鐵路工程土工試驗(yàn)講義講義.doc

鐵路工程土工試驗(yàn)講義一、概述1、土的形成土是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物。物理風(fēng)化-巖石暴露在大氣層內(nèi)，受風(fēng)、霜、雨、雪的侵蝕，以及受溫度升降變化的影響，裂隙水結(jié)冰等原因，使巖石崩解成塊?；瘜W(xué)風(fēng)化-這些碎塊再與水、二氧化碳、氧氣接觸發(fā)生化學(xué)作用。生物風(fēng)化-巖石在風(fēng)化過(guò)程中與自然界的生物發(fā)生相互作用。2、土與工程的關(guān)系地基-作為建筑物(橋涵、樓房等)或構(gòu)筑物(路基等)的地基；填料-作為土工構(gòu)筑物(路基、堤壩等)的填料；介質(zhì)-作為構(gòu)筑物(渠道、黃土隧道等)的周圍介質(zhì)。3、土工試驗(yàn)的重要意義土用于地基，會(huì)出現(xiàn)地基的變形和穩(wěn)定問(wèn)題；用作填料，存在土的壓實(shí)和變形問(wèn)題；用于介質(zhì)，需考慮土的滲流和抗?jié)B穩(wěn)定性問(wèn)題。研究解決以上問(wèn)題，涉及到土的物理、力學(xué)、化學(xué)性能。要評(píng)價(jià)土的以上性能，須通過(guò)土工試驗(yàn)來(lái)獲取土的各項(xiàng)性能指標(biāo)。尤其在研究不良地基處理方案時(shí)，實(shí)測(cè)的實(shí)驗(yàn)指標(biāo)是優(yōu)選技術(shù)措施的重要依據(jù)。4、對(duì)土工試驗(yàn)人員的要求由于土工試驗(yàn)成果因試驗(yàn)方法和試驗(yàn)技巧的熟練程度不同，會(huì)有較大的差別，這種差別遠(yuǎn)大于計(jì)算方法引起的誤差。為了使土工試驗(yàn)比較正確地反映實(shí)際土的性狀，要求試驗(yàn)人員了解和掌握以下五個(gè)問(wèn)題：.試驗(yàn)的目的和所依據(jù)的原理；.使用的儀器設(shè)備性能和操作方法；.試驗(yàn)應(yīng)獲得哪些數(shù)據(jù)、分析出什么結(jié)論；.試驗(yàn)中的注意事項(xiàng)、誤差的初步分析；.分析試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)際問(wèn)題的聯(lián)系概括地說(shuō)土工試驗(yàn)人員要具備：一有基本理論，二有基礎(chǔ)知識(shí)，三有基本技能。5、練習(xí)題.(填空)工程試驗(yàn)工作的依據(jù)是( )。. (填空)鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程的現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為（ ）。、(填空)鐵路工程地基或路基填料易溶鹽的檢測(cè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為( )。二、土工試驗(yàn)項(xiàng)目 土工試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)土的用途決定：1、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。.土的物理性能試驗(yàn)：含水率、密度、顆粒密度、界限含水率、顆粒分析、滲透、擊實(shí)等。試驗(yàn)成果用于土的工程分類，土的狀態(tài)的判定，滲透計(jì)算，填土工程施工方法的選擇和碾壓質(zhì)量控制。.砂的相對(duì)密度試驗(yàn)：包括砂的最大和最小孔隙比的測(cè)定，由此確定砂的相對(duì)密度，判定砂的疏密狀態(tài)。.土的變形試驗(yàn)：包括固結(jié)、壓縮、濕陷性和膨脹性等。這些試驗(yàn)為工程設(shè)計(jì)提供變形參數(shù)：壓縮系數(shù)、壓縮模量、體積壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)、前期固結(jié)壓力、固結(jié)系數(shù)、濕陷系數(shù)、自重濕陷系數(shù)、膨脹率、膨脹力等。.土的強(qiáng)度試驗(yàn)：包括直接剪切試驗(yàn)、反復(fù)直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)等。這些試驗(yàn)為設(shè)計(jì)提供土的抗剪指標(biāo)參數(shù)(粘聚力、內(nèi)摩擦角)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、靈敏度等。.土的化學(xué)性試驗(yàn)：包括粘土礦物鑒定、有機(jī)質(zhì)和鹽漬土試驗(yàn)等。粘土礦物成分是決定土的物理化學(xué)性質(zhì)的重要因素；有機(jī)質(zhì)試驗(yàn)提供土中有機(jī)質(zhì)含量，供施工選擇土料之用；鹽漬土是土中易溶鹽含量大于5%的土，鹽漬土試驗(yàn)指標(biāo)供地基評(píng)價(jià)、采取工程措施或選料之用。.級(jí)配碎石：粒徑級(jí)配、破碎面含量、針狀及片狀顆粒含量、洛杉磯磨耗率、硫酸鈉浸泡損失率、液塑限、塑性指數(shù)、粘土團(tuán)及其他雜質(zhì)含量。.改良土：液塑限、塑性指數(shù)、顆粒分析、擊實(shí)(重型)、含灰劑量、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度2、路基現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)。.路基壓實(shí)密度、含水率檢測(cè)。