部驱走，土的空隙内仅存在所含的水分，即达到最优含水量。最优含水量与土的液塑限有关，土的塑性增大，最优含水量也增大。根据做的液塑限指标，可以查出土的最优含水量近似值，再根据土的颗粒成分含量，综合分析，基本可以算出土的最优含水量。因此，也可以验证击实试验实测出的最优含水量。
3提高土工试验准确性的措施
3.1保证仪器设备的质量
新仪器设备的购置必须根据标准要求进行选型，购入时对仪器进行验收，符合要求的方可投入试验工作；各种测量仪器应按有关规定定期校检或标定，发现仪器不符合要求，调试后仍不合格者则必须送修，出厂后检定合格方可使用；室所有仪器、设备及微机须有专人保管存放，做到安全、通风。测试仪器的使用必须填写仪器设备使用记录表；建立健全仪器设备使用及保管台帐。每台仪器设备有仪器档案袋，并实行标志管理：合格证（绿色）、准用证（黄色）、停用证（红色）。
3.2严格操作规范，避免误差
制备具备代表性的样品。土样制备是否真正符合试验规程的要求，将影响到整个样品的试验结果。在对做物理性试验的土样（扰动土）时，所取样品应注意其代表性，即所取的样品中应包含有上、中、下部分的土样，而不是局部样品；在开土过程中，有些土样的土质成分、颜色、状态等是在逐层变化的，因此取样应注意均匀性，不然含水量、密度就存在较大误差，孔隙比、液塑限指标不准确，颗粒组成百分比、颗粒大小分布曲线、有效粒径D10、不均匀系数Cu、曲率系数Cc都不准确，就不能合理地对土进行工程分类以及作为选择材料的标准。
结论
总之，土本身性质较为复杂，容易在试验过程中，出现很多异常现象，这就需要将土的物理以及力学的相关性质相联系，然后对其中的异常数据进行有效分析，找到其中的原因，及时找到补救措施，有效减少质量隐患，保证试验结果的有效性，为后期工程提供重要的参考数据。
参考文献
[1]聂泽明.岩土工程勘察技术的发展趋势[J].中华民居，2017（12）.
[2]谢永德.土工试验常见问题探讨[J].西部探矿工程，2017（06）.
论文作者:沈蓉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/27
标签：土工论文; 含水量论文; 指数论文; 指标论文; 压缩性论文; 数据论文; 室内论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;