道路材料檢測(cè)技術(shù)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)道路材料檢測(cè)技術(shù)緒 論1.常用道路材料（1）道路工程常用原材料1）土。土是地殼表層的物質(zhì)，是在長(zhǎng)期風(fēng)化、搬運(yùn)、磨蝕、沉積作用的過程中形成的顆粒大小不等、未經(jīng)膠結(jié)的一切松散物質(zhì)。土既可作為路基材料，又可作為無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類基層的主要材料。2）工業(yè)廢渣。工業(yè)廢渣是用作筑路材料的鐵渣、鋼渣和爐渣的總稱。它主要包括火力發(fā)電廠排放的廢渣粉煤灰，冶金生產(chǎn)過程中由礦石、燃料和助溶劑中易熔硅酸鹽化合而成的副產(chǎn)品冶金礦渣和煤炭工業(yè)精選煤后剩余的廢渣煤矸石等。粉煤灰和冶金礦渣經(jīng)加工后既可作

2、為水泥原料，又可以直接作為路面基層材料，也可作為水泥混凝土和瀝青混合料中的摻合料。 3）無機(jī)結(jié)合料。道路與橋梁工程中最常用到的無機(jī)結(jié)合料主要是石灰和水泥。水泥是水泥混凝土的膠結(jié)材料，主要用于修筑水泥混凝土結(jié)構(gòu)物、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和水泥混凝土路面等；無機(jī)結(jié)合料（水泥和石灰）穩(wěn)定材料廣泛用于道路路面基層結(jié)構(gòu)；水泥（或水泥、石灰）砂漿是各種橋梁圬工結(jié)構(gòu)物砌筑的重要結(jié)合料。4）砂石材料。礦質(zhì)材料是指經(jīng)人工開采的巖石或軋制得到的顆粒狀碎石，以及地殼表層巖石經(jīng)天然風(fēng)化呈松散顆粒狀的材料，又稱之為礦質(zhì)材料。這類材料是道路與橋梁工程結(jié)構(gòu)中使用量最大的一種材料。其中尺寸較大的塊狀石料經(jīng)加工后，可以直接用于砌筑道

3、路、橋梁工程結(jié)構(gòu)及附屬構(gòu)造物；性能穩(wěn)定的軋制碎石等可制成瀝青混合料或水泥混凝土，也可用于生產(chǎn)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料。5）有機(jī)結(jié)合料。有機(jī)結(jié)合料主要是指瀝青類材料，如石油瀝青、煤瀝青等。這類材料與不同顆粒粒徑（大?。┑乃槭?、石屑、砂等組成瀝青混合料，可以修筑成各種類型的瀝青路面。瀝青混合料是現(xiàn)代路面建筑中極為重要的一種材料。6）鋼材。鋼材有型材、板材和線材之分，型材和板材是橋梁鋼結(jié)構(gòu)的重要材料，線材是鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的重要材料。7）土工合成材料。土工合成材料是土木工程應(yīng)用的合成材料的總稱。作為一種土木工程材料，它是以人工合成的聚合物（如塑料、化纖、合成橡膠等）為原料，制成各種類型的產(chǎn)

4、品，置于土體內(nèi)部、表面或各種土體之間，發(fā)揮加強(qiáng)或保護(hù)土體的作用。聚合物是指由一種或幾種低分子化合物（單體）聚合而成的高分子有機(jī)物質(zhì)。隨著我國(guó)化學(xué)工業(yè)和高等級(jí)公路的發(fā)展，越來越多的高分子聚合物用于道路和橋梁工程中。工程高分子聚合物在道路和橋梁工程中主要用來改善瀝青混合料或水泥混凝土的性能、路基或路面的結(jié)構(gòu)性能等。常用原材料常用混合料土粗集料細(xì)集料石灰水泥粉煤灰瀝青工業(yè)廢渣無機(jī)結(jié)合料礦質(zhì)材料有機(jī)結(jié)合料石灰穩(wěn)定類無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料水泥穩(wěn)定類綜合穩(wěn)定類水泥混凝土混合料瀝青混合料水泥砂漿石灰砂漿混合砂漿建筑砂漿礦質(zhì)混合料圖0-4 公路工程常用原材料及混合料關(guān)系圖板材鋼材土工合成材料型材線材土工織物土工格

5、柵其他土工材料（2）道路工程常用混合料1）礦質(zhì)混合料。由各種大小不同粒級(jí)集料組成的混合料，當(dāng)其級(jí)配符合技術(shù)規(guī)范的規(guī)定時(shí)，稱其為級(jí)配型集料。級(jí)配型集料包括級(jí)配碎石、級(jí)配碎礫石(碎石和砂礫的混合料，也常將礫石中的超尺寸顆粒砸碎后與砂礫一起組成碎礫石)和級(jí)配礫石(或稱級(jí)配砂礫)。級(jí)配型集料可以用做瀝青路面和水泥混凝上路面的基層和底基層，也可用做路基改善層。在排水良好的前提下，級(jí)配型集料可在不同氣候區(qū)用于不同交通等級(jí)的道路上。在潮濕多雨地區(qū)使用級(jí)配型集料特別有利。2）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料混合料。在集料或粉碎的（或原來松散的）土中摻入一定量的無機(jī)結(jié)合料（包括水泥、石灰或粉煤灰等）和水，經(jīng)拌和得到的混合料經(jīng)

6、壓實(shí)與養(yǎng)生后，其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定的要求時(shí)，稱為無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料。水泥穩(wěn)定集料類材料適用于各級(jí)公路的基層和底基層。水泥土用于三級(jí)、四級(jí)公路的基層或二級(jí)及二級(jí)以上公路的底基層。石灰粉煤灰穩(wěn)定集料類材料適用于各級(jí)公路的基層和底基層。二灰土用于三級(jí)、四級(jí)公路的基層或二級(jí)及二級(jí)以上公路的底基層。3）水泥混凝土。由水泥、集料、水和外加劑按一定比例拌和而成的混合料稱為水泥混凝土混合料或新拌混凝土；水泥混凝土混合料經(jīng)澆注、振搗、硬化后形成的強(qiáng)度符合要求的固體材料稱為水泥混凝土。道路工程中的水泥混凝土路面及大部分橋梁、涵洞、構(gòu)件等均是由水泥混土構(gòu)成的。4）瀝青混合料。由礦料與瀝青結(jié)合料拌和而成的混合料的總稱

7、，其中礦料起骨架作用，瀝青與填料起膠結(jié)和填充作用。瀝青混合料經(jīng)攤鋪、壓實(shí)成型后成為瀝青路面。5）建筑砂漿。建筑砂漿和混凝土的區(qū)別在于不含粗骨料，它是由膠凝材料、細(xì)骨料和水按一定的比例配制而成，有時(shí)也摻入某些摻合料。建筑砂漿常用于砌筑砌體（如磚、石、砌塊）結(jié)構(gòu)，建筑物內(nèi)外表面（如墻面、地面、頂棚）的抹面，大型墻板、磚石墻的勾縫，以及裝飾材料的粘結(jié)等。2.公路材料的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)道路與橋梁建筑物，不僅要受到車輛荷載復(fù)雜力系的作用，而且又受到各種復(fù)雜的自然因素的惡劣影響。用于道路與橋梁建筑的材料，既要具備一定的力學(xué)性能，又要保證在各種自然因素影響下，綜合力學(xué)性能不會(huì)明顯的下降。道路建筑材料應(yīng)具有的技術(shù)

