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摘要：本文是笔者结合多年土工试验工作经验，主要针对目前土工试验的现状以及目前土工试验中存在的一些亟待解决的问题，做出了简要阐述，以供参考。
关键词：土工试验；现状；问题；仪器设备
前言
土工试验作为一门土的测试技术，在岩土工程理论研究和工程实践中的作用和地位是不容忽视的。首先，各种土力学理论的创立和发展都基于土工试验的成果;其次，可靠地测定土性参数是从根本上保证岩土工程设计的精确性和经济合理性的关键，因此，土工试验的设备和技术发展都是工程实践中不可缺少的重要组成部分。
土工试验技术从试验内容上又可分为:土的物理性质试验，土的力学性质试验和土的化学性质试验，且以前两类为主。
1土工试验仪器设备
1. 1 物理试验仪器
土的物理性质试验主要是指土的三项基本指标(含水量、密度、比重) 及颗粒分析，液、塑限等，这类试验在工程勘察单位量大面广，耗时又费事，仪器设备的改进会带来显著的效益和高质量的试验资料。
1. 1. 1 电子天平的应用
电子天平是土工试验中利用率最高的设备，目前有90 %的单位都使用了电子天平，从使用的种类看，感量有1 g、0. 1 g、0. 01 g、0. 001 g ，分别用于颗粒分析、击实试验、含水量、重度、液塑限等。有些单位还直接将电子天平微机通讯，使称量结果可以直接进入数据系统，减少了许多中间环节，较手工记录、人工计算提高工效3 倍～5 倍，而且数据的误差也大大地减少了，这是今后发展的必然趋势。
1. 1. 2 颗粒分析仪器
对于粒径大于0. 075 mm 的颗粒都是采用系列标准筛分析，筛分过程中多数单位都使用振筛机，而不是手工振筛，振筛机的使用，其一能使筛分析过程较彻底，其二能大大降低人的劳动强度，但目前生产振筛机存在着不能联同工作，操作不方便，噪音较大等需改进的方面。
对于粒径小于0. 075 mm 的颗粒则采用悬液沉降分析法，多数单位采用密度计法，也有一些单位采用移液管法，近年来成都地理研究所研制的PD 型颗粒分析仪对传统的移液管法进行了改进，它具有不需制备风干土样，不用预称试样的测定风干含水量等特点，直接用天然湿土制备悬液，不用煮沸，可更快速地测定试样的颗粒组成，同时还可测定试样的比重和含水量，这种仪器目前已在交通、水利部门一些单位使用。
1. 1. 3 液塑限试验仪器
绝大多数单位目前仍采用圆锥仪法、搓条法确定液、塑限，但铁路、公路、冶金、水电等部门的部分单位已推广使用液塑限联合测定仪，这种仪器测定土的液、塑限解决了人为因素对试验结果影响的问题，但目前国内生产的液塑联合测定仪的质量及自动化程度还有待进一步提高。
1. 2 力学性质试验仪器
1. 2. 1 固结试验仪器
从了解情况看，近年来固结试验仪器种类和规格均有增加，已初步形成系列和多功能化的格局，主要有以下两种类型:
1) 砝码杠杆式固结仪
这是最古老的固结仪，但已形成系列化，从施加的压力大小看有低压固结仪，对50 cm2 面积可加压至400 kPa ，中压固结仪可加压至800 kPa ， 高压固结仪可加压至1 600 kPa 或2 000 kPa ，对于30 cm2 面积来说中压固结仪则可加压至1 600 kPa ，而高压固结仪可加压至3 200 kPa 或4 000 kPa ，适应于做高压回弹试验。
砝码杠杆式固结仪的特点是:加荷直观稳定好，精度较高，目前国内有90 %的勘察单位均使用这种固结仪，它的缺点是自动化程度低，劳动强度大，加砝码时的振动对试验结果也产生一定的影响。
2) 气压固结仪
这是近年来一些科研单位为了解决砝码杠杆式固结仪存在的问题而研制生产的，规格有单联，四联低压固结仪可加荷至600 kPa ，单联、双联高压固结仪可加压至2 000 kPa。气压固结仪的特点是:采用高压气体作为压力源，加荷方便、操作简单，大大减轻了劳动强度，提高了试验的自动化程度。但是它的主要问题是国产的气压密封件质量不过关，有漏气现象，压力不稳定，但若能及时解决这个问题，其发展前景还是很乐观的。
1. 2. 2 直剪试验仪器
