公路水運(yùn)試驗檢測考試-土工

+T城市盛祥工離量醐有限公司公路水運(yùn)工程試驗檢測專業(yè)技術(shù)人員職業(yè)資格考試錄4概述土的物理性質(zhì)試驗土的工程分類土的力學(xué)性質(zhì)試驗風(fēng)化（物理、外學(xué)）伶及7巖石搬運(yùn)^冗積J巖石破碎化學(xué)成分改變大小、形狀和成分都不相同的松散顆粒集合體（土）第1節(jié)概述二、土的三相組成1、組成物質(zhì)的基本狀況固相土-＜液相I氣相土中顆粒的大小、成分及三相之間的相互作用和比例關(guān)系，反映出土的不同性質(zhì)土體4*****構(gòu)成土骨架，起決定作用分為：無機(jī)礦物顆粒和有機(jī)質(zhì)＞礦物成分取決于母巖的礦物成分和風(fēng)化作用?原生礦物：由巖漿在冷凝過程中形成的礦物例：石英、云母、長石等特征：礦物成分的性質(zhì)較穩(wěn)定，由其組成的土具有無粘性、透水性較大、壓縮性較低的特點(diǎn)?次生礦物：巖石經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后所形成的新的礦物，其成分與母巖不相同例：粘土礦物有高嶺石、伊利石、蒙脫石等特征：性質(zhì)較不穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的親水性，遇水易膨脹的特點(diǎn)2）液相?土中水的含量明顯地影響土的性質(zhì)（尤其是粘性土）。氣態(tài)水液態(tài)水：化學(xué)結(jié)構(gòu)水、化學(xué)結(jié)晶水、結(jié)合水、自由水固態(tài)水：冰排列致密、定向性強(qiáng)?密度>lg/cm3?具有固體的特性?溫度高于100°C時可蒸發(fā)強(qiáng)結(jié)合水>.結(jié)合水自由水一+外電層—一結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水：緊靠于顆粒表面、所受電場的作用力很大、幾乎完全固定排列、喪失液體的特性而接近于固體弱結(jié)合水?位于強(qiáng)結(jié)合水之外，電場引力作用范圍之內(nèi)?外力作用下可以移動?不因重力而移動，有粘滯性弱結(jié)合水：緊靠強(qiáng)結(jié)合水的外圍形成的結(jié)合水膜，所受的電場作用力隨著與顆粒距離增大而減弱存在于土粒電場影響范圍以外，性質(zhì)和普通水無異，能傳遞水壓力，冰點(diǎn)為（TC，有溶解能力以兩種形式存在：毛細(xì)水、重力水（重力水在重力作用下句在土中自由流動自由水毛細(xì)水_?存在于固氣之間?在重力與表面張力作用下可在土粒間空隙中自由移動3）氣相?

土中氣體存在于土孔隙中未被水占椐的部分，分為與大氣連通的非封閉氣體和與大氣不連通的封閉氣體1.非圭寸閉氣體：受外荷作用時被擠出土體外，對土的性質(zhì)影響不大2.套t閉氣體：受外荷作用，不能逸出，被壓縮或溶解于水中，壓力減小時能有所復(fù)原，對土的性質(zhì)有較大的影響，使土的滲透性減小，彈性增大和延長土體受力后變形達(dá)到穩(wěn)定的歷時2土的物理性質(zhì)指標(biāo)質(zhì)量/77體積/直接測量指標(biāo)：密度、相對密度、含水率換算指標(biāo)：孔隙比、孔隙率、飽和度1、密度：單位體積土的質(zhì)量ms+mwP

VV+V+Vsh?

a工程上常用重度;<示單位體積土的重力：i力加速度，近4/Y=pg

取10m/s22.土的物理性質(zhì)指標(biāo)質(zhì)量體積2、土粒相對密度6；

（土粒比重）：土粒質(zhì)量與同體積的4°C時純水的質(zhì)量之比土粒相對密度變化范圍不大：細(xì)粒土（粘性土）一般2.70?2.75;砂土一般為2.65左右。土中有機(jī)質(zhì)含量增加，土粒相對密度減小3、土的含水率CU:土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分?jǐn)?shù)表示^=

Z!kxlOO%=^—^xlOO%測定方法:通常兩烘十法。._+小U川:1十M燃換算指標(biāo)質(zhì)量m體積1、孔隙比e:土中孔隙體積與土粒體積之比=———2、孔隙率77:土中孔隙體積與總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示ZZ=1x100%V3.土的飽和度5；:以百分?jǐn)?shù)表示土中孔隙水的體積與孔隙總體積之比，vS=2x100%VV飽和度描述土中孔隙被水充滿的程度。干土s=o,飽和土S=100%。砂土根椐飽和度分為三種狀態(tài)：S<50%/;：J，：

50<S戶')%H氏〉80%:’M，換算指標(biāo)4.不同狀態(tài)下土的密度飽和密度:土體中孔隙完全被水充滿時的土的密度質(zhì)量體積1/干密Jtpd

:單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量浮密卽??

土單位體積內(nèi)土粒質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之差—Ka,v?指標(biāo)間的換算PdpV1+e1+ePsat-州y+VvAv

=?+執(zhí)p_仏mp——V＜（1+仍）久1+ePams=dsPw

=

PV1+e1+69指標(biāo)換算公式第二節(jié)土的物理性質(zhì)試驗—、含水率試驗1，烘干法T0103—1993烘干法1目的和適用范圍本試驗方法適用于測定黏質(zhì)土、粉質(zhì)土、砂類土、砂礫石、有機(jī)質(zhì)土和凍土土類的含水率。2儀器設(shè)備2.1烘箱:可采用電熱烘箱或溫度能保持105-110^的其他能源烘箱。2.2天平:稱量200g，感MO.Olg;稱量1000g，感量O.lg。2.3其他:干燥器、稱擻盒［為簡化計算手續(xù)，可將盒質(zhì)量定期（3~6個月）調(diào)幣為恒質(zhì)量值］等。1?烘干法3試驗步驟3.1取具有代表性試樣，細(xì)粒土15~30g,砂類土、有機(jī)質(zhì)土為50g，砂礫石為h2kg，放人稱童盒內(nèi)，立即蓋好盒蓋，稱質(zhì)垴。稱麓時，可在天平一端放上與該稱盒等質(zhì)量的砝碼，移動天平游碼，平衡后稱量結(jié)果減去稱量盒質(zhì)量即為濕土質(zhì)量。3.2揭開盒蓋，將試樣和盒放人烘箱內(nèi)，在溫度105^110^恒溫下烘T?。烘干時間時細(xì)粒土不得少于8h,對砂類土不得少于6h。對含有機(jī)質(zhì)超過5%的土或含石膏的土，應(yīng)縳溫度控制在60~70T的恒溫下，干燥12-15h為好。3.3將烘干后的試樣和盒取出，放人干燥器內(nèi)冷卻（一般只需0.5-ih即可戶。冷卻虧蓋好盒蓋，稱質(zhì)量,準(zhǔn)確至O.Olg。注①:對于大多數(shù)土，通常烘干I6~24h就足夠，但是，某些土或試樣數(shù)銜過多或試樣很潮濕，可能需要烘更長的時間。烘干的時間也與烘箱內(nèi)試樣的總質(zhì)fi、烘箱的尺寸及其通風(fēng)系統(tǒng)的效率有關(guān)。注②:如鋁盒的蓋密閉，而H試樣在稱撗前放g時間較短，可以不需要放在T?燥器中冷卻：4結(jié)果整理4.1按下式計算含水率：TTI