8、性能，通過適當(dāng)?shù)臏y(cè)試手段來進(jìn)行。檢驗(yàn)測(cè)定道路與橋梁用材料在實(shí)際結(jié)構(gòu)物中的性質(zhì)，通常采用試驗(yàn)室內(nèi)原材料性能測(cè)定、試驗(yàn)室內(nèi)模擬結(jié)構(gòu)物檢驗(yàn)測(cè)定，以及現(xiàn)場(chǎng)修筑試驗(yàn)性足尺寸結(jié)構(gòu)物檢驗(yàn)測(cè)定等方法。本課程著重于試驗(yàn)室內(nèi)原材料性能和混合材料性能檢驗(yàn)測(cè)定。為了保證道路與橋梁用建筑材料的綜合力學(xué)性能和穩(wěn)定性，要求對(duì)建筑材料的下列性能（性質(zhì)）進(jìn)行評(píng)價(jià)：（1）物理性質(zhì)指標(biāo)材料的物理性質(zhì)用物理指標(biāo)有密度、含水率、細(xì)度、級(jí)配、吸水率等。物理常數(shù)是材料內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)的反映，與力學(xué)性質(zhì)之間有一定的相關(guān)性。材料在使用過程中，其力學(xué)強(qiáng)度隨溫度和濕度等環(huán)境因素影響而改變。一般情況下，材料的強(qiáng)度隨溫度的升高或含水率的增加而降低。通常用

9、材料的溫度穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性來表示其強(qiáng)度變化的程度。材料的物理常數(shù)采用物理試驗(yàn)的方法測(cè)定。測(cè)定公路材料的物理常數(shù)，除了為混合料組成設(shè)計(jì)提供原始資料外，通過物理常數(shù)測(cè)定可以間接推斷材料的力學(xué)性能。（2）力學(xué)性能指標(biāo)力學(xué)性能是材料抵抗車輛荷載復(fù)雜力系綜合作用的性能。其性能指標(biāo)不僅有抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等能用項(xiàng)試驗(yàn)機(jī)直接測(cè)試的靜態(tài)指標(biāo)，還有能反映材料在綜合因素作用下抗沖擊、抗磨耗、抗車轍等通過間接試驗(yàn)法評(píng)定的力學(xué)性能指標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑材料的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)方法不斷完善，對(duì)道路建筑材料在不同溫度與不同荷載作用時(shí)間條件下動(dòng)態(tài)的彈粘塑性性能試驗(yàn)已成為可能?？梢韵嘈?，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，反映材

10、料力學(xué)性能的指標(biāo)和試驗(yàn)方法會(huì)越來越多，越來越接近工程實(shí)際的需要。（3）化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)化學(xué)性質(zhì)主要是指材料抵抗周圍各種環(huán)境因素對(duì)其化學(xué)作用的性能。道路與橋梁建筑材料除了受到周圍介質(zhì)（如橋墩在工業(yè)污水中）侵蝕外，還受到大氣因素（如氣溫的交替變化、日光中紫外線、空氣中的氧等）的綜合作用，引起材料力學(xué)性質(zhì)的衰變。材料自身的化學(xué)成分將影響材料及混合材料的性質(zhì)，也影響結(jié)構(gòu)物的使用性能。對(duì)于材料化學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)，通常只作材料簡(jiǎn)單化合物（如CaO、MgO）含量或有害物質(zhì)含量的分析。也可作某些材料（如瀝青）的“組分”分析，初步地了解材料的組成與性能的關(guān)系。（4）工藝性質(zhì)指標(biāo)工藝性質(zhì)是指材料適合于一定工藝要求加工的性

11、能。不同的材料其工藝性要求也不同，例如水泥混凝土在成型之前需要一定的流動(dòng)性，以便澆注制成一定形狀的構(gòu)件。3.公路材料的試驗(yàn)方法檢驗(yàn)不對(duì)的技術(shù)指標(biāo)，采用的試驗(yàn)方法也不同。從試驗(yàn)性質(zhì)上講主要有物理試驗(yàn)方法和化學(xué)試驗(yàn)方法；從技術(shù)指標(biāo)把映技術(shù)性能直觀性上講有直接試驗(yàn)方法和間接試驗(yàn)方法。直接試驗(yàn)方法直接對(duì)試樣或試件進(jìn)行質(zhì)量、長(zhǎng)度等方法進(jìn)行測(cè)量，從而得到能直接反映試件或試樣性能的量。如通過測(cè)定土的質(zhì)量和體積可能求得土的密度，通過對(duì)鋼筋拉伸，測(cè)出拉斷力，再計(jì)算出斷面直徑即可求得鋼筋的抗拉強(qiáng)度等。間接試驗(yàn)方法往往用于影響因素多或無法直接測(cè)量的指標(biāo)。它通過標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)條件下試驗(yàn)的數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)，以非標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（試

12、樣）在標(biāo)準(zhǔn)條件下試驗(yàn)后的數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，來評(píng)價(jià)該物質(zhì)的性能；或者根據(jù)工程實(shí)踐和科學(xué)研究，以經(jīng)驗(yàn)數(shù)值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。如為測(cè)定土方路基施工的密度程度，工程上用現(xiàn)場(chǎng)土體的干密度標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)測(cè)得的最大干密度的比值來表示；瀝青的粘度不用粘度計(jì)而用瀝青的針入度來表示等。不管采用什么試驗(yàn)方法，試驗(yàn)一般都包括試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理與試驗(yàn)報(bào)告等幾個(gè)階段。（1）試驗(yàn)準(zhǔn)備試驗(yàn)準(zhǔn)備包括樣品準(zhǔn)備、環(huán)境準(zhǔn)備和儀器準(zhǔn)備三個(gè)方面的內(nèi)容。試驗(yàn)準(zhǔn)備是正確進(jìn)行檢驗(yàn)活動(dòng)的前提。1）樣品準(zhǔn)備。樣品是能夠代表商品品質(zhì)并用于產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)的少量實(shí)物。樣品準(zhǔn)備包括取樣（抽樣）、樣品制備、試件制備等方面，檢測(cè)材料不同，所涉及的準(zhǔn)備內(nèi)容

13、也不同。常用的抽樣方式有簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)隨機(jī)抽樣、整群隨機(jī)抽樣、多階段隨機(jī)抽樣、分層隨機(jī)抽樣等。樣本制備是將樣本轉(zhuǎn)化為試樣的一組必要操作。經(jīng)取樣獲得的樣本一般要經(jīng)過樣本干燥、樣本破碎、樣本縮分等環(huán)節(jié)，才能形成試樣。試件制備是按規(guī)定將樣本制作成具有一定形狀試樣的一組操作。不同的指標(biāo)往往采用不同的試件形狀，試件的形狀既有立方體，也有圓柱體等經(jīng)形狀等。例如，JTG E422005 公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程中“T 03272005 細(xì)集料篩分試驗(yàn)”中關(guān)于樣本制備的描述為：根據(jù)樣品中最大粒徑的大小，選用適宜的標(biāo)準(zhǔn)篩。通常為9.5mm篩(水泥混凝土用天然砂)或 4.75 mm篩(瀝青路面及基層用天然砂、石屑

14、、機(jī)制砂等)篩除其中的超粒徑材料然后將樣品在潮濕狀態(tài)下充分拌勻，用分料器法或四分法縮分至每份不少于 550g 的試樣兩份，在 1055的烘箱中烘干至恒重，冷卻至室溫后備用。2）環(huán)境準(zhǔn)備。筑路材料試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)環(huán)境有著極高的要求，特別是溫度、濕度及周圍的振動(dòng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果都會(huì)產(chǎn)生極大的影響，在試驗(yàn)前，必須使試驗(yàn)環(huán)境滿足該試驗(yàn)項(xiàng)目的要求。例如，JTG E30-2005公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程中“T0505-2005 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法”對(duì)試驗(yàn)環(huán)境有如下規(guī)定：4 溫度與相對(duì)濕度4.1 實(shí)驗(yàn)室的溫度為202，相對(duì)濕度大于50%。4.2 水泥試樣、拌合水、儀器和用具的溫度應(yīng)與實(shí)

