励健+王雨佳

（浙江省工程勘察院，浙江 宁波 315000）

摘要：在颗粒分析试验过程中，用到的主要方法包括：筛析法、密度计法、联合测定法。而且在实际分析试验过程中，往往会存在很大误差，造成误差产生的原因有：设备、方法、人员等。本文通过查询相关文献，就颗粒分析试验的主要误差进行浅要分析，并提出行之有效的对策，希望颗粒分析试验的真实性有一定帮助。

关键词：颗粒分析试验；误差分析；对策分析

引言：土壤的颗粒习分析是土工工程试验的主要内容，有助于对测定干土质量占土总质量的比例。自然界中的土壤性质存在很大均匀性，而在取样、保存、运输过程中都会对对土质造成一定的破坏。而且颗粒分析试验所用到的设备、试验方法等对试验的准确性造成一定影响。在这样的基础上，研究颗粒分析试验的主要误差分析和对策就显得尤为重要。

1、颗粒分析试验的方法

1.1筛析法。所谓筛析法，通过不同直径的筛子，根据土壤直径的不同进行分类，然后通过精密的称量设备对不同直径的颗粒进行称重，并计算出各个类别的颗粒组占试验总土壤的百分数。是一种比较简单的颗粒分析试验方法，适用于颗粒直径在0.075mm-60mm的颗粒分析试验。

1.2密度计法。颗粒分析试验的密度计法主要的依据是笃克斯定律， 颗粒的自身重量不同，其在液体中下沉的速度快慢也不相同，相关实践表明，自重大的颗粒下沉比较快，自重小颗粒下沉比较慢。颗粒直径在0.002mm～0.2mm颗粒在液体中下沉作地等速运动，比较符合笃克斯定律。此试验方法比较适用于颗粒直径在0.075mm以下的试样。其主要方法是选择一定量的土样，放置量筒当中，然后加入一定量的纯水，进行适当的搅拌，保证所有的颗粒在水中均匀分布，形成一定量的悬液，然后确保量筒的稳定，让颗粒凭借自重逐渐下沉，用密度计测量出不同时间下不同悬液的谜底。通过密度计读数下沉时间，计算出某一直径的颗粒占总土样的百分数。

2、颗粒试验误差产生的原因

2.1筛析法误差产生的原因。相关实验表明，导致筛析法产生误差原因可以归纳为以下几个方面：第一，筛子设备本身存在误差；第二，在试验过程中受到环境因素的影响，比如：温度湿度、风力等；第三，选择不同试验方法产生的误差；第四，试验人员在操作过程中产生误差；第五，土样随机性产生误差。就随机误差而言，筛析法测定留筛质量，被当做实际质量，但是具体筛选过程中，颗粒在受到振动的影响下，及时直径相同的土颗粒，有的可以通过筛孔，有的则不同通过。能否通过筛孔主要取决土颗粒和筛孔的角度。导致被堵在筛孔的土颗粒质量无法参与到该直径的颗粒的计算当中，导致此类直径的土颗粒中的质量发生变化，从而导致各粒组含量占该土总质量的百分数发生变化，就会产生试验误差[1]。

2.2 密度计法误差产生的原因。密度计法误差产生的原因除了筛析法存在的五个因素之外，还和选择的仪器、设备、试验系统等都具有很打误差。密度计法在试验过中需要用到两种密度计，一种读取1000mL悬液中干土重，一种读取悬液比重，这两种密度计的制造原理和方法都相同，只是采刻度时，悬液的稳定有一定差异，所以密度计校准和百分比计算时，必须格外注意这一点。试验过程中要尽量控制其温度是20℃，确保读数环境的一致性。但是在实际试验中，很难保证其温度绝对控制在20℃，所以在实际试验时必须进行适当调整。在具体试验过程时，密度计的读数要以弯液面上缘为标准进行读数，但是密度计在生产制造过程中，往往以下缘为基准，所以在试验时必须对弯液面进行适当调整，确定弯液面为一个固定的数值。由于我国对颗粒分析实验主要误差和对策研究的起步比较晚，在对颗粒分散剂选择上至今没有一个相对统一的建议，所以选择分散剂时，要根据土体的种类不同，选择与之适应的分散剂。就目前国际研究的形式而言，选择多强分散剂是主流。密度计具体使用过程中，在悬液中加入一定的分散剂时，必须综合考虑分散剂对悬液密度的干扰[2]。

以上几点导致密度计法试验存在误差原因，也就是说通过对刻度、弯液面、温度、分散剂等因素进行综合校验，在某一个特定的稳定、密度范围中，就可以把试验的数据结果，带入到计算公式中进行选择，进而获得相应校正质量百分比，同时土样试样的状态也会对实验结果产生一定影响，土体颗粒分析的结果，往往取决于在归属分析的试验状态、制备方法、分析方法等因素。科学试验证明，刚刚从土体中选择出来土样测试的结果，要比加工过的土样，比如：风干和烘干土样测定的结果偏高。但是在实际实验过程中，从土体取样到运往实验室，历时比较长，很难保证其天然的含水量。所以试验过程选择的土样往往经过风干后的土样。同时土样的用量对试验结果也有很大影响。当悬液浓度在 0.5%～3.0% 范围时，各粒组的含量没有显著出入，但超出这个范围，将会影响各粒组的含量，因此，用密度计法时，试样用量规定为30g[3]。

3、颗粒分析试验的主要误差处理对策

通过上述分析可以看出，引起颗粒分析试验的主要误差原因，包括五点：第一，筛子和密度计设备引起的误差；第二，试验研究不同产生的误差；第三，选用试验方法不同产生的误差（筛析法大于密度计法）；第四，试验人员操作产生的误差；第五，随机误差和系统误差，包括仪器、人员、操作。相关实践表明，实验室分析结果和实际土壤颗粒的结果，普遍存在一定差异。而同一土样在不同实验室、不同试验人员、不同仪器试验的结果也不尽相同。所以在实际试验过程中要充分认识导致颗粒分析试验存在的原因，才能在试验中找到相应的解决对策，虽然说误差难以避免，但是通过科学合理的方法起到降低误差的目的，确保试验的结果无限接近土壤的实际状况。

结束语：综上所述，在颗粒分析试验中，受到各种因素的影响，其试验结果往往存在较大差异。所以在实际试验过程中，必须对产生误差的原因进行深入分析，才能确保试验结果更加接近自然土壤的真实值。

参考文献

[1]刘泉声，崔先泽，张程远. 基于變孔隙率的多孔介质中悬浮颗粒沉积渗透率衰减模型研究[J]. 岩石力学与工程学报，2016，S1：3308-3314.

[2]吴静，李选友，陈宝明，高玲，王瑞雪，赵改菊，王成运. 大颗粒低填充率外热式回转窑传热系数模型的构建[J]. 农业工程学报，2014，13：256-262.

[3]肖红，唐达生. 砂矿颗粒沉降运动规律试验研究[J]. 矿冶工程，2015，03：1-3.