一7/1龜W=--x100式中:W—含水率(%)，計算至0.1;m—濕土質(zhì)1(g);-干土質(zhì)量(g)o2、酒精燃燒法T0104—1993酒精燃燒法1目的和適用范圍本試驗方法適用于快速簡易測定細(xì)粒土（含有機(jī)質(zhì)的土除外）的含水率。2儀器設(shè)備2.1稱量盒（定期調(diào)整為恒質(zhì)M）。2.2

天平:感ttO.Olgo2.3酒精:純度95%。2.4滴管、火柴、調(diào)土刀等。3試驗步驟3.1取代表性試樣（黏質(zhì)土5?10g.砂類土20?30g），放入稱量盒內(nèi)，稱濕土質(zhì)量m.準(zhǔn)確至o.oig0

?*2.酒精燃燒法IT3.2用滴管將酒精注入放有試樣的稱a盒中，直至盒中出現(xiàn)自由液面為止。為使酒精在試樣中充分混合均勻，可將盒底在桌面上輕輕敲擊。3.3點(diǎn)燃盒中酒精，燃至火焰熄滅。3.4將試樣冷卻數(shù)分鐘，按本試驗3.33.4方法再重新燃燒兩次。3.5待第三次火焰熄滅后，蓋好盒蓋,立即稱干土質(zhì)fi準(zhǔn)確至O.Olgo4結(jié)果整理4.1按下式計算含水率：w=—~

x100(T0104-1)式中:w——含水率(%)，計算至0.1:m-濕土質(zhì)景(g)；m.-干土質(zhì)量(g)。?.?注意事項：?烘干時間對于粘質(zhì)土至8h,砂類土最少6h?對含有機(jī)質(zhì)超過10%的土r應(yīng)將烘干溫度控制在65-70°C?誤差原因：?試樣的代表性不夠?試樣未達(dá)到恒重就從烘干箱中取出?試樣稱量不準(zhǔn)確?烘干法與酒精燃燒法比較：?對含有機(jī)質(zhì)的土，不能用酒精燃燒法.對于粘性土，酒精燃嬈法結(jié)果偏小，因為酒精難于1夸粘土燒干，而且潮濕的粘土不易破碎。T0105—1993比重法1冃的和適用范圍本試驗方法僅適用于砂類十。2儀器設(shè)備2.1玻璃瓶:容積500mL以上。2.2

天平:稱錯1000g，感?0.5g。2.3其他：漏斗、小勺、吸水球、玻璃片、土樣盤及玻璃棒等。3試驗步驟3.1取代表性砂類土試樣200-300g,放人土樣盤內(nèi)。3.2向玻璃瓶中注人清水至1/3左右，然后用漏斗將土樣盤屮的試樣倒人瓶中，井用玻璃棒攪拌1~2min,直到所含氣體完全排出為止。3.3向瓶中加清水至全部充滿，靜SImin后用吸水球吸去泡沫，再加清水使其充滿，3.比重法蓋上玻璃片，擦干瓶外壁，稱質(zhì)量。3.4倒去瓶中混合液，洗凈，再向瓶中加清水至全部充滿，蓋上玻璃片，擦干瓶外壁，稱質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.5g。4結(jié)果整理4.1按下式計算含水率:

[-1)-IGn(mi'm2)-1x100式中:w——砂類土的含水率(%),計算至0.1;m-濕土質(zhì)量(g);叫一瓶、水、土、玻璃片合質(zhì)量(g);m2——瓶、水、玻璃片合質(zhì)量(g);C，——砂類土的比重。(T0105-1)二，密度試驗測密度的方法選擇:壞刀法:適用于較均一、可塑的粘性土蠟封法:適用于土中含有粗粒，或者堅硬易碎難以用環(huán)刀切割的土，或者試樣量少，只有小塊、形狀不規(guī)則的土樣灌砂法:砂土、礫石土環(huán)刀法2儀器設(shè)備2.1環(huán)刀：內(nèi)徑6-8cm,^2~5.4cm,壁厚1.5~2.2mm。2.2

天平:感MO.lg。2.3其他:修土刀、鋼絲鋸、凡士林等。3試驗步驟3.1按工程需要取原狀土或制備所需狀態(tài)的擾動土樣，整平兩端，環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刀口向下放在土樣上。3.2用修土刀或鋼絲鋸將土樣上部削成略大于環(huán)刀直徑的土柱，然后將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊削，至土樣伸出環(huán)刀上部為止。削去兩端余土，使土樣與環(huán)刀口面齊平，并用剩余土樣測定含水率。3.3擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與土合質(zhì)&.準(zhǔn)確至O.lg。1?壞刀法4結(jié)果整理4.1按下列公式計算濕密度及干密度:P=I+0.01w(T0107-1)(T0107-2)精密度和允許差:二次平行測定，取算術(shù)平均值，平行差值不得大于0.03g/cm3T0109—1993蠟封法2.蠟封法1目的和適用范圍本試驗方法適用于易破裂土和形態(tài)不規(guī)則的堅硬土。2儀器設(shè)備2.1天平:感量O.Olgo2.2燒杯、細(xì)線、石蠟、針、削土刀等。3試驗步驟3.1用削土刀切取體積大于30cm3的試件，削除試件表面的松、浮土以及尖銳棱角，在天平上稱鼠，準(zhǔn)確至0.01go取代表性土樣進(jìn)行含水率測定。3.2將石蠟加熱至剛過熔點(diǎn)，用細(xì)線系住試件浸人石蠟中，使試件表面覆蓋一薄層嚴(yán)密的石蠟。若試件蠟?zāi)ど嫌袣馀?，需用熱針刺破氣泡，再用石蠟填充針孔，涂平孔口?.蠟封法3.3待冷卻后，將蠟封試件在大平上稱讀，準(zhǔn)確至o.ow。3.4用細(xì)線將蠟封試件置于天平一端，使其浸浮在盛有蒸餾水的燒杯中，注意試件不要接觸燒杯壁，稱蠟封試件的水下質(zhì)量,準(zhǔn)確至O.Olg,并測tt蒸餾水的溫度。3.5將蠟封試件從水中取出，擦干石蠟表面水分，在空氣中稱其質(zhì)量。將其與3.3中所稱質(zhì)量相比，若質(zhì)量增加，表示水分進(jìn)人試件中;若浸入水分質(zhì)量超過0.03g，應(yīng)重做。4結(jié)果整理4.1按下式計算濕密度及干密度：p=----(T0109-1)1

7H|-m2m\-m|°wtfin,?P~i+o.oiw(T0109-2)3.灌砂法T0111—1993灌砂法1目的和適用范圍本試驗法適用于現(xiàn)場測定細(xì)粒土、砂類土和礫類土的密度。試樣的最大粒徑-.般不得超過15mm，測定密度層的厚度為150-200mm。注:①在測定細(xì)粒土的密度時，可以采用jJlOOrrun的小型灌砂筒、②如最大粒徑超過15mm.則應(yīng)相應(yīng)地增大灌砂筒和標(biāo)定罐的尺寸，例如，粒徑達(dá)40~60mm的粗粒土，灌砂筒和現(xiàn)場試洞的直徑應(yīng)為150-200mm,2儀器設(shè)備2.1灌砂筒:金屬圓筒（可用白鐵皮制作〉的內(nèi)徑為100mm，總高360rnnv灌砂筒主要分兩部分:上部為儲砂筒,筒深270mm（容積約2120cn?），筒底中心有一個直徑lOmm的圓孔;下部裝一倒青的圓錐形漏4?，漏斗上端開口直徑為10mm,并焊接在一塊直徑lOOninj的鐵板上，鐵板中心有一直徑10mm的閫孔與漏斗上開口相接。在儲砂筒筒底與漏斗頂湍鐵板之間設(shè)有開關(guān)。開關(guān)為一薄鐵板，?一端與筒底及漏斗鐵板鉸接在一起，另一端伸出3WS簡身外.開關(guān)鐵板上也有一個直徑lOmin的圓孔。將開關(guān)向左移動時，開關(guān)鐵板上的圓孔恰好與筒底腳孔及漏斗上開口相對，即三個圓孔在平而上甫疊在一起，砂就可通過圓孔自由落下。將開關(guān)向右移動時，幵關(guān)將筒底圓孔堵塞，砂即停止下落。港砂筒的形式和主要尺寸如圖T0111-1所示。HHT0II11灌砂筒和標(biāo)定續(xù)（單位:3.灌砂法儀器需標(biāo)定（圓錐體砂的質(zhì)量、砂的密度）4試驗步驟4.1

