土工颗粒分析筛分法试验精度影响因素研究

杜承轩

河北省水利水电勘测设计研究院集团有限公司，天津市，300250；

摘要：土工颗粒分析是岩土工程中评价土体工程性质的重要试验方法之一，在众多颗粒级配分析方法中，筛分法是最基本的一种，其试验结果直接影响土体分类及工程参数确定的准确性。本文通过多因素试验设计的方法，探讨了影响筛分法试验精度的主要因素。以不同粒径范围的标准砂样为对象进行了多次试验，研究了筛孔尺寸精度、筛分时间、振筛频率、试样质量、筛分方式以及环境条件等对试验结果的影响。试验结果表明：筛孔磨损造成的尺寸偏差是影响试验精度的主要原因，当筛孔偏差大于标准允许值的50%时，累计通过率误差可达到3-5%。筛分时间在5-15分钟内对细颗粒通过率有较大影响，超过15分钟后趋于稳定。振筛频率在150-300次/分钟时效果最好，过高或过低都会降低筛分效率。试样质量应在100-500g之间，质量太大容易造成颗粒分层从而影响筛分效果。机械筛分比手工筛分有更好的重复性，变异系数降低约30-40%。环境湿度对粘性土颗粒筛分影响较大，相对湿度大于70%时会出现颗粒团聚现象。根据试验结果建立了筛分试验精度预测模型并给出了优化试验参数组合方案，有利于提高土工颗粒分析试验精度，对规范筛分试验操作、减少试验误差、提高土体分类准确性起到积极作用，可以为相关技术标准制定和完善提供参考。

关键词：土工试验；颗粒分析；筛分法；试验精度；影响因素

参考文献

[1]谢方媛.黏土密度计法颗粒分析试验胶结问题研究[J].河北水利电力学院学报,2025,35(03):53-58+82.

[2]朱颖,东炎斌,张舶航.激光粒度分布仪水利工程颗粒分析试验研究[J].东北水利水电,2025,43(08):37-39+67.

[3]吕龙龙,游耀星,李学丰,李霄洋,伏映鹏.密度计法与激光粒度仪法在颗粒分析试验中的误差分析[J].工程地质学报,2025,33(04):1499-1509.

[4]吕兆川,赵玉军,杜佳明,张禹.潜孔钻机不同孔深下钻孔岩屑分布研究[J].装备制造技术,2025,(03):29-32.

[5]皮溅清,王明理,杨汝意,张海东,任晓娜,黄青山,李萍.颗粒湿法分级技术及氢氧化铝精准分级的研究进展[J].过程工程学报,2024,24(06):647-659.

[6]马杰.激光粒度分析仪在土工颗粒分析试验中的应用[J].土工基础,2022,36(03):466-470+496.

[7]张建卫.基于激光粒度分布仪的土工试验颗粒分析参数控制研究[J].西部探矿工程,2021,33(09):7-8+11.