摘要：本文从土的密度试验检测、土工试验中含水率的试验检测及土工试验中界限含水率试验来进行分析，以期提高试验数据的准确性，以保证工程的施工质量。
关键词：土工试验；密度试验；含水率；界限含水率试验
土工试验是一门土的测试技术，在岩土工程理论研究和工程实际施工中的作用和地位是不容忽视的。各种土力学理论的创立和发展都基于土工试验的成果，而且也是从根本上保证建设工程设计与施工质量和经济合理的关键。
1、土的密度试验检测
密度是土的一个重要基本物理指标，土的密度是土的单位体积的质量，单位为g/cm3。密度与重力加速度g的乘积为土的重度。对于一般的粘性土、粉土等细粒土，密度可采用环刀法测定。如果土样易碎裂，难以切削，可用蜡封法。在现场条件下，对粗粒土，可用灌砂法和灌水法。现通过对土的密度采用环刀法来测定其密度，可有效地了解土的疏密状态，供换算土的其他物理性质指标、工程设计及施工质量控制之用。进行土密度测定应当首先记录环刀号，称环刀质量，准确至0.1g。按工程需要取原状土或制配所需状态的扰动土样，其高度和直径应大于环刀的尺寸，整平两端放在玻璃板上。采用用修土刀修平土样表面。将环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上。然后用手将环刀垂直下压(不允许环刀发生倾斜现象)，并用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀为止，根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀将环刀两端余土修平。
2、土工试验中含水率的试验
土的含水率是土在温度105e~110e下烘至恒量时，所失去的水质量和达到恒量后干土质量的比值，以百分数表示。通过测定土的含水率，可充分了解土的工程特性，是计算土的干密度、孔隙比、液性指数、饱和度等指标的重要参数，是土的一个重要的基本物理指标。而目前在室内多采用烘干法测定土的含水率，该测定方法主要适用于砂类土、粉土、粘性土和有机质类土。对于在野外如无烘箱设备或要求快速测定时，可分别采用酒精燃烧法、比重法等。试验应当采用电热烘箱，要求其应能控制温度为105e~110e。天平称量200g，最小分度值0.01g；其他:铝质称量盒、调土刀。测定时首先记录称量盒盒号，称量空盒质量；选取代表性的试样约15~30g(粘性土)，放在称量盒中，立即盖好盒盖，称盒加湿土质量，精确至0.01g。打开盒盖，放入烘箱中，在温度105e~110e下烘至恒重。烘干时间对于粘性土、粉土不得少于8h，对于砂类土不得少于6h，对含有机质超过干土质量5%的土，应将温度控制在65e~70e的恒温下烘至恒量。
3、土工试验中界限含水率试验
细粒土随着土中含水量的不同，分别处于各种不同的状态。1911年瑞典农学家阿太堡将土从液态过渡到固态的过程分为5个阶段，规定了各个界限含水量，称为阿大堡限度。土的界限含水量和土的机械组成、土粒的矿物成分，比表面积、表面电荷强度等一系列因素有关，是这些因素的综合反映。塑性高表示土中胶体粘粒含量大，同时也表示粘土中可能含有蒙脱石或其他高活性的胶体粘粒较多。因此，界限含水量尤其是液限、较好地反映出土的某些物理力学特性，如压缩性、胀缩性等，对工程来说，有实用意义的主要是土的液限、塑限和缩限。液限是土可塑状态的上限含水量，塑限是土可塑状态的下限含水量。含水量低于缩限，水分蒸发时土体积不再缩小。事实上，上从粘滞流动状态到可塑状态、从可塑状态到半固体状态的性质和直观变化都是渐变的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在两者之间建立确定的界限都带有一定的任意性。也就是说，其他的物质例如水从液态变到气态或从液态变到固态有直观的温度临界点，而上随含水量的变化从一状态到另一状态元明显可见的含水量临界点，这就促使各国、各行业土木工程人员实行行业约定和规范，先后发展用碟式仪法、圆锥仪法、搓条法以及联合测定法来区分和测定土的界限含水量。我国通用圆锥仪法测土的液限含水量，搓条法测土的塑限含水量，或联合法测土的液限和塑限含水量。但各行业间由于历史原因，用同样方式测试时，所采用的仪器的具体尺寸、质量和测试标准不相同，这是测试工作者和应用人员必须注意的问题。黏性土的物理状态随其含水率的变化而有所不同，界限含水率是黏性土从一个稠度状态过渡到另一稠度状态时的界限含水率。液限是黏性土由软塑状态过渡到流塑状态的界限含水率。塑限是黏性土由半固态过渡到可塑状态的界限含水率。通过测定黏性土的液限和塑限，用于计算土的塑性指数Ip和液性指数IL，从而对黏性土进行分类及软硬状态判断，也是预估地基承载力的一个重要依据。采取界限含水率试验方法有圆锥仪液限试验，碟式仪液限试验，滚搓法塑限试验以及液限和塑限联合测定法。试样制备主要为取有代表性的天然含水率土样250g。当土样不均匀时，采用风干试样，取0.5mm筛下的代表性土样200g；将试样放在橡皮板上，用纯水将土样调成均匀膏状，放入调土皿，浸润过夜。
试验时首先将制备的试样充分调拌均匀，填入试样杯中，填样时不应留有空隙。对较干的试样应充分搓揉，密实地填入试样杯中，填满后刮平表面。将试样杯放在联合测定仪的升降座上，在圆锥上抹一薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸住圆锥。调节零点，将屏幕上的标尺调在零位，调整升降座，使圆锥尖刚好接触试样表面。指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样，经5s后测读圆锥下沉深度(显示在屏幕上)，取出试样杯，挖去锥尖入土处的凡士林，取锥体附近的试样不少于10g，入称量盒内，测定含水率。将全部试样再加水或吹干并调匀，重复试验步骤上述步骤，分别测定第二点、第三点试样的圆锥下沉深度及相应的含水率。液塑限联合测定应不少于3点。但值得注意的是，从工程实践效果表明，圆锥入土深度宜为3~4mm，7~9mm，15~17mm。
根据试验结果采取结果处理是一个重要方面。以含水率为横坐标，圆锥入土深度为纵坐标，在双对数坐标纸上绘制关系曲线，应当3点应在一直线上。当3点不在一直线上时，通过高含水率的点和其余2点连成2条直线，在下沉量为2mm处查得相应的2个含水率。当2个含水率的差值小于2%时，应以2点含水率的平均值与高含水率的点连一直线。当2个含水率的差值大于或等于2%时，应重做试验。在含水率与圆锥下沉深度的关系图上查得下沉深度为17mm所对应的含水率为液限，查得下沉深度为10mm所对应的含水率为10mm液限，查得下沉深度为2mm所对应的含水率为塑限，取值以百分数表示，准确至0101%。
4、结束语
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]张俊.浅析土工试验质量管理[J].小企业管理与科技，2011(33)：33.
[2]顾宝和.浅谈岩土工程的专业特点[J].中国建材资讯，2009(05).
[3]苗国峰.如何确保试验检测的公正性和真实性[J].山西建筑，2007，33(18):193.
论文作者:肖欢眉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/11
标签：试样论文; 含水率论文; 含水量论文; 土工论文; 圆锥论文; 状态论文; 界限论文; 《基层建设》2018年第22期论文;