摘要：笔者根据自己多年的工作经验积累，再经过不断的实验用比对的方式总结出如何正确地测试原状土的无侧限抗压强度相关问题进行分析。 关键词：无侧限；抗压强度；土工试验；原状土 在平时的土工试验当中，因为无侧限抗压强度的试验相对而言比较简单快捷，其试验设备也操作方便，因此常用原状土的无侧限抗压强度试验代替三轴不固结不排水剪试验，采用原状土的无侧限抗压强度评价地基土的承载力及其抗剪强度；经常依据原状土的无侧限抗压强度试验结果所反映的土体强度比原位测试结果所反映的土体强度小得多，尽管我国现有的土工试验方法标准、规范、规程对原状土的无侧限抗压强度指标的测试都有详细规定，但其试验结果难以准确反映土体的实际强度及其工程特性。 1.现行国家标准不够完善 通过笔者经过比对试验证实了目前现行的国家标准《土工试验方法标准》无侧限抗压强度试验方法不够完善，试验结果偏小。现执行的国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）的条款规定原状土的无侧限抗压强度试验适用于饱和粘性土，条款规定试样直径宜为35～50mm（有的行业土工试验规程规定试样直径为40～50mm），试样高度为直径的2.0～2.5倍，其试验条件：原状土试样在不排水、不固结，无侧面压力情况下施加轴向（即垂直向）压力，直至试样发生破坏，测力计出现峰值或取轴向应变15%所对应的轴向压力作为试样的无侧限抗压强度，其物理意义：原状土试样在侧面不受任何限制的条件下，抵抗轴向压力的极限强度。即抵抗轴向压力的极限强度。 通常情况下来说，原状土的无侧限抗压强度试验试样一般都是直径采用35～50mm范围内，所得结果与土的实际强度偏离较大，其反映的土体强度比原位测试结果所反映的土体强度小得多。那么如何合理、正确测试原状土的无侧限抗压强度？通过多次采用同一土层原状土样品制成不同直径的试样进行比对试验，证实直径采用70～85mm原状土试样的无侧限抗压强度所反映的地基土容许承载力值与原位试验结果所反映的地基土容许承载力值较接近，并与地区经验值较接近。而比对试验结果说明国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）无侧限抗压强度试验方法不完善：（1）试验条款规定原状土试样直径采用35～50mm范围内不合理，由于试样直径较小制样时对样品边缘产生一定的扰动，引起样品整体强度降低较大，导致试验结果偏小，实际上试样直径越小制样时受到的扰动越大；（2）试验条款对原状土试样尺寸精度未作出要求，如沿试样高度各直径误差、两端面的平整度及与试样轴线及侧面的垂直度未作出要求，测试人员在制样时由于没条款可依对试样尺寸精度把握不准。 2.原状土无侧限抗压强度试验结果偏小的原因 对直径35～50mm原状土的无侧限抗压强度试验结果偏小的原因作如下分析：饱和粘性土的形成为细粒土经水流的搬运或冲刷在地形低洼处沉积形成，按其沉积环境分为滨海相沉积、湖泊相沉积、河滩相沉积、沼泽相沉积，为第四纪地层，欠固结土；饱和粘性土层中常夹大量贝壳、未分解的腐植质等生物残骸碎屑、或与粉细砂层交错沉积，河流支沟或冲沟地段饱和粘性土常夹碎石、卵石、砾石、砾砂；由于饱和粘性土在地形低洼处沉积形成，因此饱和粘性土具天然含水率高、天然孔隙比大、流塑或软塑状、压缩性高、强度低、灵敏度高的特性；因此饱和粘性土稍受外力作用下受扰动较大，甚至在自重作用下也会发生下沉及变形，如野外取样时厚壁取土器进入土层产生摩擦阻力对土样的扰动，及土样与取土器内壁摩擦引起土样产生压密扰动，土样在运输过程中受到颠簸震动，以上因素造成饱和原状土的扰动使其强度降低，是造成原状土无侧限抗压强度试验结果偏小的部份原因。除此外，现行的国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）试验条款规定原状土无侧限抗压强度试验试样直径为35～50mm范围内，由于试样直径过小且试样呈流塑、软塑状，前面说到饱和粘性土中常见大量贝壳、未分解的腐植质、碎石、卵石、砾石等粗粒物质，这些粗粒物质大小不等，也常见直经大于50mm者，含量不定，土样中粗粒含量越多粒径越大，制样时对土样边缘的扰动范围越大，因此饱和粘性土较难制成直径35～50mm的标准圆柱体，实际是棱形多面体，沿试样高度各直径误差大，试样侧面总是凹凸不平整，要用余土进行修修补补，试样直径越小扰动带所占的比例越大，试样直径的不合理是造成原状土无侧限抗压强度偏小的主要原因；试验证明原状土试样的强度受试样的形状、尺寸影响，如圆柱状试样的强度高于棱柱状试样的强度，大尺寸试样强度比小尺寸试样强度高。 