在試驗地點(diǎn)，選-塊約40cmx4Ocm的平坦表面，并將其濟(jì)掃T凈；將基板放在此平坦表面L;如此表面的粗糙度較大，則將盛有貴砂m5的灌砂簡放在基板中間的圓孔上；打開灌砂筒開關(guān)，讓砂流人基板的中孔內(nèi)，直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時關(guān)閉開關(guān)；取下罐砂筒，并稱筒內(nèi)砂的質(zhì)量，準(zhǔn)確至lg。4.2取走基板，將留在試驗地點(diǎn)的盤砂收回，承新將表面清掃于凈；將基板放在淸掃干凈的表面上，沿基板中孔鑿洞，洞的直徑100mm。在鑿洞過程中，應(yīng)注意不使鑿出的試樣丟失，并隨吋將鑿松的材料取出.放在已知質(zhì)量的塑料袋內(nèi)，密封。試洞的深度應(yīng)與標(biāo)定罐高度接近或一致。鑿洞畢.稱此塑料袋中全部試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確至lg。減去已知塑料袋質(zhì)量后，即為試樣的總質(zhì)量mt。43從挖出的全郁試樣中取有代表性的樣品.放人鋁盒屮，測定其含水率ui。樣品數(shù)坫：對于細(xì)粒土，不少于100g;對于粗粒土，不少于500e?4.4

將基板安放在試洞上，將灌砂筒安放在基板中間（儲砂筒內(nèi)放滿砂至恒域m,），使灌砂筒的下口對準(zhǔn)基板的中孔及試洞?？搁_灌砂筒開關(guān)，讓砂流人試洞內(nèi)。關(guān)閉開關(guān)。小心取走灌砂筒，稱最簡內(nèi)剩余砂的質(zhì)W，準(zhǔn)確至3WS4.5如清掃干凈的平坦的表面上，粗糙度不大，則不需放基板，將罐砂筒直接放在已挖好的試洞上。打開筒的開關(guān)，讓砂流人試洞內(nèi)。在此期間，應(yīng)注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時，關(guān)閉開關(guān)。仔細(xì)取走灌砂筒，稱ffl筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)3準(zhǔn)確至lg04.6取出試洞內(nèi)的量砂，以備下次試驗時再用。若量砂的濕度已發(fā)生變化或a砂中混有雜質(zhì)，則應(yīng)重新烘干，過篩，并放段時間，使其與空氣的濕度達(dá)到平衡后再用。4.7如試洞中有較大孔隙，景砂可能進(jìn)人孔隙時，則應(yīng)按試洞外形，松弛地放人一層柔軟的紗布。然后再進(jìn)行灌砂工作。5.2按下式計箅試驗地點(diǎn)土的濕密度：?=xn.(T0111-6)式中：p——土的濕密度(g/cm3),計算至0.01;——試洞中取出的全部土樣的質(zhì)量(g〉；——填滿試洞所需砂的質(zhì)量(g>;-M砂的密度(g/cm3)。?-4.灌水法rw3.1根據(jù)試樣最大粒徑宜按表T0110-1確定試坑尺寸。表T0110-1試坑尺寸試樣最大粒徑(mm)5~204060200試坑尺寸深度(mm)(mm)1502002002502503008001000三、比重試驗1.比重瓶法原理：將己知質(zhì)量的土樣放入水中(或其他液體)，排盡空氣，求出由土壤置換出的液體的體積。以烘干土質(zhì)量(105°C)除以求得的土壤固相體積，即得土粒密度。注意事項：?比重瓶法適用于粒徑小于5mm的各類土?對含有易溶鹽、有機(jī)質(zhì)和親水性膠體的土必須用中性液態(tài)代替純水，采用真空抽氣法排氣2.1

靜水力學(xué)天平（或物理天平）：稱敏1OOOg以上，感MO.OOlg;應(yīng)附有孔徑小于5mm的金屬網(wǎng)籃，其直徑為10-15cm,髙為10-20cm;適合網(wǎng)籃沉入的盛水容器（圖T0U3-l）o2.2

其他：烘箱、溫度計、孔徑5mm及20mm篩等。3試驗步驟3.1

取代表性試樣500?1OOOg。徹底沖洗試樣，直至顆粒表面無塵土和其他污物。3.2將試樣浸在水中一晝夜取出，立即放入金厲網(wǎng)籃，緩緩浸沒于水中，并在水中搖昆，至無氣泡逸出時為止。3.3稱金屬網(wǎng)籃和試樣在水中的總質(zhì)最。08TO1H1浮稱天平h淵平平衡砝灼盤；2盛水容器：3-盛粗粒土的金W3.4

取出試樣烘干，稱量。3.5

稱金屬網(wǎng)籃在水中質(zhì)量，并立即測ft容器內(nèi)水的溫度.準(zhǔn)確至0.5丈。2.2

其他：烘箱、溫度計、孔徑5mm及20mm篩等。3試驗步驟3.1

取代表性試樣500-1000g(m.)。徹底沖洗試樣，直至顆粒表面無塵土和其他污物。3.2稱燒杯和杯中水的質(zhì)量m,，將金屬網(wǎng)籃緩緩浸沒于水屮.再稱燒杯、杯屮水和懸沒于水中的金屬網(wǎng)籃的總質(zhì)量，并立即測量容器內(nèi)水的溫度.準(zhǔn)確至0.5丈。計算出懸沒于水中的金屬網(wǎng)籃的浮力質(zhì)嫩^20圖T0169-1浮力儀I-電滬犬平；2?水容器-堪粗粒土的金《網(wǎng)籃3.3

將試樣浸在水中一晝夜取出，立即放入金屬網(wǎng)籃，緩緩浸沒于水中，并在水中搖晃，至無氣泡逸出時為止。3.4稱燒杯、杯中水和懸沒于水中的金屬網(wǎng)籃及試樣的總質(zhì)攝并立即測M容器內(nèi)水的溫度，準(zhǔn)確至o.5ro3.5取出試樣烘干，稱fib4.虹吸筒法2儀器設(shè)備2.1虹吸筒：見圖T0114-1o2.2臺秤:稱量10kg,感鼠lgn2.3貴筒：容積大于2000niLo2.4其他:烘箱、溫度計、孔徑5mm及20mm的篩等。3試驗步驟3.1取代表性試樣1000-7000gc將試樣徹底沖洗，直至顆粒表面無塵土和其他污物。1名［吸簡；2?虹吸管；3-橡皮3,2