在土的抗剪强度试验中，直剪试验在生产单位最普遍。常用的主要有以下几种:一种是双速电动等应变直剪仪，应变速度为0. 8 mm/ min 和2 mm/ min ，可进行固结快剪和快剪试验;第二种是三速电动等应变直剪仪，剪切速度在双速基础上增加了0. 02 mm/ min ，可同时进行慢剪试验;第三种是电动四联等应变直剪仪，它将四台直剪仪联为一体，经变速箱变成三种切速率(0. 02 mm/ min、0. 8 mm/ min、2. 4 mm/ min) 可进行慢剪，固结快剪和快剪试验，它具有手摇加荷装置，无须每次搬动砝码。
1. 2. 3 静三轴试验仪器
随着勘察水平及土工技术的提高和新规范的使用，各勘察单位对三轴试验重视程度日益增加，目前勘察单位使用的仪器均为应变控制式三轴压缩仪，根据土的类别与工程要求，分别进行不固结不排水试验，固结不排水试验或固结排水试验，20 世纪80 年代，一些科研单位对三轴仪作了较大的改进，将测量系统用传感器代替，围压和反压系统采用液压稳压装置，为以后与微机通讯打下了坚实的基础。
1. 3 土工试验数据采集与处理系统自动化概况
土工试验数据采集与处理的自动化是随着电子计算机的推广采用而产生的，20 世纪70 年代末，随着我国改革开放政策的实施，一些土工科研单位开始了这一新技术的探索和研究，到了1980 年建设部投资十余万元在北京市勘察院进行试点工作，1982 年与地矿部地球物理研究所使用研制出“GSXO1 型工程地质试验数据处理系”初步形成了我国自己的土工试验数据采集和处理系统模式，介于多种原因而没有正式推广使用。
20 世纪80 年代中后期以来，土工试验数据采集和处理自动化得到了较大的发展和普及，具代表性的有:北京空军工程设计研究局研制的“KTG固结试验检测处理系统”;南京土壤仪器厂等研制的“JWJ 土工试验微机数据采集和处理系统”。把数据采集、数据处理，绘制曲线，打印成果熔为一体，同时还增加了直剪试验，三轴试验的数据采集及处理功能，完成了系统与微机的通讯，实现了分散采集，集中处理的多重功能。目前已批量生产，已在全国100 多个试验室使用。
2现状以及存在的一些问题
随着我国改革开放，经济建设的飞速发展，土工试验技术也得到了空前的发展，但是我们也应清楚地看到，土工试验技术的发展是不平衡的，在人员素质，设备状况及方法标准的执行方面还存在一些令人担忧的问题，主要有以下几方面问题亟待解决。
2. 1 统一和规范土工试验方法标准
2. 1. 1 有相当一部分土工试验室仍采取现行规范或标准中不提倡或没有列入的，但在一些地区或部门已长期使用并进行过大量对比试验的半经验性或经验性的方法。如:快速固结试验法;使用经验公式利用塑限推算液限，利用塑性指数推算土粒比重等方法，这些方法的适用性和适用范围有待进一步研究落实。
2. 1. 2 还有一些试验室采用一些没有理论根据或错误的试验方法。如:快速固结试验法最后一级荷重下不稳定，而随意修正。颗粒分析密度计法仅测3 点～4 点读数等等，这些不规范的试验方法是必须要加以纠正的。
2. 2 开展土工试验方法的进一步研究
我国土工试验工作者在长期的工作实践中进行过大量实验研究工作，其成果是有目共睹的。但就目前我国土工试验的现状看，仍有些问题值得进一步研究，大体上可分为两类:
2. 2. 1 围绕着现行的土工试验规范、标准等，结合各自工作中遇到的新情况、新问题，开展研究和技术总结。如三轴试验中一个试样多级加荷剪切法的适用范围，快速固结试验等一些半经验法的适用性等等。
2. 2. 2 开展土工试验等新方法，新问题的研究，如室内袖珍贯入仪试验的研究与应用;非饱和土力学性质的试验研究;黄土、软土、盐渍土等特殊土类试验方法的进一步研究等等，这些成果的取得将会丰富土工试验方法，解决一些新的土工问题，提高土工试验的技术水平。
2. 3 加强土工试验的技术管理和行业管理近年来，随着市场经济的不断深化，一些单位逐渐淡化了土工试验的技术管理，土工试验的行业管理也出现了一些混乱局面，主要表现在:
2. 3. 1 一些单位放弃了土工试验技术负责人和审核制度，实行包产到人、包产到组的承包方式，只管进度和效益，不管试验质量，从开土到提交成果报告由1 人～2 人负责，没有一套有效的技术管理程序来保证试验质量。
2. 3. 2 一些地区没有健全土工试验资质等级制度，也没有规范土工试验资质等级制度，也没有规范土工试验市场的管理，致使一些單位和个人在没有技术保证的前提下，随意购置设备(有些还是已报废的设备) ，开展土工试验业务，有些还随意压价(仅为国家标准的1/ 3～1/ 4) ，搞乱土工试验市场。
