摘要：從事土工實驗的人員有必要對土工實驗的成果，相關的指標擺在一起進行分析，從中找出一些共性的特征。鑒于此，本文結合長期實驗的經驗，對土的物性試驗成果和土的變形、力學試驗成果兩大方面進行分析，從中找出規律性的東西，供實驗人員參考。

　　關鍵詞：綜合分析, 實驗成果, 力學實驗, 對比分析

　　Abstract: The personnel engaged in geotechnical experiment is necessary to result of the soil, the related index in analyzed together and finds some common features. In view of this, this paper, combining long-term experiment experience, of soil physical properties of soil test results and deformation, mechanical test results on the two aspects of analysis, finds out the regular thing as a reference for the experiment.

　　Key Words: comprehensive analysis, experimental results, mechanics experiments, comparative analysis

　　中圖分類號： O3 文獻標識碼：A 文章編號：

　　1 土工試驗成果綜合分析的必要性

　　土是地殼表層的巖石風化后產生的松散堆積物，它具有三個特性：(1)土是松散性材料，不是連續的固體;(2)土是三相體，是由顆粒、水和氣所組成的三相體系;(3)土是自然地質歷史產物，非人工制造產物。由于土是自然地質歷史產物，各種土的顆粒大小和礦物成分差別很大，土的三相間的數量比例不盡相同，而且土粒與其周圍的水分又發生了復雜的物理化學作用，因此，造成了土的物理性質的復雜性;土的物理性質又在一定程度上決定了它的力學性質，不同地區的土，又有不同的變化。土的物理性質、力學性質，相對于其它材料來說，是比較復雜的，如土的應力-應變關系是非線性的，土的變形在卸荷后一般不能完全恢復，土的強度也不是一成不變的，土對擾動還特別敏感等等。那么，通過室內實驗測出土的性質，就存在一個是否準確的問題。如何確定數據的準確性，以及各個指標存在哪些必然的聯系，對于從事土工實驗的人員有很大的指導意義。

　　2 土的物性試驗及實驗成果的分析

　　2.1 土的相對密度、密度、含水量實驗

　　土的物性實驗中，最常見的是土的相對密度、密度、含水量，是其中三個最基本的實驗，用它們可以換算土的干密度、孔隙比、孔隙度、飽和度等指標，它們的變化，不僅影響其它指標的變化，而且將使土的一系列力學性質隨之而異。因此，準確測定他們的值，有著重要的意義。

　　2.2 土的液限與塑限

　　對于工程來說，土的液限、塑限有著比較重要的實用意義。土的塑性指數高，表示土中的膠體粘粒含量大，同時也表示粘土中可能含有蒙脫石或其它高活性的膠體粘粒較多。因此，界限含水量，尤其是液限，能較好的反映出土的某些物理力學特性，如壓縮性、脹縮性等。而當前對土的液限、塑限的測定，存在不少問題。其一，液限標準的確定，還處在過渡時期，即圓錐下沉10 mm和17 mm處為液限含水量，勢必使人們對土的名稱和狀態產生不同程度的誤解，特別是非專業人員，很難搞明白，為什么原來是一種土，而現在又是另一種土，原來處在一種狀態而現在又處在另外一種狀態。其二，大多數實驗人員，只受過幾個月的的培訓，因此，它們對于土的狀態的確定并不是很明確，比如，國標上把粘性土的狀態按液性指數的大小分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑，而一旦測出土的狀態為堅硬或流塑，就會產生懷疑，所測土并不像想象中那么堅硬或流塑。其實，規范中對土的狀態的確定，只是在一定標準下，給土的狀態定名而已，并不是人們想象中的堅硬就應該像石頭一樣，流塑就像水流動似的。其三，對于塑性指數小于10的土，以前叫做輕亞粘土，而新規范稱粉土。這種土的存在是否會產生液化的問題，因此，要根據工程要求，進行相關的粘粒(小于0.005 mm顆粒含量)的測定。其四，測定土的液、塑限時取標準樣的問題，規范上大多規定土要過0.5 mm的篩，才能進行實驗。在實際操作中，有一些土用眼睛觀察含有較多砂粒，一旦過0.5 mm篩后做實驗，測出的土塑性指數可能很大，不能反映土的實際情況。因此，對于這種土最好能采用篩分法確定砂粒含量，如果砂粒含量已達到確定該土為砂土的標準，那么就不必再做液、塑限試驗，反之則可進行相應的液、塑限試驗確定土的名稱。實際上，有些土是處在雜土狀態，無法確定名稱，這種情況下，可以根據工程需要，做相應的處理。比如，以土中粘粒為主做試驗或以砂粒為主做試驗，目的就是反映土的真實情況，為工程建設服務。