再將試樣浸在水中一晝夜取出，晾干（或用布擦干），稱貨:4■管H里時3.3注清水人虹吸簡，至管口有水溢出時停止注水。待管不再有水流出后，關(guān)閉管夾，將試樣緩緩放入筒中，邊放邊攪，至無氣泡金出時為止，攪動時勿使水濺出筒外。稱娥筒1、概述1）粒度、粒組劃分粒度--土粒大小稱為粒度。粒組一一將大小相近的土合并成組。粒度成分一一土中各種不同粒組的相對含量。2）粒度成分的表示方法:1、表格法，以列表形式直接表示各粒纟iSW分用于粒度成分的分類是比較方便的。2、累計曲線法，它是一種比較完善的圖示方法，通常用半對數(shù)紙繪制。橫坐標(biāo)（對數(shù)比例尺）表示某一粒徑，縱坐標(biāo)表示小于某一粒徑的土粒的累計百分含量。采用半對數(shù)紙可以把細(xì)粒含量更好地表達(dá)清楚，如采用普通坐標(biāo)紙剛不可能做到這一點(diǎn)。由累計曲線可以直觀地判斷土中各粒組的分布情況。3、三角坐標(biāo)法，三角坐標(biāo)法可用來表達(dá)三種粒組的含量。角一點(diǎn)表示土的粒&成芬，在一張圖上能同時表示幾種土的粒度成分。2）粒度成分分析方法（1）篩分法：（2）沉降分析法:-司篤克斯定律：球體（土粒）在介質(zhì)（水）中沉降，其沉降速度與球體（土粒）半徑的平方成正比，而與介質(zhì)（水）的黏滯系數(shù)成反?司篤克斯定律是一個土力學(xué)公式，一般用于沉降分析法對細(xì)粒土的粒徑分析。司篤克斯定律得出如下結(jié)論：土粒在懸液中的沉降速度與粒徑的平方成正比關(guān)系。?篩分法用一套孔徑不同的篩子，按從上至下篩孔逐漸減小放置。將事先稱過質(zhì)量的烘干土樣過篩，稱出留在各篩上的土質(zhì)量，然后計算其占總土粒質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)原理:利此法是依據(jù)斯篤克斯(Stokes)定律進(jìn)行測定的。一般認(rèn)為，對于粒徑為0.2^0.002腿的顆粒，在液體中靠自重下沉?xí)r，做等速運(yùn)動，這符合Stokes定律，并且大顆粒下沉比小顆?？?。密度計法，是將一定量的土樣放在量筒中，然后加純水，經(jīng)過攪拌，使土的大小顆粒在水中均勻分布，制成一定量的均勻濃度的土懸浮液(lOOOrnL)。靜止懸液，讓土粒沉降，在土粒下沉過程中，用密度計測出在懸浮液中對應(yīng)于不同時間的不同懸液密度，根據(jù)讀數(shù)和下沉?xí)r間，就可以算出小于某粒徑的顆粒占土粒的百分?jǐn)?shù)。3.密度計法注意事項：?宜采用風(fēng)干試樣?試樣中易溶鹽含量大于總質(zhì)量0.5%時，應(yīng)洗鹽，易溶鹽含量檢測用電導(dǎo)法或目測法?每次測得懸浮液密度后，均應(yīng)將密度計輕輕放在盛水的量筒中?讀數(shù)要迅速準(zhǔn)確，不宜將密度計在懸液中放置時間過久。在正式試驗前，應(yīng)多次聯(lián)系密度計讀數(shù)方法。?試驗前，應(yīng)將量筒放在固定平穩(wěn)的地方，試驗中不得移動，并保持懸液穩(wěn)定穩(wěn)定。4.移液管法40.4>7~1O接吸球:小洞吸液小4內(nèi)徑125ml.容積T0117-1移液行（中位：mm>級配曲線表示土粒的粒徑(對數(shù)坐標(biāo))粗粒組里噩細(xì)粒組粉粒岡殫粗押芍辦石:大I大I中I5^223陽鑿銷總饑§oooooOOO??o§§SS茨導(dǎo)沄R2°^;土粒粒徑(mm)002030405060708080706050403020顆粒級配的描述工程上常用不均勻系數(shù)么描述顆粒級配的不均勻程度曲率系數(shù)4描述顆粒級配曲線整體形態(tài)，表明某粒組是否缺失情況占10、小于某粒徑的土粒含量為10%、30%和60%時所對應(yīng)的粒徑_/Cu愈大，表土粒愈不均勻。工程上把Cu

<5的土視為級配不良的土；Cw>10的土視為級配良好的土對于礫類土或砂類土，同時滿足6^5和0^=1~3時，定名為良好級配砂或良好級配石樂圖T0123-1氐頸漏斗h辨形寒:2,長頸漏、卞;3-拂平器閣T0123-2振動儀（單位:mm）圖T0123-3Ji錘（單位:mm）】-擊錘:2-錘座砂的相對密度試驗4.1按下列公式計算最小與最大干密度:(T0123-1)(T0123-2)式中:—最小干密度(g/cm3)，計算至0.01;Pug——最大干密度(Vcm3)，計算至0.01;m-試樣質(zhì)量(g);—試樣最大體積(cm3);——試樣最小體積(cm3)。按下列公式計算相對密度:按下列公式計算最大與最小孔隙比:六液塑限試驗____稠度：是指土的軟硬程度或土受外力作用所引起變形或破壞的抵抗能力，是黏性土最主要的物理狀態(tài)特征塑限液限0____________________________________:________固態(tài)或半固態(tài)I可塑狀態(tài)I流動狀態(tài)IIU)黏性土由某一種狀態(tài)過渡到另一狀態(tài)的界限含水量稱為土的稠度界限液塑限聯(lián)合測定儀法203040506080100含水量（％）20O98765<UIm)y側(cè)鋌泯K-銀畫4一一I102塑性指數(shù)和液性指數(shù)塑性指數(shù)是液限和塑限的差值（省去%）,即土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍Jp=^L-⑴P說明：塑性指數(shù)的大小取決于土顆粒吸附結(jié)合水的能力，即與土中粘粒含量有關(guān)。粘粒含量越多，塑性指數(shù)就越局液性指數(shù)是粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比—Ct）p說明：液性指數(shù)表征土的天然含水量與界限含水量間的相對關(guān)系。當(dāng)么彡0時，UJ（⑴p

土處于堅硬狀態(tài)；當(dāng)7/X時，a）＞（jO

!、土處于流動狀態(tài)。根據(jù)7；

值可以直接判定土的軟硬狀態(tài)狀態(tài)堅硬硬塑可塑軟塑流塑液性指數(shù)000<00.250.25<00.750.75<7^1/L>1d)圍T0170-1碟式液限儀A-劃1碟；1>■女架：&蝸硌.F-抵W;o底峰；H-調(diào)惰板J-螺蜂T0170-2劃榷及合攏狀態(tài)n）試前劃成兩半:b）試后合攏情況ffiT0170-3含水平與擊數(shù)關(guān)系曲線4.塑限滾搓法?土條直徑3mm左右時，土條自動斷裂為若干段，此時土條的含水率即為塑限。?粒徑小于0.5mm和有機(jī)質(zhì)含量不超5%的土4.1縮限：含水率達(dá)液限的土在105?110弋下水分繼續(xù)蒸發(fā)至體積不變時的含水率，叫做縮限,用下式計算。xx100(T0I20-1)式中:w,—縮限(％)，計算至0.1;w—試驗前試樣含水率(%);F,—濕試件體積(即收縮皿容積)(cm3);V2—干試件體積(cm3);——干試件質(zhì)量(g);p，-水的密度，/ow=lg/cm3。精密度和允許差:二次平行測定，平均值，計算至0.1%平行差值，高液限土不大于2%,低液限土不大于1%4.2收縮指數(shù):液限與縮限之差稱收縮指數(shù),按下式計算。(T0120-2)4.1由聯(lián)合測定,已知土的液限wL和塑性指數(shù)/P;由含水率試驗，已知土的天然含水率W。將這些數(shù)據(jù)代人下式，即可計算該土的天然稠度wc:(T0122-1)4.2土體的含水率w和錐人深度為曲線關(guān)系,用下式表示:IgA=Q+pigw或IgA=a+^lg(wl