15、驗(yàn)室內(nèi)室溫一致。3）儀器準(zhǔn)備。儀器設(shè)備為實(shí)現(xiàn)測(cè)量過程所必需的測(cè)量?jī)x器、軟件、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或輔助設(shè)備或它們的組合，它不同于普通意義上的儀器設(shè)備。包括如容器、量具、天平、試劑、專用儀器、試驗(yàn)規(guī)程等。試驗(yàn)儀器設(shè)備是正常進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)的物質(zhì)保證，規(guī)格、參數(shù)均應(yīng)滿足試驗(yàn)要求，同時(shí)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況應(yīng)良好，以避免對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。儀器準(zhǔn)備就是根據(jù)試驗(yàn)要求準(zhǔn)備所需儀器及物品，并保證這些儀器和物品的規(guī)格（如行程、量程、精度、轉(zhuǎn)速等）符合要求，所有儀器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。例如，JTG E30-2005公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程中“T0505-2005 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法”對(duì)儀器有如下規(guī)

16、定：2 儀器設(shè)備（1）水泥凈漿攪拌機(jī)：符合JC/T 729的要求。（6）量水器：分度值為0.1ml，精度為1%。（7）天平：量程1000g，感量1g。（2）試驗(yàn)操作試驗(yàn)操作是試驗(yàn)檢測(cè)工作的主要組成部分，是一項(xiàng)技術(shù)性強(qiáng)、操作規(guī)范的技術(shù)活動(dòng)，它是試驗(yàn)檢測(cè)人員個(gè)人能力的具體體現(xiàn)，也是檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)能力的具體體現(xiàn)。例如，JTG E30-2005公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程中“T0505-2005 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法”對(duì)水泥凈漿的拌制有如下規(guī)定：5.2 水泥凈漿拌制用水泥凈漿攪拌機(jī)攪拌。攪拌鍋和攪拌葉片先用濕布擦過，將拌和水倒入鍋中，然后510s內(nèi)小心將稱好的500g水泥加入

17、水中，防止水和水泥濺出；拌和時(shí)，先將鍋放在攪拌機(jī)的鍋?zhàn)?，升至攪拌位置，啟?dòng)攪拌機(jī)，低速轉(zhuǎn)動(dòng)120s，停15s，同時(shí)將葉片和鍋壁上的水泥漿刮入鍋中間，接著高速攪拌120s停機(jī)。（3）數(shù)據(jù)處理與報(bào)告在試驗(yàn)檢驗(yàn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量原始數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)要根據(jù)精度要求要進(jìn)行一定的修約，并根據(jù)一定的計(jì)算方法進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與取舍，最后根據(jù)規(guī)范的技術(shù)要求出具檢驗(yàn)報(bào)告。例如，JTG E30-2005公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程中“T0553-2005 水泥混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法”對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理有如下規(guī)定：5.2 以3個(gè)試件測(cè)值的算術(shù)平均值為測(cè)定值，計(jì)算精確至0.1MPa。三個(gè)測(cè)值中的最大值或最小值中如有一

18、個(gè)與中間值之差超過中間值的15%，則取中間值為測(cè)定值。如最大值和最小值與中間值之差均超過中間值的15%，則該組試驗(yàn)結(jié)果無效。4.讀數(shù)精度與平行試驗(yàn) 由于所用儀器精度不同，造成讀數(shù)精度也不同，為保證不同單位的試驗(yàn)結(jié)果具有可比性，必須保證讀數(shù)精度一致性。測(cè)試結(jié)果或測(cè)量結(jié)果與真值間的一致程度叫準(zhǔn)確度。測(cè)量結(jié)果或測(cè)試結(jié)果與真值的差叫誤差。誤差分系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。其絕對(duì)值大小和符號(hào)方向保持恒定，或按一定規(guī)律變化，因此也稱之為恒定誤差。隨機(jī)誤差的出現(xiàn)完全是偶然的，無規(guī)律的，所以有時(shí)也稱之為偶然誤差。重復(fù)性條件與再現(xiàn)性條件區(qū)別項(xiàng)目重復(fù)性條件再現(xiàn)性條件測(cè)試方法相同的測(cè)量程度和測(cè)試方法相同的測(cè)量程度和測(cè)試方法

19、操作人員同一操作人員不同的操作人員測(cè)試儀器同一測(cè)量或測(cè)試設(shè)施不同的測(cè)量或測(cè)試儀器測(cè)試地點(diǎn)同一地點(diǎn)不同的地點(diǎn)測(cè)量、測(cè)試對(duì)象同一測(cè)量測(cè)試對(duì)象相同的測(cè)量測(cè)試對(duì)象持續(xù)時(shí)間在短時(shí)間間隔內(nèi)完成獨(dú)立的觀測(cè)條件重復(fù)性試驗(yàn)是對(duì)試驗(yàn)人員操作水平、取樣代表性的檢驗(yàn)，往往用作平行試驗(yàn)；再現(xiàn)性試驗(yàn)除了對(duì)操作人員、取樣代表性的檢驗(yàn)之個(gè)，還同時(shí)具有儀器檢驗(yàn)的性能，往往用于對(duì)試驗(yàn)室進(jìn)行認(rèn)證，評(píng)價(jià)試驗(yàn)室的水平。 4.數(shù)值修約與結(jié)果判定（1）數(shù)值修約數(shù)值修約是指通過省略原數(shù)值的最后若干位數(shù)字，調(diào)整保留的末位數(shù)字，使最后所得到的值最接近原數(shù)值的過程。GB/T8170-2008 數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表達(dá)與判定規(guī)定“科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)

20、活動(dòng)中測(cè)試和計(jì)算得出的各種數(shù)值。當(dāng)所得數(shù)值需要修約時(shí)，應(yīng)按本本標(biāo)準(zhǔn)給出的規(guī)則進(jìn)行?！迸c日常生活中使用的“四舍五入”規(guī)則不同，道路材料檢測(cè)的各種數(shù)值均應(yīng)按國(guó)標(biāo)規(guī)定的數(shù)值修約規(guī)則進(jìn)行，即“四舍六入五留雙”的修約規(guī)則。其進(jìn)舍規(guī)則如下：（1）擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字小于5，則舍去，保留的各位數(shù)字不變。（2）擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字大于5，則進(jìn)一，即保留數(shù)字的未位數(shù)字加1.（3）擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字是5，而其后跟有并非全部為0的數(shù)字時(shí)則進(jìn)一，即保留數(shù)字的末位數(shù)字加1。（4）擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字為5，且其后無數(shù)字或皆為0時(shí)，若所保留的末位數(shù)字為奇數(shù)（1，3，5，7，9）則進(jìn)一，即保留數(shù)字的末位數(shù)字

21、加1；若所保留的末位數(shù)字為偶數(shù)（0，2，4，6，8）則舍去。 （5）負(fù)數(shù)修約時(shí)，先將它的絕對(duì)值按上述規(guī)定進(jìn)行修約，然后在所得值前面加上負(fù)號(hào)。 （6）不允許連續(xù)修約。以上進(jìn)舍規(guī)則可簡(jiǎn)記為“4舍6入5考慮，5后有數(shù)進(jìn)上去，尾數(shù)為0向左看，左數(shù)奇進(jìn)偶舍棄，修約一次要到位”。EXCEL中修約方法（宏函數(shù)）Function njw(x, y) As DoubleIf Int(x * 10 y) / 2 = Int(x * 10 y / 2) ThenP = 0.ElseP = 0.5End Ifnjw = Int(x * 10 y + P) / 10 yEnd Function（2）結(jié)果判定例如：建設(shè)用

