王丹榮 楊燕燕

廣西水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院 廣西柳州 545006

1 室內(nèi)土工試驗指標的分類

室內(nèi)土工試驗在實驗室進行，試驗方法是在測定土壤時不受人為因素的影響，包括密度、含水量、比重、粒徑分布和液塑限[1]。所得結(jié)果可為巖土工程技術人員和工程勘察工作者提供有價值的依據(jù)，更好地劃分地基土層。在力學試驗過程中，對土在外力作用下進行了實測，確定了土的抗剪強度、土的壓縮性、土的滲透性等抗外力指標，為巖土工程設計人員提供了依據(jù)，為巖土工程設計提供了有價值的依據(jù)基坑支護和邊坡穩(wěn)定性設計是建筑物地基檢測的基礎。

2 室內(nèi)土工試驗指標以及影響因素

為了全面了解土的性質(zhì)指標，可以掌握土樣的物理指標，如土樣的密實度、土樣的含水量等。同時，還可以得到土樣的其他物理指標，如土樣孔隙比、土樣液相指數(shù)、土粒比重、土樣飽和度、土樣液限、土樣塑性指數(shù)、土樣塑性極限、土樣含水量等，其中：比較重要的物理指標是土工試驗中可以得到的土壤含水量、密度和土顆粒的比重等，其他物理指標可以通過這三個物理指標換算得到。在土壤的試驗指標中，土壤含水量極易發(fā)生變化，其含水量隨土壤質(zhì)量的變化而變化。如果還有其他因素，也會對土壤含水量產(chǎn)生一定的影響。例如，土層中存在非均質(zhì)性，未按規(guī)范取樣，土樣在運輸，運至實驗室和土樣在儲存過程中運至實驗室時，會受到各種因素的影響，特別是環(huán)境溫度的變化，土樣的含水量也會發(fā)生變化。

3 室內(nèi)土工試驗力學性指標及影響因素

土的力學指標很多，包括回彈模量、壓縮系數(shù)、承載比、壓縮指數(shù)、固結(jié)系數(shù)、壓縮模量、內(nèi)摩擦角等。隨著土體的體積變形，通常隨著土體體積的減小，因此，在外力作用下，會出現(xiàn)體積減小的問題，即土體的壓縮性。該圖的壓縮性可以通過固結(jié)試驗確定，主要包括兩個方面的特征。一種是土的壓縮性會使土中的孔隙體積減?。涣硪环N是孔隙水去除后，土樣會被壓縮，飽和粘土經(jīng)過一定時間后會逐漸恢復，而壓縮性也會隨著時間的變化而變化，隨著時間的延長，土體會逐漸固結(jié)。在固結(jié)試驗中，需要測量土壓力。土的其他指標，包括土的力學指標和土的抗剪強度，都會受到外界因素的影響，導致剪應力和抗力的變化[2]。

其一，土內(nèi)礦物成分以及顆粒形狀的影響。對于黏性土而言，礦物質(zhì)是重要的影響成分，通過測試黏性土，就會發(fā)現(xiàn)黏性圖勃性土的抗剪強度會產(chǎn)生變化，這是由于土內(nèi)所含有的礦物多種多樣，其中礦物質(zhì)含量也會發(fā)生變化，這必然會對黏性土造成不良影響，土中所含有的礦物含量產(chǎn)生變化，黏性土的性質(zhì)也會發(fā)生變化。

其二，天然含水率的影響。土體的天然含水率增加，液限指數(shù)也會增加，必然會減弱細粒土的連結(jié)，降低其強度。粗粒土會影響到土體的含水率，當干砂土處于純凈狀態(tài)下的摩擦角必然會很大，與干砂土在飽和狀態(tài)下相比，會增加內(nèi)摩擦角，由于土體中含有少量的毛細水，導致干砂土中所含有毛細水產(chǎn)生連結(jié)，形成一定的黏聚力，但是如果黏聚力比較小，這種毛細水的連結(jié)就不必存在了。

其三，密實度的影響。隨著土內(nèi)有很大的密實度，這是由于土內(nèi)的空隙比會減小，土的接觸點會相應地增大，使得細粒土中的連結(jié)就會降低，土的強度也會相應地降低。在土中，土的密實度是非常重要的，對土進行深入研究，土中的空隙非常小，土的抗剪強度就會增加，兩者存在反比的關系。

其四，受力條件的影響。對土的含水量會對其連結(jié)度產(chǎn)生影響，土的結(jié)構(gòu)也會對其連結(jié)度產(chǎn)生影響，其對擾動有較高的敏感度，這是由于土結(jié)構(gòu)在擾動的作用下遭到破壞，隨著連結(jié)逐漸消弱，抗剪強度也會相應地降低，兩者是存在正相關性的[3]。

4 室內(nèi)土工試驗指標的相關性

通過以上對土的試驗力學指標的研究和分析，認識到二者不是獨立的，而是相互作用的。土的性質(zhì)對土的力學性質(zhì)起著決定性的作用。土壤的強度是不固定的。然而，隨著外界環(huán)境的變化，土的強度也隨之發(fā)生變化。擾動會對天然土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，需要引起高度重視。土壤的礦物組成與土壤的力學性質(zhì)有關。通過對試驗結(jié)果的分析可知，土的壓縮曲線形狀與其含水量密切相關，土體結(jié)構(gòu)與土體之間也存在相關性[4]。從土壤中的砂和礦物組成來看，土壤顆粒的比重起著重要作用。土壤礦物含量越高，顆粒所占比例越大。黏粒含量越大，土顆粒所占比例越大，土的塑性指數(shù)也相應增大。土體的塑性與土體的抗剪強度直接相關。隨著土體塑性的降低，土體的內(nèi)摩擦角增大[5]。另外，土壤中的含水量將直接影響土壤的力學指標。在相同的環(huán)境下，同一類土的含水量越大，土的內(nèi)摩擦角越小，粘聚力也隨之降低。

5 結(jié)語

通過上面的研究可以明確，隨著工程量的增加，室內(nèi)土工試驗的工作越來越重要。為保證工程質(zhì)量，試驗人員應從工程實際出發(fā)進行試驗，做到實事求是，把土的性質(zhì)用數(shù)理統(tǒng)計的方法進行分析，以便提供科學合理的巖土工程試驗報告，確保報告內(nèi)容的準確性。