-/pwc)(T0122-2)(T0122-3)lg20-lg/tplgwp式中:a=lg20-七、土的天然稠度試驗4.3由測得的多個錐人深度中取占多數(shù)的侑，或?qū)υ试S誤差范圍內(nèi)的數(shù)值求其平均值，怍為計算錐人深度。根據(jù)聯(lián)合測定時該土樣的塑限人土深度由圖T0122-1査得相應(yīng)的稠度％值。mT0122-1人土深度與人然列度的諾漠圖?_、土的工程分類依據(jù)____根據(jù)工程用途不同，提出了不同的土工程分類體系粗粒土按粒度成分劃分，黏性土按塑性指數(shù)分類不同規(guī)范有區(qū)別中3.1_般規(guī)定3.1.1土的工程分類（簡稱“分類”）適用于公路工程用土的鑒別、定名和描述，以便對土的性狀作定性評價。3.1*2應(yīng)以土的下列特征作為土的分類依據(jù)：（1）土顆粒組成特征3<2〉土的輾性指標(biāo):液限（Wl.）、塑限（wP）和塑性指數(shù)（心>。（3〉土中有機(jī)質(zhì)存在情況。3.1.3本“分類”應(yīng)按篩分法（T0115—1993）確定各粒組的含量；按液限塑限聯(lián)合測定法（T0118—2007）確定液限和塑限；按本方法3.4.8判別有機(jī)質(zhì)存在情況。3.1.4上的顆粒應(yīng)根據(jù)圖3-1所列粒組范圍劃分粒組。2006020520.50.250.0750.002(mm)1巨粒組-1-1__1_1_U粗較組1細(xì)粒組漂石（塊石）印石（小塊石）礫（角珥）眇粉粒黏粒粗中細(xì)粗中細(xì)用3-i粒組劃分aR33-2土分類總體系Cc

=了年廠(3-2)a10X?60以上兩式中:^10^30和——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)最分別為總土質(zhì)量的10%.30%.60%。CbBSICbSlSIBSICb圖孓3巨粒土分類體系注:1.巨粒土分類體系中的漂石換成塊石.B換成B,，即構(gòu)成相應(yīng)的塊厶分類體系。2.巨粒土分類體系中的卵石換成小塊石為換成即構(gòu)成相應(yīng)的小塊石分類體系。GWGPGF圍：M礫類土分類體系注:礫類土分類體系中的礫石換成角礫,G換成?&.即構(gòu)成相應(yīng)的角礫土分類體系。SWSPSFSMSCHS3-5砂類土分類體系注:需要時，砂葉進(jìn)-步細(xì)分為粗砂、中砂和細(xì)砂。粗砂一粒徑大于0.5mm精粒多于總質(zhì)堡50%;中砂——粒徑大于0.25mm_粒多于總質(zhì)盤50%;細(xì)砂——粒徑大于0.075mm頼粒多于總質(zhì)?番75%。3.4.1試樣中細(xì)粒組土粒質(zhì)量多于或等于總質(zhì)雖50%的土稱細(xì)粒土。分類體系見圖3-6。斯低）液限粉土粗醜含玦劣25*禽礫（砂）高（低）液限粉土粗粒組tVft＞25%.?50%礫粒＜砂粒離（低＞液限黏土粗粒組含??25%含礫形）商（低＞液限黏土粗粒組含景＞25%,C5O%A線或A線以上存機(jī)質(zhì)曲低）液限黏土硃粒味粒＜砂粒A線以下有機(jī)質(zhì)細(xì)低＞液限黏上MHMHGMFISCHCHGCHSCHOMLMLGMLSCLCLG?CLSCLOMHOMLOM3-6_故土分類體系3.4.2細(xì)粒土應(yīng)按下列規(guī)定劃分：(1〉細(xì)粒土中粗粒組質(zhì)s少于或等于總質(zhì)a25%的土稱粉質(zhì)土或黏質(zhì)土。(2)細(xì)粒土中粗粒組質(zhì)莆為總質(zhì)量25%-50%(含50%)的土稱含粗粒的粉質(zhì)土或含粗粒的黏質(zhì)土。(3)試樣中有機(jī)質(zhì)含錯多于或等于總質(zhì)馕的5%，且少于總質(zhì)量的10%的土稱有機(jī)質(zhì)土。試樣中有機(jī)質(zhì)含堡多于或等于10%的土稱為有機(jī)土。3.4.3細(xì)粒土應(yīng)按塑性圖分類。本“分類”的塑性圖(見圖3-7)采用下列液限分區(qū):低液限wl<50%髙液限為50%60503.4.4細(xì)粒土應(yīng)按其在圖3-7中的位置f40確定土名稱：(1)當(dāng)細(xì)粒土位于塑性圖A線或A線以上W20時，按下列規(guī)定定名：10在B線或B線以右，稱髙液限黏土，記為°CH;102030405060708090100110液限H-J%)A線?篇