22、卵石、碎石（GB14685-2011）中關(guān)于數(shù)值修約及判定的規(guī)定：第一章 土1公路土工試驗(yàn)規(guī)程JTG E40-20072公路路基施工技術(shù)規(guī)范JTG F10-2006第一節(jié) 概述土是由地殼巖石經(jīng)風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積，形成由固態(tài)礦物、液態(tài)水和氣體組成的一種集合體。在自然界中，土的物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化時(shí)刻都在進(jìn)行，由于土的形成過程和自然環(huán)境的不同，其成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)千變?nèi)f化，工程性質(zhì)也千差萬別。一、土的三相組成土體是由固體土粒、液體水和氣體三部分組成。土中的固體礦物顆粒構(gòu)成土的主體部分，它是土的“骨架”，也稱為“土?！?。骨架之間貫穿著大量孔隙，孔隙中充填著液體水和氣體。隨著環(huán)境的變化，土的三相比例也

23、發(fā)生相應(yīng)的變化，土體三相比例不同，土的狀態(tài)和工程性質(zhì)也隨之各異見表1-1-1。表1-1-1 三相因素與土的狀態(tài)關(guān)系 三相因素名稱狀態(tài)固相+氣相干土黏質(zhì)土呈干硬狀態(tài)，砂類土呈松散狀態(tài)。固相+液相+氣相濕土黏質(zhì)土多為可塑狀態(tài)，砂類土具有一定的粘接性。固相+液相飽和土黏質(zhì)土多為流塑狀態(tài)，砂類土仍呈松散狀態(tài)，但遇強(qiáng)烈地震時(shí)可能產(chǎn)生液化，使工程結(jié)構(gòu)物遭到破壞。土體的基本物理性質(zhì)指標(biāo)可以用各相之間的比例關(guān)系表示，通常測(cè)試的指標(biāo)包括土的質(zhì)量、密度、相對(duì)密度和含水率等。二、土中固體顆粒土的固相是土中最主要的組成部分，它由各種礦物成分及有機(jī)質(zhì)組成。土粒的礦物成分不同、粗細(xì)不同、形狀不同，土的性質(zhì)也不同。1土的礦

24、物成份和土中的有機(jī)質(zhì)土的礦物成分取決于成土母巖的成分以及所經(jīng)受的風(fēng)化作用，通?？煞譃樵V物和次生礦物兩人類。巖石經(jīng)物理風(fēng)化作用后破碎形成的礦物顆粒稱為原生礦物。原牛礦物在風(fēng)化過程中，其化化學(xué)成分并沒有發(fā)生變化，它與母巖的礦物成分是相同的。常見的原生礦物有石英、長(zhǎng)石和云母等。巖石經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用所形成的礦物顆粒稱為次生礦物。次生礦物的礦物成分與母巖不同。常見的次生礦物有高嶺石、伊利石(水云母)和蒙脫石(微晶高嶺石)等三大黏土礦物。土中的有機(jī)質(zhì)是在土的形成過程，動(dòng)、植物的殘骸及其分解物質(zhì)與土混參沉積在一經(jīng)生物化學(xué)作用生成的物質(zhì)，其成分比較復(fù)雜，主要是植物殘骸、未完命分解的泥碳和完全分解的腐植質(zhì)。當(dāng)

25、有機(jī)質(zhì)含量超過5時(shí)，稱為有機(jī)土。有機(jī)質(zhì)親水性很強(qiáng)，因此有機(jī)土壓縮性人、強(qiáng)度低。有機(jī)土不能作為堤壩工程的填筑土料，否則會(huì)影響工程的質(zhì)量。2土的粒度成分自然界中的土是由大小不同的顆粒組成，土粒的大小稱為粒度。土顆粒大小相差很大，為便于分析，工程上把大小相近的土粒合并為組，稱為粒組。通常把自然界的土顆粒按照顆粒大小劃分為不同的粒組，即分為漂石或塊石、卵石或碎石、礫、砂粒、粉粒和黏粒等六大粒組，各粒組內(nèi)還可以細(xì)分為若干亞組。我國(guó)公路土工試驗(yàn)規(guī)程（JTG E402007）中的粒組劃分類型見表1-1-2所列。表1-1-2 粒組劃分圖 200 60 20 5 2 0.5 0.25 0.075 0.002(m

26、m)巨粒組粗粒組細(xì)粒組石頭(塊石)卵石(小石塊)礫(角礫)砂粉粒黏粒粗中細(xì)粗中細(xì)在土質(zhì)學(xué)中，對(duì)于細(xì)粒土，也常以比表面積來表示土的粗細(xì)程度。比表面積可以用兩種方法表征：其一是單位重量的土體中土顆粒的總表面積；其二是單位體積的土體中土顆粒的總表面積。比表面積越大表明土中顆粒越細(xì)。三、土中的水土顆?？紫吨械乃圆煌男问胶筒煌臓顟B(tài)存在，它們對(duì)土的工程性質(zhì)起著不同的作用和影響。土中的水按其工程地質(zhì)性質(zhì)可分為結(jié)構(gòu)水、自由水、氣態(tài)水和固態(tài)水四種形式。四、土中氣體土中氣體指土的固體礦物之間的孔隙中，沒有被水充填的部分。土的含氣量與含水率有密切關(guān)系。土中氣體可分為自由氣體和封閉氣泡兩類。自由氣體與大氣相連通

27、，通常在土層受力壓縮時(shí)即逸出，對(duì)土的工程性質(zhì)影響不大；封閉氣泡與大氣隔絕，對(duì)土的工程性質(zhì)影響較大，在受外力作用時(shí)，隨著壓力的增大，這種氣泡可被壓縮或溶解于水中，壓力減小時(shí)，氣泡會(huì)恢復(fù)原狀或重新游離出來。若土中封閉氣泡很多時(shí)，將使土的壓縮性增大，滲透性降低。土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)中將這種含氣體的土稱為非飽和土。五、土的物理性質(zhì)1土的含水率土的含水率是指土體孔隙中所含水分的質(zhì)量與干土顆粒質(zhì)量的百分比。按公式1-1-1計(jì)算。 （1-1-1）式中： 土體的含水率，。其余符號(hào)意義同前。土體的含水率愈大，表明土中的水分也愈多。土體的含水率測(cè)定方法有烘干法、酒精燃燒法和比重法等，標(biāo)準(zhǔn)的方法為烘干法，各方法的使用范圍

28、及原理見表1-1-3。表1-1-3 含水率檢測(cè)常用試驗(yàn)方法方法適用范圍原理烘干法測(cè)定黏質(zhì)土、粉質(zhì)土、砂類土、砂礫石、有機(jī)質(zhì)土和凍土的含水率加熱烘干酒精燃燒法快速簡(jiǎn)易測(cè)定細(xì)粒土（含有機(jī)質(zhì)土除外）的含水率加熱烘干比重法僅適用于砂類土已知砂類土比重的情況下利用水測(cè)出濕土的比重，兩者做差求出水的質(zhì)量2土體的密度土體的密度是指土體試樣的總質(zhì)量與其總體積的比值。根據(jù)土體孔隙中水分的情況可將土體的密度分為天然密度（）、干密度（）、飽和密度（）和水下密度（），與筑路材料相關(guān)的密度是天然密度和干密度。土體試樣的體積包括土粒、孔隙中水和氣體的體積，土體試樣的總體積可由式（1-1-2）表示： （1-1-2）土體試樣

