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摘 要：含水率是各类填土工程施工质量检测的重要指标，也是室内试验试样制备中最重要的控制参数之一。在填方和土坝等施工质量管理中，常常要求很快得出填土的含水率，本文针对测试方法的选择，检测中存在的几个问题以及试验精度进行了分析。
关键词：土工试验规程；含水率；测试方法的选择；试样的数量；温度的控制
Abstract: moisture content is all kinds of filling construction quality detection are important indicators, and indoor test sample preparation is the most important one of the control parameters. In the embankment and dam construction quality management requirements, often quickly came to soil moisture content, according to the choice of test method, detection in the presence of several problems and testing precision was analyzed.
Key words: specification of soil test; water content; selecting test methods; the number of samples; temperature control
中图分类号：F407.9 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
1 引言
含水率是土的基本物理指标之一，土的含水率是试样在105～110℃下烘到恒量时所失去的水质量和达恒量后干土质量的比值以百分数表示，它反映土的状态，它的变化将使土的一系列物理力学性质随之而异。这种影响表现在各个方面，如反映土的稠度方面，使土成为坚硬的、可塑的或流动的；反映在土内水分的饱和程度方面、使土成为稍湿、很湿或饱和的；反映在土的力学性质方面，能使土的结构强度增加或减小，紧密或疏松、压缩性及稳定性变化。因此土的含水率是研究土的物理力学性质必不可少的一项基本指标。
2 测试方法的选择
含水率的测试方法很多，为了做到室内野外相结合，选用下列方法：
2.1烘干法
将试样放在105～110℃的电热鼓风干燥箱中烘至恒重，是测定含水率的通用标准方法，精度高，应用广。
为了缩短烘焙时间，可采用红外线烘箱，红外线热效应较一般电炉的效能高，土样内部与外部的水分可同时蒸发，故干燥效果较好。
2．2酒精燃烧法
在试样中加入酒精，利用酒精在土上燃烧，使土中水分蒸发，将土样烤干，是快速测定法中较准确的一种，适用于没有烘箱或土样较少的情况。
2.3其他含水率测定方法：
2.3.1炒干法
用火炉(电炉或炭炉)将试样炒干，适用于砂性土及含砾较多的土。
2.3.2微波法
微波加热就是通过微波发生器产生微波能，然后用波导将微波能输送到微波加热器中，加热器中的试样受到微波的照射后发热，使水分蒸发。因此具有均匀、快速的优点。
2.3.3核子射线法
核子射线法测定土石等材料原位密度和含水率。是一项迅速发展起来的无损、快速质量检测新技术。
3含水率检测过程中应注意的几个问题
3.1 代表性试样的选取和试样数量
进行含水率试验时，常因试样代表性不够，影响试验成果：如土层的不均匀；试样数量过少；扰动土样(如风干土)拌和不均；土样在运输和存放期间保护不当等等。这些影响因素，有的属于土样客观存在，有的属于人为造成。选取含水率试样可根据试验目的和要求而定。
关于试样的数量问题，对烘干法为使试验结果准确可靠，同时考虑到烘焙时间的长短，粘性土规定15～30克，砂性土或砾质土因持水性较差，所以试样应多取一些。酒精燃烧法规定粘质土 5～10克，砂质土20～30克，酒精纯度95%。
3.2测定含水率温度的控制
粘性土中水一般分为强粘结水、弱粘结水与自由水三种。如果温度高于105～110℃就会得出不同含水率的数值，特别是粘性土和含有机质过多的土差别更大。因此规程中规定烘干法是在105～110℃的温度下烘至恒重作为测定土的含水率的标准。