结束语：
上述情况必须要引起有关单位和部门的注意，必须要加强土工试验的技术管理和行业管理，以确保我国土工试验技术的健康发展。
关键词：土工试验；现状；问题；仪器设备
前言
土工试验作为一门土的测试技术，在岩土工程理论研究和工程实践中的作用和地位是不容忽视的。首先，各种土力学理论的创立和发展都基于土工试验的成果;其次，可靠地测定土性参数是从根本上保证岩土工程设计的精确性和经济合理性的关键，因此，土工试验的设备和技术发展都是工程实践中不可缺少的重要组成部分。
土工试验技术从试验内容上又可分为:土的物理性质试验，土的力学性质试验和土的化学性质试验，且以前两类为主。
1土工试验仪器设备
1. 1 物理试验仪器
土的物理性质试验主要是指土的三项基本指标(含水量、密度、比重) 及颗粒分析，液、塑限等，这类试验在工程勘察单位量大面广，耗时又费事，仪器设备的改进会带来显著的效益和高质量的试验资料。
1. 1. 1 电子天平的应用
电子天平是土工试验中利用率最高的设备，目前有90 %的单位都使用了电子天平，从使用的种类看，感量有1 g、0. 1 g、0. 01 g、0. 001 g ，分别用于颗粒分析、击实试验、含水量、重度、液塑限等。有些单位还直接将电子天平微机通讯，使称量结果可以直接进入数据系统，减少了许多中间环节，较手工记录、人工计算提高工效3 倍～5 倍，而且数据的误差也大大地减少了，这是今后发展的必然趋势。
1. 1. 2 颗粒分析仪器
对于粒径大于0. 075 mm 的颗粒都是采用系列标准筛分析，筛分过程中多数单位都使用振筛机，而不是手工振筛，振筛机的使用，其一能使筛分析过程较彻底，其二能大大降低人的劳动强度，但目前生产振筛机存在着不能联同工作，操作不方便，噪音较大等需改进的方面。
对于粒径小于0. 075 mm 的颗粒则采用悬液沉降分析法，多数单位采用密度计法，也有一些单位采用移液管法，近年来成都地理研究所研制的PD 型颗粒分析仪对传统的移液管法进行了改进，它具有不需制备风干土样，不用预称试样的测定风干含水量等特点，直接用天然湿土制备悬液，不用煮沸，可更快速地测定试样的颗粒组成，同时还可测定试样的比重和含水量，这种仪器目前已在交通、水利部门一些单位使用。
1. 1. 3 液塑限试验仪器
绝大多数单位目前仍采用圆锥仪法、搓条法确定液、塑限，但铁路、公路、冶金、水电等部门的部分单位已推广使用液塑限联合测定仪，这种仪器测定土的液、塑限解决了人为因素对试验结果影响的问题，但目前国内生产的液塑联合测定仪的质量及自动化程度还有待进一步提高。
1. 2 力学性质试验仪器
1. 2. 1 固结试验仪器
从了解情况看，近年来固结试验仪器种类和规格均有增加，已初步形成系列和多功能化的格局，主要有以下两种类型:
1) 砝码杠杆式固结仪
这是最古老的固结仪，但已形成系列化，从施加的压力大小看有低压固结仪，对50 cm2 面积可加压至400 kPa ，中压固结仪可加压至800 kPa ， 高压固结仪可加压至1 600 kPa 或2 000 kPa ，对于30 cm2 面积来说中压固结仪则可加压至1 600 kPa ，而高压固结仪可加压至3 200 kPa 或4 000 kPa ，适应于做高压回弹试验。
砝码杠杆式固结仪的特点是:加荷直观稳定好，精度较高，目前国内有90 %的勘察单位均使用这种固结仪，它的缺点是自动化程度低，劳动强度大，加砝码时的振动对试验结果也产生一定的影响。
2) 气压固结仪
这是近年来一些科研单位为了解决砝码杠杆式固结仪存在的问题而研制生产的，规格有单联，四联低压固结仪可加荷至600 kPa ，单联、双联高压固结仪可加压至2 000 kPa。气压固结仪的特点是:采用高压气体作为压力源，加荷方便、操作简单，大大减轻了劳动强度，提高了试验的自动化程度。但是它的主要问题是国产的气压密封件质量不过关，有漏气现象，压力不稳定，但若能及时解决这个问题，其发展前景还是很乐观的。
1. 2. 2 直剪试验仪器
在土的抗剪强度试验中，直剪试验在生产单位最普遍。常用的主要有以下几种:一种是双速电动等应变直剪仪，应变速度为0. 8 mm/ min 和2 mm/ min ，可进行固结快剪和快剪试验;第二种是三速电动等应变直剪仪，剪切速度在双速基础上增加了0. 02 mm/ min ，可同时进行慢剪试验;第三种是电动四联等应变直剪仪，它将四台直剪仪联为一体，经变速箱变成三种切速率(0. 02 mm/ min、0. 8 mm/ min、2. 4 mm/ min) 可进行慢剪，固结快剪和快剪试验，它具有手摇加荷装置，无须每次搬动砝码。