29、的質(zhì)量包括土粒、孔隙中水和氣體的質(zhì)量，土體試樣的總質(zhì)量可由式（1-1-3）表示： （1-1-3）式中符號(hào)意義同前。（1）土體的天然密度土體的天然密度也稱濕密度，是指天然狀態(tài)下土體試樣單位體積的質(zhì)量。由圖1-1-1可知土的天然密度可用公式（1-1-4）表示： （1-1-4）式中：土體的天然密度（濕密度），g/cm3；其余符號(hào)意義同前。土體的天然密度測(cè)定通常采用環(huán)刀法、灌砂法。土體的天然密度一般在1.62.2 g/cm3之間，砂土約為1.4 g/cm3，亞砂土和亞粘土約為1.6 g/cm3，粘土可達(dá)2.02.2 g/cm3。土體的天然密度的試驗(yàn)方法見表1-1-4。表1-1-4 土體的天然密度的試驗(yàn)

30、方法方法適用條件原理環(huán)刀法適用于細(xì)粒土以環(huán)刀體積作為土體體積進(jìn)行計(jì)算電動(dòng)取土器法適用于硬塑土密度的快速測(cè)定以套筒體積作為土體體積進(jìn)行計(jì)算蠟封法適用于易破裂土和形態(tài)不規(guī)則的堅(jiān)硬土根據(jù)“阿基米德定律”求得蠟土封試件體積，用蠟封試件的體積減去石蠟體積作為土體的體積灌水法適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定粗粒土和巨粒土的密度現(xiàn)場(chǎng)挖坑，向坑內(nèi)灌水（用聚乙烯膜防止水損失）并測(cè)出水的質(zhì)量，計(jì)算水的體積作為土體的體積灌砂法適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定細(xì)粒土、砂類土和礫類土的密度。試樣的最大粒徑一般不得超過15mm，測(cè)定密度層的厚度為150200mm現(xiàn)場(chǎng)挖坑，向坑內(nèi)灌砂并測(cè)出砂的質(zhì)量，計(jì)算砂的體積作為土體的體積 不同路用材料的體積的試驗(yàn)確定方法

31、類別原理常見試驗(yàn)方法限制體積法用一個(gè)已知體積的容器將被測(cè)材料的體積進(jìn)行限制，以此體積作為被測(cè)材料的體積環(huán)刀法測(cè)土密度、電動(dòng)取土器法測(cè)土密度、容量筒法測(cè)集料堆積密度、比重瓶法測(cè)瀝青的密度水中稱重法根據(jù)“阿基米德定律”求得蠟土封試件體積，用蠟封試件的體積減去石蠟體積作為土體的體積蠟封法測(cè)土密度、蠟封法測(cè)瀝青混合料密度等排水法以排開水的體積作為被測(cè)材料的體積容量瓶法測(cè)細(xì)集料表觀密度、李氏比重瓶測(cè)水泥密度、李氏比重瓶粉煤灰密度等替代體積法用一種已知密度的材料代替被測(cè)材料的體積，以此作為被測(cè)材料的體積灌水法、灌砂法等（2）土體的干密度干燥狀態(tài)下土體試樣單位體積的質(zhì)量稱為干密度。即土體中固體土粒的質(zhì)量與土

32、樣總體積的比值，按式（1-1-5）計(jì)算： (1-1-5)式中： 土體的干密度，g/cm3。其他符號(hào)意義同前。（3）土體干密度、濕密度與含水率的關(guān)系按式（1-1-6）計(jì)算土的干密度。 (1-1-6)式中：干密度，g/cm3；濕密度，g/cm3；含水率，。 第二節(jié) 土的分類一、土的分類原則和表示方法1.分類原則關(guān)于土質(zhì)的分類，世界各國(guó)、每個(gè)國(guó)家的各地區(qū)和各部門，大都是根據(jù)自己的傳統(tǒng)與經(jīng)驗(yàn)具有自己的分類標(biāo)準(zhǔn)。但總體上來看，國(guó)內(nèi)外在分類的依據(jù)、分類的總體系逐漸趨近于一致，各分類法的標(biāo)準(zhǔn)也都大同小異。分類的一般原則是：（1）按土的顆粒粒度將土分作巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土；（2）有機(jī)土和特殊土則分別單獨(dú)各列

33、為一類；（3）巨粒土按巨粒組質(zhì)量占總質(zhì)量的比例進(jìn)行細(xì)分；（4）粗粒土按級(jí)配特征進(jìn)行細(xì)分；（5）細(xì)粒土按塑性指數(shù)和液限，即按塑性圖法進(jìn)行細(xì)分；（6）對(duì)定出的土名給以明確含義的文字符號(hào)。土的分類體系見圖1-2-1。圖1-2-1 土的工程分類體系粒級(jí)及級(jí)配顆粒分析試驗(yàn)塑性土的液塑限試驗(yàn)2.土類名稱的表示方法國(guó)內(nèi)外通用的表示土類名稱的文字代號(hào)見表1-2-1。表1-2-1 工程土的分類符號(hào)表 土類及符號(hào)特征巨粒土粗粒土細(xì)粒土特殊土符號(hào)成分B漂石G礫石M粉土Y黃土E膨脹土R紅黏土St鹽漬土Ft凍土Ba塊石Ga角礫C粘土Cb卵石S砂F細(xì)粒土(C和M合稱)Cba小塊石O有機(jī)質(zhì)土Sl(混合)土(粗、細(xì)粒土的合稱

34、)級(jí)配或土性W良好級(jí)配H高液限P不良級(jí)配L低液限（1）土類名稱可用一個(gè)基本符號(hào)表示。例如：B漂石，Cb卵石。（2）當(dāng)由兩個(gè)基本符號(hào)組合表示土類時(shí)，第一個(gè)符號(hào)表示土的主成分，第二個(gè)符號(hào)表示土的副成分（細(xì)粒土的液限或土的級(jí)配）。例如：GM粉土質(zhì)礫石，GP不良級(jí)配礫石，ML低液限粉土。（3）當(dāng)由三個(gè)基本符號(hào)組合表示土類時(shí)，第一個(gè)符號(hào)表示土的主成分，第二個(gè)符號(hào)表示液限的高低或級(jí)配的好壞，第三個(gè)符號(hào)表示土中所含次要成分。例如：GHC高液限含粘土礫石，CLM粉質(zhì)低液限粘土。二、土的顆粒級(jí)配1.土的顆粒級(jí)配的概念土的顆粒級(jí)配（也叫土的粒度成分）是指土中各種不同粒組的相對(duì)含量（以干土重量的百分比表示），或者說

35、土是由不同的粒組以不同數(shù)量的配合。2.土的顆粒級(jí)配的分析方法為了準(zhǔn)確地測(cè)定土的顆粒級(jí)配（或粒度成分），所采用的各種手段統(tǒng)稱為粒度成分分析或顆粒分析。其目的在于確定土中各粒組的相對(duì)含量。常用的顆粒分析方法見表1-2-2。表1-2-2 公路土工試驗(yàn)規(guī)程JTG E40-2007中顆粒分析方法 方法適用粒徑范圍原理篩分法粒徑di 0.074mm利用篩孔限制不同粒徑顆粒的通過密度計(jì)法粒徑di 0.074mm粒徑為d的顆粒以速度v經(jīng)過時(shí)間t后，下降距離為L(zhǎng)=vt,粒徑大于d的下降距離肯定大于L，所以L平面以上只有粒徑小于d的顆粒，測(cè)出此處的比重與原來的比重相比較，即可求出粒徑小于d的顆粒百分?jǐn)?shù)。（顆粒越大

