水利工程土工试验若干问题探讨

　摘要：土工试验是水利工程勘察的一个重要环节，其目的是测定土的基本物理、力学性质，
为工程勘察和设计提供可靠的计算数据。本文结合笔者多年的工作实践经验，剖析水利工程
土工试验中常出现的问题，并且探讨出解决方法与应对措施。

 

　　关键词：水利工程；土工试样；问题分析

 

　　中图分类号：

TV 文献标识码： A 文章编号： 

　　随着国民经济的迅速发展，水利工程项目也日益增多。而在水利工程项目施工过程中，
土工试验占据着十分重要的地位，土工试验需要准确的地质勘查和了解土的各项物理性质
和力学指标等，还要确定土样的定性、定理分析与各种评价，为地质勘察报告提供重要资料。
但是在细节处理和如何更快捷得出科学合理的结果还是需要一定的经验，因此，要把地质
勘查结果与工作实践经验相结合起来方能得出正确的解决方法和应对措施，从而为施工单
位提供准确的、有效的和科学的土工试验报告，以便水利工程顺利完工。

 

　　

1 试样制备 

　　

1.1 把土样严格划分级别 

　　在开启土样筒后，先检查土样质量并划分土样质量等级，土样质量等级的划分大致可
按现场外观检查、测定回收率、

X 射线检验及室内试验评价 4 种方法确定。上海地区利用室内

试验的破坏应变值

εf 和压缩试验的扰动指数 ID 或体积应变 εV 划分土样级别标准是：

Ⅰ级试

样

εf＝1％～3％，ID＜0.15，εV＜1％；

Ⅱ级试样 εf＝3％～5％，ID＝0.15～0.30，εV＝1％

～

2％；

Ⅲ级试样 εf＝5％～6％，ID＝0.30～0.50，εV＝2％～4％；Ⅳ级试样 εf＝6％～

10％，ID＝0.50～0.75，εV＝4％～10％，其他地区可以参考使用。 
　　

1.2 严格按试样制备要求制样 

　　室内制样主要方法是用环刀切取规定数量（一般是

6 组）试验样品，室内制样操作不

当同样会降低土样级别。制样的关键点：

①在环刀内壁涂一薄层凡士林，目的是为减少环刀

与土样间的磨擦，避免土样压密扰动，据调查目前涂凡士林这一步骤在实际操作中并没有
被很好地执行；

②将环刀垂直下压，环刀垂直下压是避免环刀偏向受压时环刀一侧出现相

对压密而另一侧出现样品与环刀间的小缝隙，造成土的容重、压缩模量失真；

③环刀下压过

程中，边压边削，可避免土样受到环刀外侧壁与土样间的过大摩擦而使土样下部受到一定
程度的压密；

④压入环刀后对土样的上下端面削平，对于软土要用钢丝锯整平，若用切土

刀整平则刀面极易带起软土形成二次扰动，对其他土可采用切土刀削平。

 

　　

1.3 做好开样记录工作 

　　在制样过程中要对土样的颜色、名称、包含物、矿物成份、软硬程度、塑性状态、湿度（如
粉土及砂土上下部含水量明显不同）、结构构造等进行描述，这有利于后期数据整理时进行
对比和综合分析处理，得出符合工程实际的数据，同时也有助于实验人员积累经验。

 

　　

2 土的物理性质试验 

　　

2.1 含水率试验 

　　土层的不均匀、取样扰动、取土器和筒壁的挤压、土样在运输和存放期间保护不当而失水
等均会引起含水率的变化。在试验室若操作不合理同样会影响土样含水率的测试结果，这主
要表现在以下方面：

①取样点的位置不同，尤其是对粉质含量高的粘性土、粉土、砂土，样

品的上、中、下不同部位含水量会有较大的差别，为克服这种影响可分上中下不同部位同时
取等量样品，加以混合后再取为含水量试验样品；

②铝盒烘干时应开口，以利水的充分蒸

发。铝盒质量应定期标定；铝盒在长期使用过程中由于氧化、磨损其质量也有一定变化，定
期标定能有效降低试验误差；

③烘干时间及温度也会对含水率构成影响。粘粒含量很高的土

类，如红粘土、膨胀土粘粒含量很高，有更大的比表面积，吸附水能力强，需

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℃～