1. 2. 3 静三轴试验仪器
随着勘察水平及土工技术的提高和新规范的使用，各勘察单位对三轴试验重视程度日益增加，目前勘察单位使用的仪器均为应变控制式三轴压缩仪，根据土的类别与工程要求，分别进行不固结不排水试验，固结不排水试验或固结排水试验，20 世纪80 年代，一些科研单位对三轴仪作了较大的改进，将测量系统用传感器代替，围压和反压系统采用液压稳压装置，为以后与微机通讯打下了坚实的基础。
1. 3 土工试验数据采集与处理系统自动化概况
土工试验数据采集与处理的自动化是随着电子计算机的推广采用而产生的，20 世纪70 年代末，随着我国改革开放政策的实施，一些土工科研单位开始了这一新技术的探索和研究，到了1980 年建设部投资十余万元在北京市勘察院进行试点工作，1982 年与地矿部地球物理研究所使用研制出“GSXO1 型工程地质试验数据处理系”初步形成了我国自己的土工试验数据采集和处理系统模式，介于多种原因而没有正式推广使用。
20 世纪80 年代中后期以来，土工试验数据采集和处理自动化得到了较大的发展和普及，具代表性的有:北京空军工程设计研究局研制的“KTG固结试验检测处理系统”;南京土壤仪器厂等研制的“JWJ 土工试验微机数据采集和处理系统”。把数据采集、数据处理，绘制曲线，打印成果熔为一体，同时还增加了直剪试验，三轴试验的数据采集及处理功能，完成了系统与微机的通讯，实现了分散采集，集中处理的多重功能。目前已批量生产，已在全国100 多个试验室使用。
2现状以及存在的一些问题
随着我国改革开放，经济建设的飞速发展，土工试验技术也得到了空前的发展，但是我们也应清楚地看到，土工试验技术的发展是不平衡的，在人员素质，设备状况及方法标准的执行方面还存在一些令人担忧的问题，主要有以下几方面问题亟待解决。
2. 1 统一和规范土工试验方法标准
2. 1. 1 有相当一部分土工试验室仍采取现行规范或标准中不提倡或没有列入的，但在一些地区或部门已长期使用并进行过大量对比试验的半经验性或经验性的方法。如:快速固结试验法;使用经验公式利用塑限推算液限，利用塑性指数推算土粒比重等方法，这些方法的适用性和适用范围有待进一步研究落实。
2. 1. 2 还有一些试验室采用一些没有理论根据或错误的试验方法。如:快速固结试验法最后一级荷重下不稳定，而随意修正。颗粒分析密度计法仅测3 点～4 点读数等等，这些不规范的试验方法是必须要加以纠正的。
2. 2 开展土工试验方法的进一步研究
我国土工试验工作者在长期的工作实践中进行过大量实验研究工作，其成果是有目共睹的。但就目前我国土工试验的现状看，仍有些问题值得进一步研究，大体上可分为两类:
2. 2. 1 围绕着现行的土工试验规范、标准等，结合各自工作中遇到的新情况、新问题，开展研究和技术总结。如三轴试验中一个试样多级加荷剪切法的适用范围，快速固结试验等一些半经验法的适用性等等。
2. 2. 2 开展土工试验等新方法，新问题的研究，如室内袖珍贯入仪试验的研究与应用;非饱和土力学性质的试验研究;黄土、软土、盐渍土等特殊土类试验方法的进一步研究等等，这些成果的取得将会丰富土工试验方法，解决一些新的土工问题，提高土工试验的技术水平。
2. 3 加强土工试验的技术管理和行业管理近年来，随着市场经济的不断深化，一些单位逐渐淡化了土工试验的技术管理，土工试验的行业管理也出现了一些混乱局面，主要表现在:
2. 3. 1 一些单位放弃了土工试验技术负责人和审核制度，实行包产到人、包产到组的承包方式，只管进度和效益，不管试验质量，从开土到提交成果报告由1 人～2 人负责，没有一套有效的技术管理程序来保证试验质量。
2. 3. 2 一些地区没有健全土工试验资质等级制度，也没有规范土工试验资质等级制度，也没有规范土工试验市场的管理，致使一些單位和个人在没有技术保证的前提下，随意购置设备(有些还是已报废的设备) ，开展土工试验业务，有些还随意压价(仅为国家标准的1/ 3～1/ 4) ，搞乱土工试验市场。
结束语：
上述情况必须要引起有关单位和部门的注意，必须要加强土工试验的技术管理和行业管理，以确保我国土工试验技术的健康发展。