36、下沉越快）移液管法粒徑di 0.074mm,比重大預(yù)先計(jì)算好t1、t2、t3，然后按規(guī)定時(shí)間在虛線斷面上吸取一定量的懸浮液(通常為10ml)，那么，第一次取出的懸浮液中已缺少粒徑大于d1的塵粒；第二次取出的懸浮液中已缺少大于d2的塵粒，因此兩次懸浮液中所含粉塵的質(zhì)量差就是在d1d2這個(gè)粒徑范圍內(nèi)的塵粒質(zhì)量。根據(jù)懸浮液中原始的粉塵質(zhì)量，即可算出不同粒徑塵粒的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)3粒度成分的表示方法常用的粒度成分的表示方法有：表格法、累計(jì)曲線法和三角坐標(biāo)法。（1）表格法是以列表的形式直接表達(dá)各粒組的相對(duì)含量。它用于粒度成分的分類是十分方便的。表格法有兩種不同的表示方法，一種是以累計(jì)含量百分比表示，如表1-2

37、-3；另一中是以粒組表示，如表1-2-4。累計(jì)百分含量是直接由試驗(yàn)求得的結(jié)果，粒組是由相鄰兩個(gè)粒徑的累計(jì)百分含量之差求得的。表1-2-3 粒度成分的累計(jì)百分含量表示法 粒徑di（mm）粒徑di的累計(jì)百分含量Pi（%）粒徑di（mm）粒徑di的累計(jì)百分含量Pi（%）土樣A土樣B土樣C土樣A土樣B土樣C101001001000.1920.6925100751000.07501989298.9551000.0109.951.4192.942.71000.00506.740.30.576.534.71000.00102.521.40.253528.51000.001000表1-2-4 土的粒度成分分析

38、結(jié)果 粒組（mm）粒度成分(以質(zhì)量%計(jì))粒組（mm）粒度成分(以質(zhì)量%計(jì))土樣A土樣B土樣C土樣A土樣B土樣C10502500.10.07591.63521.12000.0750.0109.137.621612.300.010.00503.211.110.516.4800.0050.00104.218.90.50.2541.56.200.00102.521.40.250.1267.98（2）累計(jì)曲線法累計(jì)曲線法是一種圖示的方法，通常用半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙繪制，橫坐標(biāo)（按對(duì)數(shù)比例尺）表示粒徑di；縱坐標(biāo)表示小于某一粒徑的土粒的累計(jì)百分?jǐn)?shù)Pi（注意：不是某一粒徑的百分含量）。圖1-2-2是根據(jù)表1-2-3

39、提供的資料，在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上點(diǎn)出各粒組累計(jì)百分?jǐn)?shù)及粒徑對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后將各點(diǎn)連成一條平滑的曲線，即得該土樣的累計(jì)曲線。圖1-2-2 粒度成分累計(jì)曲線在累計(jì)曲線可以直觀地判斷土中各粒組的分布情況：曲線a表示該土絕大部分是由比較均勻的砂粒組成的；曲線b表示該土是由各種粒組的土粒組成，土粒極不均勻；曲線c表示該土中砂粒極少，主要是由細(xì)顆粒組成的黏質(zhì)土。（3）三角坐標(biāo)法三角坐標(biāo)法可用來表達(dá)黏粒、粉粒和砂粒三種粒組的百分含量。它是利用幾何上的等邊三角形中的任意點(diǎn)到三邊的垂直距離之和橫等于三角形的高的原理，及h1+ h2+ h3=H來表達(dá)粒度成分。如取三角形的高H=100%，h1為黏土顆粒的含量，h2為砂土

40、顆粒的含量，h3為粉土顆粒的含量，則圖1-2-5中的m點(diǎn)即表示土樣的粒度成分中黏粒、粉粒及砂粒的百分含量分別為23%，47%，30%。圖1-2-5 三角坐標(biāo)法上述三種方法各有其特點(diǎn)和適用條件。表格法能清楚地用數(shù)據(jù)說明土樣的各粒組含量，但對(duì)于大量土樣之間的比較就顯得過于冗長(zhǎng)，且無直觀概念，使用比較困難。累計(jì)曲線法能用一條曲線表示一種土的粒度成分，而且可以在一張圖上同時(shí)表示多種土地粒度成分，能直觀地比較其級(jí)配情況。三角坐標(biāo)法能用一點(diǎn)表示一種土的粒度成分，在一張圖上能同時(shí)表示許多種土的粒度成分，便于進(jìn)行土料的級(jí)配設(shè)計(jì)。三角坐標(biāo)圖中不同的區(qū)域表示土的不同組成，因而，還可以用來確定按粒度成分分類的土名。

41、4.土的級(jí)配情況判定級(jí)配良好的土，粗細(xì)顆粒搭配好，粗顆粒的孔隙由細(xì)粒粒填充，易被壓實(shí)到較高的密度。因而滲透性和壓縮小較好，強(qiáng)度較大，所以顆粒級(jí)配常作為路基填土的重要依據(jù)。為了衡量土的級(jí)配是否良好，常用不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)兩個(gè)判別指標(biāo)，其計(jì)算公式見公式（1-2-1）和（1-2-2）。由累計(jì)曲線可確定土粒的級(jí)配指標(biāo)?？捎糜?jì)算。 （1-2-1） （1-2-2）式中：d10、d30、d60土的特征粒徑（mm），在土的粒徑分布曲線上，小于該粒徑的土粒質(zhì)量分別為土總質(zhì)量的10%、30%和60%。不均勻系數(shù)反映不同大小粒組的分布情況。而曲率系數(shù)描述累計(jì)曲線的分布范圍，反映累計(jì)曲線的整體形狀。用二者判別土的級(jí)

42、配情況的方法列于表1-2-5中。表1-2-5 與在土的級(jí)配情況判斷中的應(yīng)用指標(biāo)范圍判定結(jié)果說明5均粒土，級(jí)配不良值愈大，表明土粒大小分布范圍大，土的級(jí)配良好；值愈小，表明土粒大小相近似，土的級(jí)配不良5非均粒土，其級(jí)配良好13級(jí)配良好當(dāng)累計(jì)曲線呈階梯狀時(shí)，說明粒度不連續(xù)，即主要由大顆粒和小顆粒組成，缺少中間顆粒，表明土的級(jí)配不好，其工程地質(zhì)性質(zhì)也較差3級(jí)配不好在工程上，常利用累計(jì)曲線確定的土粒的兩個(gè)級(jí)配指標(biāo)值來判定土的級(jí)配情況。當(dāng)同時(shí)滿足不均勻系數(shù)5和曲率系數(shù)=13這兩個(gè)條件時(shí)，土為級(jí)配良好的土；若不能同時(shí)滿足，土為級(jí)配不良的土?，F(xiàn)就表1-1-9中的三種土樣顆粒分析結(jié)果判定土的級(jí)配情況。對(duì)土樣A

43、（圖1-1-2中a曲線），在縱坐標(biāo)上確定10%、30%、60%三點(diǎn)位置，分別向右引水平線與曲線a相交，確定三個(gè)交點(diǎn)，然后從三個(gè)交點(diǎn)處分別向下引垂線與橫坐標(biāo)相交。得到d10=0.11mm、d30=0.22mm、d60=0.39mm則 級(jí)配不良 11.241.50）322零填及挖方路基00.308650.300.80543 試樣3貫入試驗(yàn)結(jié)果量力環(huán)校正系數(shù)C（N/0.01mm）44.17貫入桿面積A（cm2）19.635荷載測(cè)力計(jì)表讀數(shù)R變形單位壓力P(kpa)百分表讀數(shù)（0.01mm）平均百分表讀數(shù)(0.01mm)貫入量L（mm）左表讀數(shù)右表讀數(shù)10000009.18.11822022 21 0

44、.21 13.112.12724042 41 0.41 17.816.83788064 72 0.72 23.622.6508120102 111 1.11 28.927.9628150146 148 1.48 35.134.1767200188 194 1.94 40.639.6891250234 242 2.42 44.643.6981300290 295 2.95 47.346.31042350340 345 3.45 49.748.71096400392 396 3.96 52.451.41156450440 445 4.45 54.753.71208500486 493 4.93 5

