土工试验

土工试验工作简介

    土工试验是工程地质勘察工作的一个重要环节，它为工程设计和工程地质勘察中研究土体变形机理及工程地质性质提供可靠的土的物理、力学性质指标。土的常规试验主要包括含水量试验、密度试验、液塑限试验、压缩性试验、剪切试验、渗透性试验等。

含水量试验：是土工试验中一项最为基本的试验之一，含水量定义为土中自由水的质量与土粒质量之比的百分数，它随时在变化之中，不是一个常数。一般认为在100℃-110℃温度下能将土中自由水蒸发掉。含水量的测定方法很多，如烘干法、酒精燃烧法和中子测量法等，其中烘干法是国际上土壤水分测定的标准方法，虽然需要采集土样，并且干燥时间较长但是因为它比较准确，且便于大批测定，故为常用的方法。

土的密度：是土的基本物理性质指标之一，土工密度试验是用于测定土密度的试验，对于一般细粒土的密度试验普遍采用环刀法，它是测定土密度的基本方法。

液塑限试验：一般采用液塑限联合测定法，是指通过测定土样 3个不同含水率状态下的圆锥体下沉深度，绘制出圆锥下沉深度与含水率关系曲线，然后从曲线上查得液限、塑限值 。液限、塑限是黏性土的重要物理特性指标，反映了土中水对土性质的影响。在工程实际中，液塑限指标的准确取值直接影响到土壤定名和相应土基承载能力的确定。因此，准确测定土壤的液塑限指标对工程具有很重要的意义。原始数据得出后，以含水率为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，在双对数曲线坐标上绘制关系曲线。3点应连成一条直线。当3点不在一条直线上时，则通过高含水率这一点与其余2点连成2条直线，在圆锥下沉深度为2mm处可查得相应2个含水率。这2个含水率的差值小于2%时，应以这2点的含水率平均值与高含水率的点连成一条直线。这2个含水率的差值大于或等于2%时，则应重新做试验。

直接剪切试验：其原理是根据库仑定律，土的内摩擦力与剪切面上的法向压力成正比。将同一种土制备几个土样,分别在不同的法向压力下,沿固定的剪切面直接施加水平剪力，至土样剪坏时的剪应力，即为抗剪强度。然后根据剪切定律求得土的抗剪强度指标粘聚力和内摩擦角值，这两项指标是表征土的强度的关键性指标。

土压缩试验：是土压缩试验是研究土在有侧限条件下的压缩性能的一种室内试验。试验时，将土样放在刚性金属盒内，通过承压活塞对土样由小到大分级加压，根据各级压应力与相应孔隙比，绘出土压缩曲线,求出压缩系数及压缩模量等。还可以通过压缩试验求得黄土相对湿陷系数、湿陷起始压力。通过该项试验，可以掌握场地内土层的变形指标，是估计建筑物建设和使用过程中沉降的关键数据。

水质分析试验：通过对场地内水样及土壤浸出液的简分析试验，确定对建筑材料有影响的氯离子、硫酸根离子、铵根离子的浓度，确定矿化度、PH值等相关指标，判别其对建筑材料的腐蚀性程度，为后期建筑物的防腐蚀措施提供依据。