酒精燃烧法，其温度不符合105～110℃的要求，但酒精倒入土样燃烧开始时即气化，酒精的气体部分构成了火焰的焰心，火焰与土面一般保持2～3厘米的距离，实际上土样受到的温度仅在75～80℃，待火焰将熄灭的几秒钟才与土面接触致使土的温度上升到200～220℃。由于较高温度燃烧时间甚短，土样基本受到适宜的温度，根据经验得知，测得结果与烘干法很接近。如表1
炒干法是将金属盘放在火炉上将土炒干，温度约在100～150℃，因砂土中的弱粘结水、强粘结水较少，影响不大。适用测定砂土及颗粒较均匀的砂砾料。如表2
表1粘性土烘干法与酒精燃烧法成果比较
表2砂土烘干法与炒干法成果比较表
3.3试样称重前的冷却
烘干、烧干的试样应放在装有硅胶干燥剂的干燥器内冷却，缸口涂以凡士林與外界空气隔绝，试样在干燥缸内冷却至室温即可称重。
3.4关于有机质土的含水率的测定
土在105～110℃恒温下烘至恒重，测得含水率的方法只适用于有机质含量不超过5%的土。如果土的有机质含量在5～10%之间，也允许采用此法进行试验，但须注明有机质含量。对于有机质含量大于5%的土，应将温度控制在60～70℃恒温下，干燥12-15h为好。
4试验精度及平行试验
规程采用平行试验目的，是为了避免操作中间发生错误；对原状土平行试验还可进一步了解含水率的均匀程度。规程中根据含水率的不同，为保证试验精度，规定平行试验的允许误差如表3
为了消除和减少误差，所用的仪器设备应定期进行检定/校准，在每次操作前、后应检验仪器状态并记录；在操作中要细心、认真，严格按规程规定的操作程序实施。
5 结语
含水率是土的基本物理指标之一，土的含水率是研究土的物理力学性质必不可少的一项基本指标。所以对含水率试验过程中存在的问题和试验成果的综合分析对土工建筑物施工质量控制有着十分重要的意义。
参考文献
[1] SL237-1999，土工试验规程，中国水利水电出版社，1999
[2] GB/T50123-1999，土工试验方法标准，建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行，1999
[3] JTG E40-2007，公路土工试验规程，中华人民共和国交通部发布2007
[4] 岩土工程类土工，水利水电工程质量检测人员从业资格考核培训系列教材
关键词：土工试验规程；含水率；测试方法的选择；试样的数量；温度的控制
Abstract: moisture content is all kinds of filling construction quality detection are important indicators, and indoor test sample preparation is the most important one of the control parameters. In the embankment and dam construction quality management requirements, often quickly came to soil moisture content, according to the choice of test method, detection in the presence of several problems and testing precision was analyzed.
Key words: specification of soil test; water content; selecting test methods; the number of samples; temperature control
中图分类号：F407.9 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
1 引言
含水率是土的基本物理指标之一，土的含水率是试样在105～110℃下烘到恒量时所失去的水质量和达恒量后干土质量的比值以百分数表示，它反映土的状态，它的变化将使土的一系列物理力学性质随之而异。这种影响表现在各个方面，如反映土的稠度方面，使土成为坚硬的、可塑的或流动的；反映在土内水分的饱和程度方面、使土成为稍湿、很湿或饱和的；反映在土的力学性质方面，能使土的结构强度增加或减小，紧密或疏松、压缩性及稳定性变化。因此土的含水率是研究土的物理力学性质必不可少的一项基本指标。