0.73(wl-20)B線wl?50%CHCHO/CL。CIJO/’MHMHO困>7?性圖在B線以左，/P=7線以上.稱低液限黏土，記為CLo(2)當(dāng)細(xì)粒土位于A線以下時.按下列規(guī)定定名:在B線或B線以右，稱髙液限粉土，記為MH;在B線以左，/P=4線以下，稱低液限粉土，記為MU(3)黏土-粉土過渡區(qū)(CL~ML)的土可U?按相鄰?fù)翆拥念悇e考慮細(xì)分。3.5.2黃土、膨脹土和紅黏土按圖3-8定名。（1）黃土:低液限黏土（CLY）,分布范圍：^50大部分在A線以上，wi.<40%。I40（2）膨脹土：高液限黏土（CHE）,分布范I%圍：大部分在A線以上,wl>50%。20<3）紅黏土：髙液限粉土（MHR〉，分布范，（，圍：大部分在A線以下,wl>55%。102030405060708090100110液限hy<%)3.5.3鹽漬土按表3_2規(guī)定分類。圖3?8特殊土ffi性田表3>2鹽潰土工程分類土反中平均總/soT鹽量（質(zhì)?%）氯鹽漬土?蒎鹽潰土亞硫酸鹽浦土硫酸鹽漬土名稱>2.01.0-2.00.3-1.0<0.3弱鹽潰土0.3-1.50.3-1.00.3-0.80.3-0.5中鹽漬土1.5-5.01.0-4.00.8-2.00.5-1.5強(qiáng)鹽漬土5.0-8.04.0-7.02.0-5.01.5-4.0過鹽演土>8.0?.7.0>5.0>40第四節(jié)土的力學(xué)性質(zhì)試驗，、擊實(shí)試驗試驗?zāi)康氖峭ㄟ^標(biāo)準(zhǔn)的擊實(shí)方法，測定土的密度與含水率的關(guān)系，從而確定土的最大干密度與最優(yōu)含水率。輕型擊實(shí)試驗：適用于粒徑不大于20mm的土，擊實(shí)筒容積為997(2177)cm3,擊錘質(zhì)量為2.5kgo把制備成一定含水量的土料分三層裝入擊實(shí)筒，每層土料用擊錘均勻錘擊27(59)下，擊錘落高為30cmF77!/擊實(shí)筒擊錘重型擊實(shí)試驗：適用于粒徑不大于40mm的土，擊實(shí)筒容積為997(2177)cm3,擊錘質(zhì)量為4.5kg，擊錘落高為45cm。分五層擊實(shí),每層27(98)擊。根據(jù)擊實(shí)后土樣的密度和實(shí)測含水量計算相應(yīng)的干密度擊實(shí)試驗試樣制備：1、干法制備（輕型為例）取一定量的代表性風(fēng)干土樣20kg在橡皮板上碾散過5mm篩，將篩下土樣拌勻，并測定風(fēng)干土樣含水率。根據(jù)土的塑限預(yù)估最優(yōu)含水率，按依次相差約2%的含水率制備一組（不少于5個）試樣，其中有2個含水率大于塑限，2個小于塑限，1個接近塑限。計算加水量公式如下：mmw=-x0.01（w-wo）1+O.Olwo----土樣所需加水質(zhì)量，gm----風(fēng)干含水率是的土樣質(zhì)量,gw0----風(fēng)干含水率，％w~土樣需要的含水率，％2、濕法制備取天然含水率的土樣，測定天然含水率，其余步驟與干法相同。擊實(shí)試驗含水率與密度的關(guān)系:影響土壓實(shí)性的因素很多，土的種類和級配等當(dāng)含水率較低時，擊實(shí)后的干密度隨含水量的增加而增大。而當(dāng)干密度增大到某一值后，含水量的繼續(xù)增加反招致干密度的減小。干密度的這一最大值稱為該擊數(shù)下的最大干密度，與它對應(yīng)的含水量稱為最CU優(yōu)含水量除了含水率外，還有擊實(shí)功能、二、壓縮實(shí)試驗土的壓縮性:是指土在壓力作用下體積縮小的特性壓縮量的組成■固體顆粒的壓縮■土中水的壓縮■空氣的排出■水的排出占總壓縮量的1/400不到，忽略不計?1_壓縮量主要組成部分?說明：土的壓縮被認(rèn)為只是由于孔隙體積減小的結(jié)果土的固結(jié)：是對飽和土而言，飽和土孔隙中充滿水，在荷載作用下，土體中孔隙水排出、孔隙比減小而使土逐漸被壓密的過程稱為土的固結(jié)。土的壓縮性壓縮試驗：研究土的壓縮性大小及其特征的室內(nèi)試驗方法,亦稱凼結(jié)試驗-a三聯(lián)固結(jié)儀土的壓縮性?壓縮儀示意圖荷載加壓活塞剛性護(hù)環(huán)土樣壞刀透水石注意：土樣在豎直壓力作用下，由于環(huán)刀和剛性護(hù)環(huán)的限制，只產(chǎn)生豎向壓縮，不產(chǎn)生側(cè)向變形透水石?...土的壓縮性?曲線研宄土在不同壓力作用下，孔隙比變化規(guī)律1/=1-W--V，e土樣在壓縮前后變形量為S,整個過程中土粒體積和底面積不變土粒高度在受壓前后不變JL^=

JL_1+Cq

1+己其中Gy(l+%)氏A)根據(jù)不同壓力/T作用下，達(dá)到穩(wěn)定的孔隙比&繪制6-/2曲線，為壓縮曲線pp壓縮性指標(biāo)『湖壓縮性不同的土，曲線形狀不同，曲線愈陡，說明在相同壓力增量作用下，土的孔隙比減少得愈顯著，土的壓縮性愈高根據(jù)壓縮曲線可以得到三個壓縮性指標(biāo)1.壓縮系數(shù)＜32.壓縮模?量么3.變形模量％土的壓縮性e01.壓縮系數(shù)a土體在側(cè)限條件下孔隙比減少量與豎向壓應(yīng)力增量的比值PiP2pe-p曲線《規(guī)范》用/^zlOOkPa、p2=200kPa對應(yīng)的壓縮系數(shù)巧_2評價土的壓縮性■ax.2

<O.lMPa'1

低壓縮性土■O.lMPa-1^^<0.5MP3-1

中壓縮性土■a1_2>0.5r.Pa1

高壓縮性土斜率a=/Pi~Pa土的壓縮性2.壓縮模量土在側(cè)限條件下豎向II應(yīng)力與豎向總應(yīng)變的比值,或稱為側(cè)限模量說明：土的壓縮模量與土的的壓縮系數(shù)a成反比，￡；愈大,a愈小，土的壓縮性愈低3.變形模量&土在無側(cè)限條件下豎向壓應(yīng)力與豎向總應(yīng)變的比值。變形模量與壓縮模量之間關(guān)系土的泊松比，-般0?0.5之三、土的抗剪強(qiáng)度土土的抗剪強(qiáng)度是土體抵抗剪切破壞的極限能力，也就是當(dāng)土體受到剪應(yīng)力作用時，土體對剪應(yīng)變增大所產(chǎn)生的阻力稱為抗剪強(qiáng)度?？辜魪?qiáng)度是土的重要力學(xué)指標(biāo)之一。在外荷載作用下，建筑物地基或土工構(gòu)筑物內(nèi)部將產(chǎn)生剪應(yīng)力和剪切變形，而土體具有抵抗剪應(yīng)力的潛在能力一抗剪力，它隨著剪應(yīng)力的增加而逐漸發(fā)揮，當(dāng)抗剪力完全發(fā)揮時，土就處于剪切破壞的極限狀態(tài)，此時抗剪力也就達(dá)到極限。這個極限值就是土的抗剪強(qiáng)度O土的抗剪強(qiáng)度庫它定律:土的抗剪強(qiáng)度是剪切面上的法向總應(yīng)力C7的線性Tf