45、7.356.31266550538 544 5.44 3結(jié)果整理（1）以單位壓力（p）為橫坐標(biāo)，貫入量（l）為縱坐標(biāo)，繪制p-l關(guān)系曲線，如圖所示。圖上曲線1是合適的。曲線2開始段是凹曲線，需要進(jìn)行修正。修正時(shí)在變曲率點(diǎn)引一切線，與縱坐標(biāo)交于O點(diǎn)，O即為修正后的原點(diǎn)。如圖1-3-14所示。圖1-3-14 單位壓力與貫入量關(guān)系圖根據(jù)以上三組試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的單位壓力與貫入量關(guān)系圖如圖1-3-15至圖1-3-17。圖1-3-15 土樣1單位壓力與貫入量關(guān)系圖圖1-3-16 土樣2單位壓力與貫入量關(guān)系圖圖1-3-17 土樣3單位壓力與貫入量關(guān)系圖（2）一般采用貫入量為2.5mm時(shí)的單位壓力與標(biāo)準(zhǔn)壓力之比

46、作為材料的承載比(CBR) 。即： (1-3-9)試中：CBR承載比（%），計(jì)算至0.1； p單位壓力（kPa）。同時(shí)計(jì)算貫入量為5mm時(shí)的承載比: (1-3-10)如貫入量為5mm時(shí)的承載比大于2.5mm時(shí)的承載比，則試驗(yàn)應(yīng)重做。如結(jié)果仍然如此，則采用5mm時(shí)的承載比。三個(gè)土樣的CBR值計(jì)算結(jié)果如下：土樣1：L=2.5mm時(shí)，P=943kPa L=5.0mm時(shí)，P=1247kPa 土樣2L=2.5mm時(shí)，P=924kPa L=5.0mm時(shí)，P=1211kPa 土樣2L=2.5mm時(shí)，P=929kPa L=5.0mm時(shí)，P=1236kPa 精密度和允許差：如根據(jù)3個(gè)平行試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得的承載比變

47、異系數(shù)Cv大于12%，則去掉一個(gè)偏離大的值，取其余兩個(gè)結(jié)果的平均值。如Cv小于12%，且3個(gè)平行試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算的干密度偏差小于0.03 g/cm3，則取3個(gè)結(jié)果的平均值。如3個(gè)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算的干密度偏差超過0.03 g/cm3，則去掉一個(gè)偏離大的值，取其兩個(gè)結(jié)果的平均值。承載比小于100，相對(duì)偏差不大于5%;承載比大于100，相對(duì)偏差不大于10%。經(jīng)計(jì)算三組試驗(yàn)的比變異系數(shù)Cv=1.1%小于12%，且3個(gè)平行試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算的干密度偏差小于0.03 g/cm3。則最后確定材料的.第二章 集料1建設(shè)用卵石、碎石GB/T 14865-20112建設(shè)用砂GB/T 14684-20113普通混凝土用砂、石質(zhì)量

48、及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)JGJ 52-20064公路工程巖石試驗(yàn)規(guī)程JTG E41-20055公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范JTG F30-20036公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范JTG F40-20047公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTG/T F50-201178公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范JTJ 034-2000一、概論集料（又稱骨料），是指在混合料中起骨架和填充作用的顆粒材料。集料是的主要組成材料之一，包括巖石經(jīng)天然風(fēng)化而成的礫石和砂等，以及由巖石經(jīng)軋制而成的各種尺寸的碎石、機(jī)制砂、石屑等。根據(jù)粒徑大小不同，一般可將集料分為細(xì)集料和粗集料兩種。根據(jù)集料來源不同，又可將集料分為天然集料和人工集料。天然集料包括礫石、天

49、然砂（山砂、河砂、海砂等），人工集料包括碎石、人工砂、石屑等。粒徑是指集料顆粒尺寸的大小，以集料所通過標(biāo)準(zhǔn)篩的篩孔尺寸來表示。目前使用的標(biāo)準(zhǔn)篩為方孔篩，篩孔為正方形，篩孔尺寸從大到小依次為75mm、63 mm、53 mm、37.5 mm、31.5 mm、26.5 mm、19 mm、16 mm、13.2 mm、9.5 mm、4.75 mm、2.36 mm、1.18 mm、0.6 mm、0.3 mm、0.15 mm、0.075 mm。由于集料都是由不同粒徑的礦料組成的混合物，如何表示集料的粒徑呢？工程上根據(jù)集料通過篩孔的比例，集料粒徑有兩種常用稱謂：集料最大粒徑：指集料的100都要求通過的最小的標(biāo)

50、準(zhǔn)篩篩孔尺寸。集料的公稱最大粒徑：指集料可能全部通過或允許有少量不通過（一般容許篩余不超過10）的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸，通常比集料最大粒徑小一個(gè)粒級(jí)。如不特別說明，通常所說的粒徑即是指集料的公稱最大粒徑。在瀝青混合料中，細(xì)集料是指粒徑小于2.36mm的天然砂、人工砂（包括機(jī)制砂）及石屑，粗集料是指粒徑大于2.36mm的碎石、破碎礫石、篩選礫石和礦渣等；在水泥混凝土中，細(xì)集料是指粒徑小于4.75mm的天然砂、人工砂，粗集料是指粒徑大于4.75mm的碎石、礫石和破碎礫石。各類集料又均以其粒徑或粗細(xì)程度分級(jí)。表5-1-10 瀝青混合料用天然砂規(guī)格篩孔尺寸(mm)通過各孔篩的質(zhì)量百分率(%)粗砂中砂細(xì)砂

51、9.51001001004.759010090100901002.3665957590851001.1835655090751000.61530306060840.352083015450.150100100100.075050505（1）細(xì)集料細(xì)集料包括天然砂、人工砂（包括機(jī)制砂）及石屑。1）天然砂是由自然風(fēng)化、水流沖刷、堆積形成的粒徑小于4.75mm的巖石顆粒。按生存環(huán)境可分為河砂、海砂和山砂。河砂顆粒表面光滑，比較潔凈，質(zhì)地較好，產(chǎn)源廣；海砂具有河砂的特點(diǎn)，但?；煊胸悮に槠望}分等有害雜質(zhì)；山砂顆粒表面粗糙有棱角，含泥量和含有機(jī)雜質(zhì)較多。工程上多使用河砂。在缺乏河砂的地區(qū)，也可使用海砂或

52、山砂，在使用時(shí)應(yīng)按規(guī)定作技術(shù)檢驗(yàn)。2）人工砂通常是指經(jīng)人為加工處理得到的符合規(guī)格要求的細(xì)集料，通常指石料加工過程中采取真空抽吸等方法除去大部分土和細(xì)粉，或?qū)⑹妓吹玫降臐崈舻募?xì)集料。從廣義上分類，機(jī)制砂、礦渣砂和煅燒砂都屬于人工砂。機(jī)制砂是由碎石及礫石經(jīng)制砂機(jī)反復(fù)破碎加工至粒徑小于2.36mm的人工砂，亦稱破碎砂。機(jī)制砂造價(jià)較高，如無特殊情況，一般不使用機(jī)制砂。3）石屑是由采石場(chǎng)加工碎石時(shí)通過最小篩孔（通常為2.36mm或4.75mm）的篩下部分，也稱篩屑。機(jī)制砂和石屑表面多棱角，較潔凈。4）由天然砂、人工砂、機(jī)制砂或石屑等按一定比例混合形成的細(xì)集料稱為混合砂。（2）粗集料粗集料包括碎石、礫