2 测试方法的选择
含水率的测试方法很多，为了做到室内野外相结合，选用下列方法：
2.1烘干法
将试样放在105～110℃的电热鼓风干燥箱中烘至恒重，是测定含水率的通用标准方法，精度高，应用广。
为了缩短烘焙时间，可采用红外线烘箱，红外线热效应较一般电炉的效能高，土样内部与外部的水分可同时蒸发，故干燥效果较好。
2．2酒精燃烧法
在试样中加入酒精，利用酒精在土上燃烧，使土中水分蒸发，将土样烤干，是快速测定法中较准确的一种，适用于没有烘箱或土样较少的情况。
2.3其他含水率测定方法：
2.3.1炒干法
用火炉(电炉或炭炉)将试样炒干，适用于砂性土及含砾较多的土。
2.3.2微波法
微波加热就是通过微波发生器产生微波能，然后用波导将微波能输送到微波加热器中，加热器中的试样受到微波的照射后发热，使水分蒸发。因此具有均匀、快速的优点。
2.3.3核子射线法
核子射线法测定土石等材料原位密度和含水率。是一项迅速发展起来的无损、快速质量检测新技术。
3含水率检测过程中应注意的几个问题
3.1 代表性试样的选取和试样数量
进行含水率试验时，常因试样代表性不够，影响试验成果：如土层的不均匀；试样数量过少；扰动土样(如风干土)拌和不均；土样在运输和存放期间保护不当等等。这些影响因素，有的属于土样客观存在，有的属于人为造成。选取含水率试样可根据试验目的和要求而定。
关于试样的数量问题，对烘干法为使试验结果准确可靠，同时考虑到烘焙时间的长短，粘性土规定15～30克，砂性土或砾质土因持水性较差，所以试样应多取一些。酒精燃烧法规定粘质土 5～10克，砂质土20～30克，酒精纯度95%。
3.2测定含水率温度的控制
粘性土中水一般分为强粘结水、弱粘结水与自由水三种。如果温度高于105～110℃就会得出不同含水率的数值，特别是粘性土和含有机质过多的土差别更大。因此规程中规定烘干法是在105～110℃的温度下烘至恒重作为测定土的含水率的标准。
酒精燃烧法，其温度不符合105～110℃的要求，但酒精倒入土样燃烧开始时即气化，酒精的气体部分构成了火焰的焰心，火焰与土面一般保持2～3厘米的距离，实际上土样受到的温度仅在75～80℃，待火焰将熄灭的几秒钟才与土面接触致使土的温度上升到200～220℃。由于较高温度燃烧时间甚短，土样基本受到适宜的温度，根据经验得知，测得结果与烘干法很接近。如表1
炒干法是将金属盘放在火炉上将土炒干，温度约在100～150℃，因砂土中的弱粘结水、强粘结水较少，影响不大。适用测定砂土及颗粒较均匀的砂砾料。如表2
表1粘性土烘干法与酒精燃烧法成果比较
表2砂土烘干法与炒干法成果比较表
3.3试样称重前的冷却
烘干、烧干的试样应放在装有硅胶干燥剂的干燥器内冷却，缸口涂以凡士林與外界空气隔绝，试样在干燥缸内冷却至室温即可称重。
3.4关于有机质土的含水率的测定
土在105～110℃恒温下烘至恒重，测得含水率的方法只适用于有机质含量不超过5%的土。如果土的有机质含量在5～10%之间，也允许采用此法进行试验，但须注明有机质含量。对于有机质含量大于5%的土，应将温度控制在60～70℃恒温下，干燥12-15h为好。
4试验精度及平行试验
规程采用平行试验目的，是为了避免操作中间发生错误；对原状土平行试验还可进一步了解含水率的均匀程度。规程中根据含水率的不同，为保证试验精度，规定平行试验的允许误差如表3
为了消除和减少误差，所用的仪器设备应定期进行检定/校准，在每次操作前、后应检验仪器状态并记录；在操作中要细心、认真，严格按规程规定的操作程序实施。
5 结语
含水率是土的基本物理指标之一，土的含水率是研究土的物理力学性质必不可少的一项基本指标。所以对含水率试验过程中存在的问题和试验成果的综合分析对土工建筑物施工质量控制有着十分重要的意义。
参考文献
[1] SL237-1999，土工试验规程，中国水利水电出版社，1999
[2] GB/T50123-1999，土工试验方法标准，建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行，1999
[3] JTG E40-2007，公路土工试验规程，中华人民共和国交通部发布2007
[4] 岩土工程类土工，水利水电工程质量检测人员从业资格考核培训系列教材