水利工程中土工试验常见问题讨论

摘要：为了在水利工程土工试验中更加准确且尽量节省时间地取得试验数据，就颗粒分析
试验和界限含水率试验中易见问题进行了讨论。

 

　　关键词：颗粒分析试验

 界限含水率试验 粘粒含量 塑性指数 

　　在水利工程地质勘查中，土工试验占据着十分重要的地位，它为了解土的各项物理、力
学指标提供依据，为编写地质勘察报告提供重要资料。虽然规范中十分明确的约定好如何操
作，但是在细节处理和如何更快捷的得出较为合理的结果还是需要一定的经验

 

　　水利工程中常见的土工试验主要有含水率试验、密度试验、比重试验、颗粒分析试验、界
限含水率试验、击实试验、渗透试验、固结试验、三轴压缩试验和直接剪切试验等。这里主要针
对颗粒分析试验和界限含水率试验在操作和数据处理方面进行讨论。

 

　　颗粒分析试验是测定干土中各种粒组所占该土总质量的百分数的方法，借以明了颗粒
大小分布情况，供土的分类及概略判断土的工程性质及选料之用。

 

　　颗粒大小分析的试验方法主要有两大类：一是机械分析法，如筛析法；二是物理分析
法，如密度计法、移液管法、沉淀法等等。在水利水电部门大规模生产需要过程中，一般以筛
析法和密度计法联合使用为主。除一些科研机构时间比较充足，一般针对生产单位而言，批
量的尽量在最短时间内测出粘粒含量十分重要，规范一般要求读到

1440min 即 24 小时，也

就是说一天只可以读一拨数据，十分浪费时间，下面就如何缩短时间且能满足地质要求，
读出粘粒含量提供一个较为合理的方法。

 

　　在

SL237-1999 颗粒分析试验条文说明中提到：国内已有单位生产准确度符合国际标准

的密度计，甲种密度计最小分度值为

0.5，乙种密度计为 0.0002，无需进行刻度、沉降距离

和弯液面的校准。若使用其它型号的密度计，仍然需要进行有关项目的校准。

 

　　我们使用的是标准的

TM85 型甲种密度计。 

　　

 则 

　　由此知

 

　　由

 ，因为在我们试验室 ， ，而 为密度计读数，就甲种密度计而言，其读数范围为 知 

　　又据

SL237-006-1999 中表 4.5.2 粒径计算系数 值表中 

　　故知

 也就是说用这两个读密度计读数时，最多读到 5 个小时，粘粒的百分数肯定会读

出来，所以在

5 个小时的基础上，适当的增加少量时间，试验肯定能满足要求，又可以节

省很多时间。

 

　　在颗粒分析试验中，有时

<0.075mm 的土样通过煮沸的方法往往会发现团粒很多，难

以煮散，对于这种土样如果使用

4%六偏磷酸钠作为分散剂，做出的粘粒一般较低，但用手

搓的感觉是粘粒含量较高，在发现这种情况，最好采用

25%氨水作为分散剂做对比试验，

我们做过大量的试验，结果发现有时采用不同的分散剂，粘粒含量有时会偏差超过一倍之
多。

 

　　界限含水率试验是测定细粒土的液限、塑限和缩限，用以划分土类、计算塑性指数，供
设计、施工使用。

 

　　据

SL237-1999 中 SL237-007-1999 条文说明的规定：由于圆锥仪标准有两个参数：锥

质量与下沉深度。因此，不论用

76g、80g 或 100g 锥，只要采用合适的下沉深度都能达到目

的。考虑到我国的实际情况，多年来一直采用

76g 圆锥仪，为了便于与过去积累的液限资料

及现行的有关规，范相联系，故决定仍采用

76g 圆锥仪，但把下沉深度从原来的 10mm 改

为

17mm。试验的强度值为 1.6kPa(计算值为 2.9kPa)下沉深度 17mm 时的含水率作为液限标

准。此外，为了使用有关规范查承载力基本值，可从联合试验的

lgw-lgh 直线上读出

h=10mm 时的含水率，用 w10 表示，相应的塑性指数为 I10 作为配套的专门规定，不适用