3.合理、正确测试原状土的无侧限抗压强度 （1）野外取样、运输过程及室内制样时尽量避免土样受扰动，由于饱和粘性土易受扰动，室内制样时较难制成标准圆柱体，为了方便室内制样避免土样侧面再次受扰动，野外取饱和粘性土样时建议采用外径为100mm薄壁取土器，采用静力连续压入法取样，取土器内取土管采用可分半合式以方便取出土样并避免受到扰动。（2）现场取样必须及时密封样品，制样及试验时防止试样水份蒸发。（3）试样采用合理的直径进行试验：较均匀饱和粘性土试样直径建议采用70～100mm，试验证实较均匀饱和粘性土试样直径大于70mm较合理，其原状土无侧限抗压强度试验结果较接近土体的实际强度，当试样中含有粗粒时（如贝壳、腐木、碎石、卵石、砾石），试样直径应大于最大粗粒直径的10倍，试样高度为直径的2.0～2.5倍；室内制样时若土样边缘受扰动程度较小，沿高度直径误差小于0.5mm，可直接采用土样的原直径测定其无侧限抗压强度；若土样边缘受扰动应削除受扰动部份土体，边缘不平应视情况选择削平或补平，尽量保持试样的直径大于70mm。（4）制样时试样尺寸精度应满足如下要求：沿试样高度直径的误差应小于0.5mm，试样两端面要互相平行、平整且与试样轴线及侧面互相垂直。（5）改进无侧限压缩仪：无侧限压缩仪上、下传压板的直径应能满足大直径的试样进行试验，建议上、下传压板直径大于100mm，无侧限压缩仪的螺杆、加压框架高度应能调整适合不同高度的试样进行试验，为了使不同高度的试样试验时操作方便快捷，建议无侧限压缩仪加配钢板垫块。 4.结束语 总的来说，我们的土工试验的方法标准、规范、规程的试验条款在不影响试验结果的准确性的同时，理应适当结合实际情况从而去减少无关的试验操作，土工试验理论要结合实际，试验方法要不断完善，不合理、不正确的试验条款要及时修改、更新，测试工作者在土工试验中要克服室内试验存在的缺陷，使试验结果能合理、准确地反映出土体的实际强度及其工程特性。 参考文献 [1]《公路工程集料试验规程》.JTJ058―2000. [2]《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》.JTG E51―2009 [3]《土工试验方法标准》GB/T50123-1999
摘要：笔者根据自己多年的工作经验积累，再经过不断的实验用比对的方式总结出如何正确地测试原状土的无侧限抗压强度相关问题进行分析。 关键词：无侧限；抗压强度；土工试验；原状土 在平时的土工试验当中，因为无侧限抗压强度的试验相对而言比较简单快捷，其试验设备也操作方便，因此常用原状土的无侧限抗压强度试验代替三轴不固结不排水剪试验，采用原状土的无侧限抗压强度评价地基土的承载力及其抗剪强度；经常依据原状土的无侧限抗压强度试验结果所反映的土体强度比原位测试结果所反映的土体强度小得多，尽管我国现有的土工试验方法标准、规范、规程对原状土的无侧限抗压强度指标的测试都有详细规定，但其试验结果难以准确反映土体的实际强度及其工程特性。 1.现行国家标准不够完善 通过笔者经过比对试验证实了目前现行的国家标准《土工试验方法标准》无侧限抗压强度试验方法不够完善，试验结果偏小。现执行的国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）的条款规定原状土的无侧限抗压强度试验适用于饱和粘性土，条款规定试样直径宜为35～50mm（有的行业土工试验规程规定试样直径为40～50mm），试样高度为直径的2.0～2.5倍，其试验条件：原状土试样在不排水、不固结，无侧面压力情况下施加轴向（即垂直向）压力，直至试样发生破坏，测力计出现峰值或取轴向应变15%所对应的轴向压力作为试样的无侧限抗压强度，其物理意义：原状土试样在侧面不受任何限制的条件下，抵抗轴向压力的极限强度。即抵抗轴向压力的极限强度。 通常情况下来说，原状土的无侧限抗压强度试验试样一般都是直径采用35～50mm范围内，所得结果与土的实际强度偏离较大，其反映的土体强度比原位测试结果所反映的土体强度小得多。那么如何合理、正确测试原状土的无侧限抗压强度？通过多次采用同一土层原状土样品制成不同直径的试样进行比对试验，证实直径采用70～85mm原状土试样的无侧限抗压强度所反映的地基土容许承载力值与原位试验结果所反映的地基土容许承载力值较接近，并与地区经验值较接近。