9.专题论文

关于土的目力鉴别

摘要：本文讨论了土的目力鉴别在土的分类方面的应用，介绍了这个领域中的一些发展，对今后的工作提出了若干建议。

关键词：目力鉴别；光泽反应；摇震反应；干强度；韧性

Abstract:The application of simple visual i9nspection and manual test to the identification of soils is discussed. The recent development of the said methods is introduced and some suggestion is given for the future work..

Key words:visual inspedtion;shiny respose;dilatance;dry strength;toughness

9.1.引言

《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001对于)粘性土的描述，规定应描述颜色、状态、包含物、光泽反应、摇震反应、干强度、韧性、土层结构等。其中光泽反应、摇震反应、干强度、韧性等四个描述的要求是新增加的内容，在粉土的描述中也增加了这四个内容。在执行新规范的过程中，有的地方提为什么要增加这些内容以及如何掌握这些内容等问题。 本文从实际工程的需要、土质学的原理、过为有关标准的规定等方面讨论关于目力鉴别土的意义、鉴别的理论依据以及鉴别方法等。 9.2.目力鉴别的意义

根据我国的土分类标准，粘性土和粉土是细粒土的两大类，其物理力学性质有较大的差别。关于粘性土和粉土的分类界限，存在不同的分类定名的标准。在塑性图分类系统中，在A线以上的土名定为粘土；在Ａ线以下的土定名为粉土。在按塑性指数分类的系统中，塑性指数等于或小于10的土定名为粉土，塑性指数大于10的定名为粘性土。

土的分类系统之间，常常不可能是完全对应的，特别在两种土类的搭界边界上，采用不

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同分类系统划分的结果可能出现矛盾的现象，这也是很正常的。此时，有经验的工程师就要根据自己的经验对分类结果的正确性进行判断，目力鉴别是一种非常有效的手段。目力鉴别可以在野外工作中进行，也可以在开土是进行，在出现矛盾和分歧是还可以作进一步的目力鉴别，为最后判断土类提供依据。如果在野外取土描述时进行了目力鉴别，则这种第一性的资料具有重要的价值，可供室内实验后土分类时查阅。

野外工作的目力鉴别，是一种重要的工作方法，也是野外勘探工作的组成部分。但是我国习惯采用的描述内容，比较侧重于观察了解土的物理性质，如湿度、状态、包含物等，而缺乏对土的力学性质的观察了解。粘土和粉土的颜色和湿度可能没有太大的差异，除了用手感颗粒粗细的通常方法外，就没有很多的办法来作有效的判断。

光泽反映、摇震反应、干强度、韧性等四个描述的项目可以弥补已有鉴别方法的不足，可以有效地将粘土和粉土区别开来。

《土的分类标准》（GBJI45-90）规定的简易鉴别方法，也主要处于这方面的考虑。 在国外通用的技术标准中，通常都有目力鉴别的规定，在岩土工程勘察的野外作业中，对土的描述比较具体和详细。在岩土工程勘察报告中，也都有鉴别结果的记载。

对于我国土分类标准定名的粉土与国外通用标准定名的粉土是否相同这样的问题，存在着不同的看法。单纯从两种分类的指标体系来分析比较，一般很难验证这个命题。工业发达国交的技术术语中，粉土的主要特征几乎可以用目力鉴别的结果来概括：低干强度、快速的摇震反应和没有韧性。只有符合这些土的特征的土，应当定名为粉土，这是验证粉土的分类系统是否恰当的最好标准。 9.3.目力鉴别的理论依据

光泽反应、摇震反应、干强度、韧性四个目力鉴别项目的依据是粉土和粘土的土质学意义上有本质上的区别，包括矿物学和土胶体化学方面的差异。

粘土由于含有大量的活动性粘土矿物，颗粒非常细，比表面积大，与土中水的物理化学

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作用强列，在干燥失水时颗粒之间的吸附力强而形成很高的干强度；在潮湿状态下，切口有油脂光泽，颗粒越细，光泽越明显。油脂光泽和干强度是粘土区别与粉土的主要特征指标。

