摘要 本文通过分析粘性土野外观察的状态与试验成果不同的原因，阐述怎样合理地使用土的基本性质试验成果，使提供的地基基础设计参数更为准确。
关键词 粘性土 液性指数 塑性指数
1 前言
公路工程地质勘察工作，在公路工程建设中占有极其重要的地位，其主要任务是为公路路基、工程构造物的设计提供准确、完整的工程地质资料。其中地基土的容许承载力值及桩周土的极限摩阻力值，是设计部门进行基础设计必不可少的设计参数。由《公路桥涵地基与基础设计规范》可知，这两项参数的取值与地基土的状态有很大关系。准确判定地基土所处的状态，是工程地质技术人员的重要工作。
在公路工程地质勘察中，我们经常发现野外记录的粘性土状态与试验成果有很大差异。野外观察为硬塑--坚硬状态的土样，试验结果其液性指数(IL)≥0.5，有些甚至≥1，按规范判定为软塑--流塑状态。工程地质技术人员向设计部门提供基础设计参数时，往往感到不知以哪个为准。本文通过分析产生这一现象的原因，结合作者的工作经验，给工程地质技术人员遇到这种情况时，提供参考性意见。
2 原因分析
野外观察粘性土的状态与试验成果不同的原因主要有以下几个方面：
(1)天然状态的粘性土的土颗粒间，具有较强的结构连结，土颗粒因静电引力作用，土颗粒表面吸附了结合水，结合水的活动性较弱。故粘性土天然含水量大于液限、塑限时，粘性土并不表现为流塑、软塑状态，工程上称其为潜流塑、潜塑状态。而《公路土工试验规程》中指定的液限塑限联合测定法中，要对土样进行风干及搅拌，这样破坏了土的天然结构，在试验中土样的土颗粒表面很难再形成结合水，而土的天然含水量测定时包括了土的天然状态中的这部分结合水，这种测定方法使土的液限、塑限明显比天然状态粘性土的实际值要小。由液性指数的计算公式［IL＝(W－WP)／(WL－WP)］可知，IL与土的天然含水量 成正比；在其IP值不变的条件下，IL与土的WP成反比。这就造成了IL值偏大。
(2)土样在地层中，受到各个方向的应力作用，当它被作为样品取出，离开这无边界应力场合，作用在样品上的应力将慢慢释放。野外记录时土样应力刚开始释放，而室内试验时应力完全释放，随着应力的释放，土样中土颗粒间的连结力减小，孔隙比增大，部分土颗粒表面的结合水转变成土颗粒间的非结合水，从而使土样的状态发生变化。
(3)在钻探取样过程中，因多采用泥浆护壁，样品因应力的释放，土颗粒间孔隙增大而产生的吸水效应，使样品的含水量比实际的天然含水量有所增大，从而引起IL偏大。
3 试验数据分析
在多个项目的工程地质勘察中，出现了粘性土野外观察的状态与试验成果不一致的现象，我们分别从许昌-漯河、漯河-驻马店、安阳-新乡、洛阳-三门峡高速公路工程地质勘察中选取了100个与野外观察的状态不一致的粘性土样品进行分析(见表1)，总结出以下几条规律 ：
(1)这种现象主要发生在土颗粒间有较强的结构连结的粘性土中，老粘性土最为明显，新近沉积土及粗粒土因土颗粒间的结构松散而不明显。
(2)多个工程项目试验数据表明，这种现象主要发生在15m以下的土层中，相同土质条件下，深度越深，IL值与野外观察的状态差别越大。
(3)通过100个粘性土样品的分析，样品饱和度均大于90％，亚砂土比亚粘土的IL值与野外 观察的状态差别更大，其它指标均在土的正常范围之内。
4 基础设计参数选定应注意的问题
由规范可知，土的容许承载力值及桩周土的极限摩阻力值的确定皆为查表，且有一定的变化范围。在向设计部门提供基础设计参数时，应以土的野外观察状态为准，以试验成果的IL值为参考，确定粘性土所处的状态。这要求工程地质技术人员认真作好野外记录，且有较丰 富的经验。
为解决这种现象造成的误差，建议出现这种现象时，IL参数应有一个经验系数。该经验系 数与土样的地质时代及其塑性指数(IP)有很大关系。我们对许昌-漯河高速公路工程地质勘察中的47个样品进行分析，得出经验系数为0.678。
5 结束语
土的容许承载力值及桩周土的极限摩阻力值，是重要的基础设计参数，在确定它们的取值时，地基土所处的状态是个很重要的因素。为了正确判定地基土所处的状态，要求工程地质技术人员认真作好野外记录，具有现场判定地基土所处的状态的能力。
同时在使用试验成果时，不要只根据IL值的大小来确定地基土所处的状态，最好能在不同地区工作中总结出个地区性的经验系数，使试验的IL值与实际情况相符合。