而比对试验结果说明国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）无侧限抗压强度试验方法不完善：（1）试验条款规定原状土试样直径采用35～50mm范围内不合理，由于试样直径较小制样时对样品边缘产生一定的扰动，引起样品整体强度降低较大，导致试验结果偏小，实际上试样直径越小制样时受到的扰动越大；（2）试验条款对原状土试样尺寸精度未作出要求，如沿试样高度各直径误差、两端面的平整度及与试样轴线及侧面的垂直度未作出要求，测试人员在制样时由于没条款可依对试样尺寸精度把握不准。 2.原状土无侧限抗压强度试验结果偏小的原因 对直径35～50mm原状土的无侧限抗压强度试验结果偏小的原因作如下分析：饱和粘性土的形成为细粒土经水流的搬运或冲刷在地形低洼处沉积形成，按其沉积环境分为滨海相沉积、湖泊相沉积、河滩相沉积、沼泽相沉积，为第四纪地层，欠固结土；饱和粘性土层中常夹大量贝壳、未分解的腐植质等生物残骸碎屑、或与粉细砂层交错沉积，河流支沟或冲沟地段饱和粘性土常夹碎石、卵石、砾石、砾砂；由于饱和粘性土在地形低洼处沉积形成，因此饱和粘性土具天然含水率高、天然孔隙比大、流塑或软塑状、压缩性高、强度低、灵敏度高的特性；因此饱和粘性土稍受外力作用下受扰动较大，甚至在自重作用下也会发生下沉及变形，如野外取样时厚壁取土器进入土层产生摩擦阻力对土样的扰动，及土样与取土器内壁摩擦引起土样产生压密扰动，土样在运输过程中受到颠簸震动，以上因素造成饱和原状土的扰动使其强度降低，是造成原状土无侧限抗压强度试验结果偏小的部份原因。除此外，现行的国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）试验条款规定原状土无侧限抗压强度试验试样直径为35～50mm范围内，由于试样直径过小且试样呈流塑、软塑状，前面说到饱和粘性土中常见大量贝壳、未分解的腐植质、碎石、卵石、砾石等粗粒物质，这些粗粒物质大小不等，也常见直经大于50mm者，含量不定，土样中粗粒含量越多粒径越大，制样时对土样边缘的扰动范围越大，因此饱和粘性土较难制成直径35～50mm的标准圆柱体，实际是棱形多面体，沿试样高度各直径误差大，试样侧面总是凹凸不平整，要用余土进行修修补补，试样直径越小扰动带所占的比例越大，试样直径的不合理是造成原状土无侧限抗压强度偏小的主要原因；试验证明原状土试样的强度受试样的形状、尺寸影响，如圆柱状试样的强度高于棱柱状试样的强度，大尺寸试样强度比小尺寸试样强度高。 3.合理、正确测试原状土的无侧限抗压强度 （1）野外取样、运输过程及室内制样时尽量避免土样受扰动，由于饱和粘性土易受扰动，室内制样时较难制成标准圆柱体，为了方便室内制样避免土样侧面再次受扰动，野外取饱和粘性土样时建议采用外径为100mm薄壁取土器，采用静力连续压入法取样，取土器内取土管采用可分半合式以方便取出土样并避免受到扰动。（2）现场取样必须及时密封样品，制样及试验时防止试样水份蒸发。（3）试样采用合理的直径进行试验：较均匀饱和粘性土试样直径建议采用70～100mm，试验证实较均匀饱和粘性土试样直径大于70mm较合理，其原状土无侧限抗压强度试验结果较接近土体的实际强度，当试样中含有粗粒时（如贝壳、腐木、碎石、卵石、砾石），试样直径应大于最大粗粒直径的10倍，试样高度为直径的2.0～2.5倍；室内制样时若土样边缘受扰动程度较小，沿高度直径误差小于0.5mm，可直接采用土样的原直径测定其无侧限抗压强度；若土样边缘受扰动应削除受扰动部份土体，边缘不平应视情况选择削平或补平，尽量保持试样的直径大于70mm。（4）制样时试样尺寸精度应满足如下要求：沿试样高度直径的误差应小于0.5mm，试样两端面要互相平行、平整且与试样轴线及侧面互相垂直。（5）改进无侧限压缩仪：无侧限压缩仪上、下传压板的直径应能满足大直径的试样进行试验，建议上、下传压板直径大于100mm，无侧限压缩仪的螺杆、加压框架高度应能调整适合不同高度的试样进行试验，为了使不同高度的试样试验时操作方便快捷，建议无侧限压缩仪加配钢板垫块。 4.结束语 总的来说，我们的土工试验的方法标准、规范、规程的试验条款在不影响试验结果的准确性的同时，理应适当结合实际情况从而去减少无关的试验操作，土工试验理论要结合实际，试验方法要不断完善，不合理、不正确的试验条款要及时修改、更新，测试工作者在土工试验中要克服室内试验存在的缺陷，使试验结果能合理、准确地反映出土体的实际强度及其工程特性。 参考文献 [1]《公路工程集料试验规程》.JTJ058―2000. [2]《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》.JTG E51―2009 [3]《土工试验方法标准》GB/T50123-1999