53、石、卵石和砂礫。1）碎石是指符合工程要求的巖石，經(jīng)開采并按一定尺寸加工而成的有棱角的粒料。2）礫石是指風(fēng)化巖石經(jīng)水流長(zhǎng)期搬運(yùn)而成的粒徑為2.36（4.75）63mm的無棱角的天然粒料。3）卵石是指風(fēng)化巖石經(jīng)水流長(zhǎng)期搬運(yùn)而成的粒徑為60200mm的無棱角的天然粒料。4）砂和礫石的混合物稱為砂礫，也稱為礫石砂。二、礦質(zhì)混合料無論是天然集料還是人工集料，集料顆粒尺寸（粒徑）都不是單一的，是多種粒徑集料的組合。由于不同粒徑的顆粒在集料中所占比例不同，其顆粒組成不能滿足工程的要求，因此，天然集料或人工集料一般無法直接在工程上使用，必須通過設(shè)計(jì)，把兩種或兩種以上不同粒徑的集料混合在一起，構(gòu)成礦質(zhì)混合料（也

54、稱集料混合料），簡(jiǎn)稱礦料。礦質(zhì)混合料在公路工程上有哪些應(yīng)用呢？在混合料中，如何把兩種或兩種以上的集料合理地混合，才能達(dá)到理想的要求呢？混合程度用什么參數(shù)表示呢？1.礦質(zhì)混合料在公路工程上的應(yīng)用根據(jù)工程上混合料種類的不同，礦質(zhì)混合料的應(yīng)用主要用于以下幾個(gè)方面：（1）礦質(zhì)混合料用作水泥混凝土的骨料水泥混凝土是由水泥、水、粗集料、細(xì)集料，必要時(shí)加入適量的外加劑或混合材料，按一定比例配合，均勻攪拌、鋪筑、振搗，在一定的養(yǎng)護(hù)條件下，經(jīng)過一定時(shí)間硬化而形成的一種人造復(fù)合材料。其中粗集料起骨架作用，細(xì)集料填充粗集料之間的空隙。（2）礦質(zhì)混合料用于瀝青混合料的骨料和填料瀝青混合料是由礦料和瀝青結(jié)合料按一定比例

55、配合，均勻拌和而成的混合料。礦料中的粗集料和細(xì)集料起骨架作用，礦粉（填料）和瀝青起膠結(jié)和填充作用。（3）礦質(zhì)混合料用作無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料混合料的被穩(wěn)定材料無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料是指在經(jīng)過粉碎的或原來松散的土中，摻入足量的無機(jī)結(jié)合料（包括水泥、石灰、粉煤灰及其他工業(yè)廢渣等）和水，經(jīng)拌和得到的混合料，在壓實(shí)和養(yǎng)生后，其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定的要求的混合料。根據(jù)土的粒徑，分作無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土、無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定中粒土和無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粗粒土，后兩種無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料混合料中被穩(wěn)定材料均為礦質(zhì)混合料。（4）礦質(zhì)混合料直接用于路面基層和基礎(chǔ)墊層除以上述三種混合料用的礦質(zhì)混合料以外，滿足一定級(jí)配和技術(shù)要求的礦料也可以

56、不加膠結(jié)材料而直接使用，用于修筑路面面層、基層及結(jié)構(gòu)物墊層等。常用的無結(jié)合料礦料混合料有級(jí)配碎石（包括級(jí)配碎礫石、未篩分碎石）、級(jí)配礫石、填隙碎石等幾種類型，可用做公路的基層或底基層。同時(shí)，礦質(zhì)混合料也可作為基礎(chǔ)的墊層使用，以改善地基的承載力和水溫狀況。2.礦料的級(jí)配參數(shù)礦質(zhì)混合料是由多種粒徑的顆粒組成的混合料，在某種混合料中，各級(jí)顆粒的質(zhì)量占總質(zhì)量的百分率稱為級(jí)配。級(jí)配常用的參數(shù)有分計(jì)篩余百分率、累計(jì)篩余百分率和通過百分率。集料的顆粒級(jí)配用篩分的方法進(jìn)行確定，經(jīng)過篩分得到分計(jì)篩余，以此為基礎(chǔ)計(jì)算集料的級(jí)配參數(shù)。（1）分計(jì)篩余各號(hào)篩上存留篩余物的質(zhì)量。（2）分計(jì)篩余百分率某號(hào)篩上的篩余質(zhì)量占試

57、樣總質(zhì)量的百分率，按式(2-1-1)計(jì)算： （2-1-1）式中： 某號(hào)篩上的分計(jì)篩余百分率（簡(jiǎn)稱分計(jì)篩余），%； 存留在某號(hào)篩上的質(zhì)量，g； 試樣的總質(zhì)量，g。（3）累計(jì)篩余百分率某號(hào)篩的分計(jì)篩余百分率和大于該號(hào)篩的各號(hào)篩的分計(jì)篩余百分率之總和，可按式(2-2-2)計(jì)算： （2-2-2）式中：累計(jì)篩余百分率（簡(jiǎn)稱累計(jì)篩余），%；、4.75mm、2.36 mm至計(jì)算的某號(hào)篩的分計(jì)篩余，%。（4）通過百分率通過某號(hào)篩的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分率，即100與某號(hào)篩累計(jì)篩余百分率之差，按式(2-2-3)計(jì)算： (2-2-3)式中： 通過百分率，%；累計(jì)篩余，%。綜上所述，分計(jì)篩余、累計(jì)篩余和通過量的

58、關(guān)系可見表2-2-1。表2-2-1 分計(jì)篩余、累計(jì)篩余和通過量關(guān)系表篩孔直徑(mm)存留質(zhì)量mi (g)分計(jì)篩余ai (%)累計(jì)篩余Ai (%)通過量Pi (%)4.75m4.75a4.75A4.75= a4.75p4.75=100-A4.752.36m 2.36a 2.36A2.36=a4.75+a2.36p2.36=100-A2.361.18m 1.18a 1.18A1.18=a4.75+a2.36+a1.18p1.18=100-A1.180.60m 0.60a 0.60A 0.60= a4.75+a2.36+a1.18+ a 0.60p0.60=100-A0.600.30m 0.30a

59、0.30A 0.30= a4.75+a2.36+a1.18+ a 0.60+ a 0.30p0.30=100-A0.300.15m 0.15a 0.15A 0.15= a4.75+a2.36+a1.18+ a 0.60+ a 0.30+a 0.15p0.15=100-A0.150.15m 0.15a 0.15A0.15= a4.75+a2.36+a1.18+ a 0.60+ a 0.30+a 0.15+ a0.15mi=Mai=100某集料中粒徑為1.18mm的粒徑級(jí)配參數(shù)計(jì)算見圖2-1-3。圖2-1-3 集料級(jí)配參數(shù)計(jì)算示例3.礦料級(jí)配的表示方法礦料級(jí)配可用表格法和圖表法表示。前者用表格形式

60、把分計(jì)篩余百分率、累計(jì)篩余百分率和通過百分率等級(jí)配參數(shù)表示出來，將圖2-1-3中數(shù)據(jù)整理后，即得到某集料的級(jí)配，見表2-1-2。后者采用半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系，它以篩孔直徑（對(duì)數(shù)）為橫坐標(biāo)，以通過百分率為縱坐標(biāo)，將各篩孔的通過百分率以折線或曲線形式表示出來，如圖2-1-4所示。表212 用表格法表示礦料級(jí)配篩孔尺寸（mm）分計(jì)篩余（%）累計(jì)篩余（%）通過百分率（%）4.750.0 0.0 100.0 2.3631.3 31.3 68.7 1.1822.1 53.4 46.6 0.618.4 71.9 28.1 0.310.1 82.0 18.0 0.159.1 91.1 8.9 0.0756.0 97.