=

crta即rf

=crtan^+cC:土的粘聚力(P:土的內(nèi)摩擦角土的抗剪強(qiáng)度土體抗剪強(qiáng)度影響因素■摩擦力的兩個來源1.滑動摩擦：剪切面土粒間表面的粗糙所產(chǎn)生的摩擦2.咬合摩擦：土粒間互相嵌入所產(chǎn)生的咬合力■粘聚力：由土粒之間的膠結(jié)作用和電分子引力等因素形成■抗剪強(qiáng)度影響因素摩擦力：剪切面上的法向總應(yīng)力、土的初始密度、土粒級配、土粒形狀以及表面粗糙程度粘聚力：土中礦物成分、粘粒含量、含水量以及土的結(jié)構(gòu)土的抗剪強(qiáng)度莫爾-庫侖破壞準(zhǔn)則?莫爾應(yīng)力圓與庫侖強(qiáng)度線相切的應(yīng)力狀態(tài)作為土的破壞準(zhǔn)則目前判別土體所處狀態(tài)的最常用準(zhǔn)則土的抗剪強(qiáng)度土的剪切試驗方法:直接剪切試驗、三軸剪切試驗、無側(cè)限抗剪、十字板剪切試驗1、直接剪切試驗試驗儀器：直剪儀（應(yīng)力控制式，應(yīng)變控制式）土的抗剪強(qiáng)度直剪試驗的三種方法快剪、固結(jié)快剪、慢剪快剪：快剪試驗是在土樣上下兩面均貼以蠟紙，在加法向壓力后立即施加水平剪力，使土樣在3?5min內(nèi)剪壞E3結(jié)快剪：固結(jié)快剪是在法向壓力作用下是土樣完全固結(jié),然后很快施加水平剪力，使土樣在剪切過程中來不及排水慢剪：快剪試驗是在土樣上下兩面均貼以蠟紙，在加法向壓力后立即施加水平剪力，使土樣在3~5min內(nèi)剪壞土的抗剪強(qiáng)度固全吉$急定標(biāo)〉隹：在試樣上施加垂直壓力后，如果每小時垂直變形讀數(shù)變化不超過0.005mm,認(rèn)為己達(dá)到固結(jié)穩(wěn)定。破壞值的選定:1、取峰值2、應(yīng)變15%或直徑1/15?1/10土的抗剪強(qiáng)度3?三軸剪切試驗?應(yīng)變控制式三軸儀：壓力室，加壓系統(tǒng)，量測系統(tǒng)組成?應(yīng)力控制式三軸儀■試驗步驟:1.裝樣2.施加周圍壓力3.施加豎向壓力^3^777777777777777777,圖T0144-I應(yīng)變控制式三軸壓縮儀示怠圖1?調(diào)壓簡;2?周圍壓力表A體變管;4■排水管;5-周困壓力閥★排水閥;7?變形最表;8?最力環(huán);9-排氣孔;10?軸向加壓設(shè)備;11-試樣;12-壓力室?孔隙壓力閥;14離合器;15^輪;A量管閥J7?零位指器;-?-土的抗剪強(qiáng)度三軸剪切試驗的三種方法:不固結(jié)不排水（快剪）、固結(jié)不排水（固結(jié)快剪）、固結(jié)排水（慢剪）快剪：試樣在施加周圍應(yīng)力和隨后施加偏應(yīng)力直至破壞的整個試驗過程中都不允許排水，這樣從開始加壓直至試樣剪壞，土中的含水量始終保持不變，孔隙水壓力也不可能消散結(jié)快剪：試樣在施加周圍壓力時，允許試樣充分排水,待固結(jié)穩(wěn)定后，再在不排水的條件下施加軸向壓力，直至試樣剪切破壞，同時在受剪過程中，測得土體的孔隙水壓力慢剪：試樣先在周圍壓力下排水固結(jié)，然后允許試樣在充分排水的條件下增加軸向壓力直至破壞，同時在試驗過程中土的抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度包線?分別在不同的周圍壓力er/乍用下進(jìn)行剪切，得到3?4個不同的破壞應(yīng)力圓，繪出各應(yīng)力圓的公切線即為土的抗剪強(qiáng)度包線CT4.單軸試驗與無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗量表量力環(huán)升降螺桿加壓框架無側(cè)限壓縮儀無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗是三軸剪切試驗的特例，對試樣不施加周圍壓力，即＜73=0，只施加軸向壓力直至發(fā)生破壞，試樣在無側(cè)限壓力條件下，剪切破壞時試樣承受的最大軸向壓力％，稱為無側(cè)限抗壓強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度指標(biāo)選用土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)隨試驗方法、排水條件的不同而異，對于具體工程問題，應(yīng)該盡可能根據(jù)現(xiàn)場條件決定采用實(shí)驗室的試驗方法，以獲得合適的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)試驗方法適用條件不固結(jié)不排水剪地基土的透水性和排水條件不良，建筑物施工速度較快固結(jié)不排水剪建筑物竣工以后較久，荷載又突然增大，或地基條件等介于上述兩種情況之間排水剪地基土的透水性好，排水條件較佳，建筑物加荷速率較慢接剪切試驗2儀器設(shè)備2.1應(yīng)力控制式大型直剪儀:由上剪切盒、下剪切盒.傳壓板、滾珠排、垂直加壓框架和水平加壓支座等組成.如圖T0178-1。2.1.1剪切盒:形狀宜采用圓形，尺寸:D/d^為為4~80IHT0178-1大煙直剪儀示惠l-b'剪切盒;2-i.睥切盒;3-透水板!4?試樣;5?傳壓板:6千斤頂;7-滾軸排表開縫裝S斗水ffi;卟水乎加荷支2.1.2加荷設(shè)備雙向油千斤頂2臺和穩(wěn)座:ii-進(jìn)水孔必閼定銷;13■卜反力摘^14-F反力極衆(zhòng)2.2百分表:量程30i加1,分度值0.01mm。2.3其他設(shè)備:真空泵（附真空測壓表）、飽和器（附金屬真空缸）、粗篩_*套（篩孔孔徑分別60min、40mm、20mmJ0mm，5mm、2mm）、磅秤（分度ffl250g）、臺秤、托盤天平、水平尺、拌和T具、恒濕設(shè)備與擊實(shí)錘。*■?1.表面振動壓實(shí)法表T0133-1試祥質(zhì)量及儀器尺寸土粒ft大尺寸(aim)試樣質(zhì)a(kg)試筒尺寸套簡典度(mm)裝料工異容積(rm5)內(nèi)徑(mm)3414200280250小鏟或大勺403414200280250小鏟或大勺20112830152305小鏟或大勺10112830152305於25mm34斗3或＜5112830152305幻mm灞斗表套簡試簡底板反向固定蝶母鉛塊連接栓電動葫蘆振動電機(jī)吊環(huán)電源線b)圖T0133-1表面振站川丈儀試驗裝其附貢吊把導(dǎo)向a連接螺絲試簡振動器圖TO132-1振動臺法試豳裝宵五、土的承載比（CBR）試驗_________目的和適用范圍1.本試驗方法只適用于在規(guī)定的試筒內(nèi)制件后，對各種土和路面基層、底基層材料進(jìn)行承載比試驗。2.試樣的最大粒徑宜控制在20mm以內(nèi)，最大不得超過40mm,且含量不超過5%。?1.圓孔篩：孔徑40mm、20mm及5mm篩各—。?2.重型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)儀器設(shè)備：試筒、夯錘等。?3.貫入桿：端面直徑50mm、長100mm的金屬柱。?4.路面材料強(qiáng)度或其他載荷裝置：能量不小于50kN。?5.百分表、測力環(huán)、荷載板等。_內(nèi)鱗*圖1承載比試筒1.試筒2.套環(huán)3.夯擊底板4.拉桿圖2路面材料強(qiáng)度儀1.框架2.黽力環(huán)3.貫入桿4.百分表5.試件6.升降臺7.蝸輪蝸桿箱8.搖把圖5荷栽板（單位：mm）2、試樣1.將具代表性的風(fēng)干試料用木碾搗碎，但應(yīng)盡量注意不使土或粒料的單個顆粒破碎。土團(tuán)均應(yīng)搗碎到通過5mm的篩孔。2.采取有代表性的試料50kg,過40mm篩后按四分法取出約25kg。再用四分法將取出的試料分成4份，每份質(zhì)量6kg，供擊實(shí)試驗和制試件之用。3.在預(yù)定做擊實(shí)試驗的前一天，取有代表性的試料測定其風(fēng)干含水量。3、試驗步驟1.擊實(shí)法制樣制備三種干密度試件，每種干密度試件制3個，則共制9個試件。每層擊數(shù)分別為30、50、和98次。2.預(yù)壓法制樣稱試筒本身質(zhì)量m1,將試筒固定在底座上，在底座上放一張濾紙。按最佳含水量制備3個試樣，每份試樣的質(zhì)量G為：G=2\77pdmax-K.(\+W.)式中G—試樣的質(zhì)量，g：2177—試樣的體積，cm3；pdma%—試樣的最大干密度，g/cm3；K一試樣的壓實(shí)度，K=90%、K=93%、K=95%；Wo—試樣的最佳含水量，％。將樣分3次裝入試筒內(nèi)，用0151xh50墊塊進(jìn)行加壓，然后取出墊塊，將試樣層面“拉毛”，重復(fù)上述方法進(jìn)行其余2、3層試樣的加壓。最后1層加壓到墊塊與擊實(shí)筒頂面齊平并穩(wěn)壓1min，取出塊，稱試筒和試件的質(zhì)量(m2)3、試驗步驟泡水測膨脹量a在試樣制成后，試件頂面放一張好濾紙，并在上安裝附有調(diào)節(jié)桿的多孔板，在多孔板上加4塊荷載板。b將試筒與多孔板一起放入槽（筒）內(nèi)，并用拉桿將模具拉緊，安裝百分表，并讀取初讀數(shù)。c向水槽（筒）內(nèi)放水，使水自由進(jìn)到試件的頂部和底部。在泡水期間，水面應(yīng)保持在試件頂面以上大約25mm,試件要泡水4晝夜。d泡水終了時，讀取試件上百分表的終讀數(shù)，并用下式計算膨脹量：f從水槽中取出試件，倒出試件頂面的水，靜置15min,讓其排水，然后卸去附加荷載和多孔板、底板和濾紙，并稱量（m3）。3、試驗步驟圖7試樣預(yù)壓圖8試樣泡水3、試驗步驟Hl4.貫入試驗a將泡水試驗終了的試件放到路面材料強(qiáng)度試驗儀的升降臺上，調(diào)整偏球座，使貫入桿與試件頂面全面接觸，在貫入桿周圍放置4塊荷載板。b先在貫入桿上施加45N荷載，然后將測力和測變形的百分表指針都調(diào)至零點(diǎn)。c加荷使貫入桿以1?1.25mm/min的速度壓入試件，記錄測力計內(nèi)百分表某些整讀數(shù)（如20、40、60）時的貫入量，并注意使貫入量為250X10_2mm時，能有5個以上的讀數(shù)。闡9?.入試驗4、結(jié)果整理4.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。攀位ffi力，kPa0/2EE?_<!!圖6單位壓力與貫入量的關(guān)系曲線4、結(jié)果整理（2）