粉土的矿物成分主要是云母，颗粒成片状，含粘粒很少，粒径大多0.05～0.005mm之间,土颗粒与水的吸附能力比较弱,虽在饱和水的静止状态具有一定的吃水持水作用和形成结构性，但在动力作用下,水即从空隙中逸出,颗粒出现悬浮状态.在被挤压时,由于剪胀作用而吸水,水又从表面消失。在比较潮湿时可以搓成土条，但由于缺乏粘聚力而没有保持已有形状的能力，也不能重复成形。

粉土：在潮湿状态的无机粉土可以搓成细的土条，但将2～3英寸长的土条提起来的时候在自重作用下就会断裂。在塑限含水量的时候，土条是软的和非常容易断裂的。掺水使粉土成为膏状，并将薄饼状的土膏放在手掌中摇晃，土膏的表面变湿而且有光泽，用手挤压土膏时，表面立即变干且失去光泽。对粘土如用同样的方法处理，则不会有任何的变化。在某一含水量范围内出现的这种现象是一种衡量空隙水流动性和剪胀性的尺度。对干的粉土团块，很容易用手指碾成粉末，手指之间有粗糙的感觉。

黏土：粘土呈塑性，如油膏状。在很大的含水量范围内可以搓成很细的土条而不断裂，搓成很长的土条，将一头提起来不会因自重作用而断裂。当处于塑限含水量的时候，粉质粘土是比较软的，中等塑性的粘土比较硬些，塑性越高，感觉越硬。因此，塑限含水量不仅用于区分粘土和粉土，而且也是用于评价各种类型粘土内部特征的简易方法。粘土的风干团块是比较硬的，塑性越高，土越硬，这样的团块甚至用手难以击碎。 9.4目力鉴别的方法

美国试验与材料协会有一个专门的标准，详细的规定了目力鉴别的方法，可供借鉴了。 关于适用范围，这个标准规定：不仅用于现场的鉴定，且也用于办公室内或试验室内，或需要对图样进行检查和描述的任何地点。这个标准对于相同类型的试样分类提别有价值，可使需要用来进行土的正确分类的室内试验数量减少到最低限度。

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4.1干强度试验：塑制一个立方体或球形的土样，在太阳下或空气中风干，也可以在不超过1100C的烘箱内烘干，用手指捏压的方法试验土的干强度。如果土中有干的团块，有经验的人员也可以用以确定干强度而不必专门塑制土样。干强度的评价标准见表1。 干强度试验 表1

干强度等级 无干强度或干强度很低 低干强度 中等干强度 高干强度 极干强度 手感特征 仅用手压就碎 用手指能压成粉末 要用相当大的压力才能将土样压的粉碎

用手指虽然能压碎，但成粉末状 不能在大拇指和坚硬表面之间压碎

4.2剪胀性-摇震反应：制备很软但不粘手的土膏，做成饼状，放在手掌中，手掌作水平摇动，并用这只手的手背有力地敲击另一只手，记下土膏的反应，然后用手指侧向挤压土样并记下其反应。摇震反应的快慢评价标准见表2。

摇震反应试验 表2

反应缓慢 变甚少。 摇震反应等级 反应迅速 观察到的反应 摇动时水很快在表面渗出（表面发亮），挤压时很快消失（表面变暗）。 如果需要用力敲打才能使水从表面渗出，且挤压时外表改

无反应 看不出试样有什么变化 4.3塑性搓条试验-韧性:将做完剪胀性试验的土样搓成直径3mm的土条,然后将土条折迭成团再滚搓,至3mm时如不断裂则继续折迭成团后再滚搓,直到土团碎裂记下滚搓时的压力大小和土条软硬的手感.韧性评价标准见表3。

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