　　2.3 土的物性指標之間的對比分析

　　土的物性指標間是相互關聯的，因此，當這些指標出來以后，可以將這些指標放到一起，進行綜合的分析，從而對這些指標的準確性進行判別。比如，在有些成果中，會出現飽和度超過100%的現象，這就說明，在某些實驗數據中，存在誤差或者錯誤，就需要根據實際情況進行調整，必要的情況下要重做實驗。

　　3 土的力學試驗及實驗成果分析

　　3.1 土的固結實驗

　　固結實驗是測定土體在壓力作用下的壓縮特性。在實際工程中，由于土層的壓縮，致使其上部建筑物或構筑物沿重力方向產生沉降。如上下土層的壓縮性不等，或上部建筑物荷載不一，皆可促成同一平面上的不均勻沉降。在天然地基設計中，常需根據設計的要求，控制建筑物的沉降量;或其他各部的沉降差在某一允許范圍之內，以滿足使用上的要求及建筑物的安全條件。因此，要測定土的壓縮性借以計算建筑物或構筑物的沉降量，作為設計的控制數據。除一些特殊工程要在現場做測試外，大多數實驗是在室內進行的。影響成果準確度的因素也很多，有一些是比較容易找到原因的。

　　3.2 土的抗剪強度實驗

　　土的抗剪強度是指土體抵抗剪切破壞的極限能力，是土的重要力學性質之一。在計算承載力，評價地基穩定性以及計算擋土墻的土的壓力時，都要用到土的抗剪強度指標，因此正確地測定土的抗剪強度在工程上具有重要意義。抗剪強度的實驗方法有多種，在實驗室內常用的有直接剪切實驗、三軸壓縮實驗和無測限抗壓實驗。在現場原位測試的有十字板剪切實驗、大型直接剪切實驗等。相對來說，室內實驗的規律性，要比現場原位測試好得多。雖然如此，室內實驗測出的結果，有時和理論上的數據存在很大的差距。

　　3.3 土的固結實驗成果與抗剪強度之間的聯系

　　土的壓縮特性和抗剪強度有著一定的關系，利用這種關系，我們可以直觀判斷壓縮結果和抗剪結果是否準確。一般情況下，土的壓縮性越高，壓縮模量越低，而它的快剪強度則越小。當然，在有些情況下，要求做固結快剪，那么，這種關系可能就不成立了，需要按實際測出的強度情況判斷。

　　4 物性實驗成果和力學實驗成果的統一對比與分析

　　土的物理性質和力學性質是緊密相關的。通常情況下，土的物理性質基本上能夠決定土的力學性質。因此，在GBJ7-89中，把它們之間的關系列成表格，可以根據土的物理性質，判定土的承載力。而在室內實驗中，也可以此為依據，做一比較。比如對于不同的密度、含水量、液、塑限的土，它的抗剪強度、壓縮性質有怎樣的變化，隨著做實驗時間的增長，慢慢可以從中找出一定的規律。當然由于土的形式的復雜性，經常出現一些意外情況，需要我們本著實事求是的態度，保證測出結果的準確性。如果將土的物性和力學性質統一起來，必將有利于我們對土的性質的認識，其中的規律也有待我們進一步探討。

　　參考文獻：

　　【1】華南理工大學、東南大學、浙江大學等編。地基與基礎.北京：中國建筑工業出版社，1998年。

　　【2】中華人民共和國地質礦產部。土工試驗規程。北京：地質出版社，1993.