一般采用貫入量為2.5mm時的單位壓力與標(biāo)準(zhǔn)壓力之比作為材料的承載比（CBR

）,即：CB/?=—^―xlOO7000式中：CBR——承載比，%；P

-單位壓力，kPa。同時計算貫入量為5mm時的承載比：CBR

=—^―xlOO105003）試件的濕密度用下式計算：(2)(3)-p=*一孑2177式中件的濕密度，g^cm3；1112—^和試件的合質(zhì)量，g；m>-~的質(zhì)M，g;2177—cm3;4、結(jié)果整理4）試制干密朗下式計算0prf=p4

1+O.Olw式中Pd一件的干密度，gzcm3;w—件的含水童，％;5）脅版試件動K量式計算:w0

=-m2式中W?-泡水后試件的吸水量，臣m廠泡^后試筒和試件的合質(zhì)量，m2—試件的合JSM，go土基現(xiàn)場CBR測試方法一、適用范圍1.所用試樣的最大集料粒徑小于25mm,最大不超過40mmo2.適用于在公路現(xiàn)場測定各種土基材料的現(xiàn)場CBR值。二、主要儀器1.荷載裝置：設(shè)有加勁橫梁的載重汽車，后軸重不小于60kN。2.現(xiàn)場測試裝置：由千斤頂、測力計、球座、貫入桿、荷載板及百分表等組成?，F(xiàn)場CBR試驗裝置?三、方法與步驟1.準(zhǔn)備工作(1)將試驗地點(diǎn)直徑約30cm范圍的表面找平，用毛刷刷凈浮土;(2)裝置測試設(shè)備；(3)安裝貫入量測定裝置，將支架平臺、百分表安裝好。2.測試步驟/(D安放承載板；(2)調(diào)節(jié)測力計及貫入量百分表，調(diào)零，記錄初始讀數(shù)；___啟動千斤頂，使貫入桿以Imm/min的速度壓入土基，記錄不同貫入量及相應(yīng)荷載。貫入量達(dá)7.5mm或12.5mm時結(jié)束試驗。(3)卸載后在測點(diǎn)取樣，測定材料含水量。(4)在測點(diǎn)旁用灌砂法或環(huán)刀法等測定土基的密度。(5)繪制荷載壓強(qiáng)-貫入量曲線，必要時進(jìn)行原點(diǎn)修正。六、土的回彈模量試驗?試驗簡介＞目的和適用范圍：?測試土的回彈模量。＞儀器設(shè)備：?擊實(shí)試驗的大擊實(shí)筒?杠桿壓力儀或路面材料強(qiáng)度儀。pi筒內(nèi)墊塊圖T0134-1承載比試苘（申?位：mm〉1-試簡；2-?環(huán);3?夯擊底板;4■拉桿-aa1ST0135-1杠桿壓力儀（單位:mm）1-調(diào)平砝碼；2-T*分表；3-立柱;4?加壓桿;5-水平杠桿;&水平氣泡；7-加還球座；8-底座氣泡；9-調(diào)平腳螵絲;10■加紋架4_H厚5鋼板廠111111\D1011■1厚io鋼板///ffiT0135-2承載板（單位:mm）回彈模量儀＞主要試驗步驟:?進(jìn)行擊實(shí)試驗，求得試料的最大干密度和最佳含水率；按最佳含水率用試筒制備試件。?將試件和試筒安放在杠桿壓力儀上，采用杠桿壓力儀對試件進(jìn)行加載和卸載，從而測得土的回彈量，從而進(jìn)一步計算土在每級荷載下的回彈模量。/(0.1mm)T0135-3單位壓力與4彈變形｛p—D的關(guān)系曲線5.3按下式計算每級荷載下的回彈模量：E=^(l-/)(T0135-2)式中：E——回彈模量(kPa);p——承載板上的單位壓力(kPa);D——承載板直徑(cm);I——相應(yīng)于單位壓力的回彈變形(cm);"——細(xì)粒土的泊松比，取0.35。表T0135-2回彈模量試驗記錄工程名稱試驗工程(杠桿壓力儀法)計壓力土樣編號No.2試驗者土樣說明黏質(zhì)土計算者試驗方法__杠桿儀法試驗曰期_________6.61-336=3.253.25{1^>3.064x3.06x0.1曲線交點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)值￡=^￡(1.^}=

^><200x50x(1_0352)=22522kPa4/?-......加載級數(shù)電位壓力(kPa)砝碼策質(zhì)(N〉或壓力計讀敗(0.01mm)番表讀數(shù)(0.1mm)回彈變形(0.1mm)問彈校tt(kPa)加栽卸栽左右平均左右平均讀數(shù)值修正值12558.919.048.989,489+629.550.570.3822670250108.158.298.229.089.259.170.950.76226703100206.506.726.618.278.408.341.731.54223754150304,965.II5,047.397.522.295200403.303.423.366.536.696.61(J22522>七、黃土濕陷性試驗試驗原理及方法黃土濕陷是黃土在一定的壓力、浸水及滲流長期作用下，產(chǎn)生壓縮、濕陷及滲透溶濾變形的全過程。規(guī)程采用單線法（實(shí)際荷載法）測定黃土濕陷性指標(biāo)。在初步勘察階段或取多個試樣有困難時也允許采用雙線法進(jìn)行試驗。單線法:單線法需取五個環(huán)刀試樣，要求含水量均勻一致，環(huán)刀試樣間密度差值小于等于0.03g/cm3,均在天然濕度下分級加荷，分別加至不同的規(guī)定壓力