常用的方法有環(huán)刀法、灌砂法、灌水法、氣囊法、核子射線法等。.路基地基系數(shù)K30檢測(cè)。.路基動(dòng)態(tài)變形模量Evd檢測(cè)。.路基靜態(tài)變形模量Ev2檢測(cè)。3、土工原位測(cè)試.靜力載荷試驗(yàn)。試驗(yàn)成果用于確定地基承載力、變形模量等。.靜力觸探試驗(yàn)。適用于軟土、粘性土、砂類土以及含少量碎石的土層。試驗(yàn)成果用于確定地基承載力、判定砂土液化和提供地基物理力學(xué)參數(shù)等。.動(dòng)力觸探試驗(yàn)。適用于粘性土、砂類土和碎石類土。試驗(yàn)成果用于確定地基承載力、評(píng)定土的抗剪強(qiáng)度和變形模量等。.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。適用于一般粘性土、粉性土和砂類土。可判定砂土的密實(shí)程度、粘性土的塑性狀態(tài)、判別飽和砂土及粉土的液化等。.十字板剪切試驗(yàn)。適用于測(cè)定飽和粘性土的不排水抗剪強(qiáng)度及靈敏度等。旁壓試驗(yàn)。4、練習(xí)題.(填空)土的抗剪強(qiáng)度可以用庫(kù)侖公式( )表達(dá)，其中( )表示摩擦角，( )表示凝聚力。.(填空)土直剪試驗(yàn)中剪切方法有( )、( )、( )。.(填空)土壓縮試驗(yàn)中常用的壓縮試驗(yàn)指標(biāo)有( )、( )、( )。.(填空)黃土濕陷性是指黃土在( )、( )共同作用下產(chǎn)生的變形。.(填空)用動(dòng)力觸探確定地基承載力，輕型動(dòng)力觸探的錘重為( )kg，以貫入深度每( )cm的錘擊數(shù)計(jì)；重型動(dòng)力觸探的錘重為( )kg，以貫入深度每( )cm的錘擊數(shù)計(jì)。.(填空)靜力觸探試驗(yàn)中單橋靜力觸探頭可測(cè)得( )。.(單選)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)中，其裝置的錘重為： A.4.5kg B.2.5kg C.63.5kg D.100g .(單選)土的壓縮試驗(yàn)中試樣體積的變化是：( ) A.空氣體積壓縮 B.水體積壓縮 C.孔隙體積的減小 D.土顆粒體積壓縮.(多選)土工原位測(cè)試試驗(yàn)有：( )A.擊實(shí)試驗(yàn) B.壓縮試驗(yàn)C.十字板剪切試驗(yàn) D.標(biāo)準(zhǔn)貫入試.(判斷)一般對(duì)粘性土地基用液性指數(shù)和天然孔隙比確定地基的容許承載力。( ) 三、土的工程分類工程土按用途主要有兩種：一是作為建筑物地基的原狀土；二是作為建筑材料的擾動(dòng)土。1、 我國(guó)土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)有：. 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)GB 50145-2007 土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T50123-1999 .水利部土的工程分類 SL237-001-1999；. 交通部公路土工試驗(yàn)規(guī)程 JTG E40-2007； 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D63-2007.鐵道部鐵路工程巖土分類標(biāo)準(zhǔn) TB10077-2001。 鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程 TB10102-20102、鐵路工程橋涵地基與基礎(chǔ)土的分類1）. 一般土.分類定名A.土的顆粒分類。講義表17.1 把土顆粒按顆粒形狀和粒徑大小分成了7類15種。B.碎石類土。講義表17.2大于2mm的顆粒超過(guò)總質(zhì)量的50%。按顆粒形狀和級(jí)配分為4類8個(gè)名稱。C.砂類土。講義表17.3大于2mm的顆粒不超過(guò)總質(zhì)量的50%，而大于0.075mm的顆粒超過(guò)總質(zhì)量的50%。按顆粒級(jí)配分為1類5個(gè)名稱。D.粉土。 粒徑大于0.075mm顆粒的質(zhì)量不超過(guò)全部質(zhì)量50%的土，且塑性指數(shù)等于或小于10。按塑性指數(shù)和顆粒級(jí)配分為1類1個(gè)名稱。E.粘性土。講義表17.4 按塑性指數(shù)分為1類2個(gè)名稱。.密實(shí)程度A.碎石類土。講義表17.5 根據(jù)結(jié)構(gòu)特征、天然坡和開(kāi)挖情況、鉆探情況分為：密實(shí)、中密、稍密和松散4種。B.砂類土。講義表17.6 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N和相對(duì)密度Dr分為：密實(shí)、中密、稍密和松散4種。C.粉土。講義表17.7 根據(jù)孔隙比e的大小分為密實(shí)、中密、稍密3種。D.粘性土。講義表17.8根據(jù)壓縮系數(shù)a0.10.2分為高、中、低壓縮性土3種。.潮濕程度A.碎石類和砂類土。講義表17.9 根據(jù)飽和度分為稍濕、潮濕、飽和3種。B.粉土。講義表17.10 根據(jù)天然含水率分為稍濕、潮濕、飽和3種。C.粘性土。講義表17.11 根據(jù)液性指數(shù)分為堅(jiān)硬、硬塑、軟塑、流塑4種。2）.特殊土. 黃土。第四紀(jì)以來(lái)，在干旱、半干旱氣候條件下形成的，土顆粒成分以粉粒為主、含碳酸鈣及少量易溶鹽、并具大孔隙和垂直節(jié)理、抗水性能差、易崩解和潛蝕、上部多具濕陷性等工程地質(zhì)特征的土，應(yīng)判定為黃土。黃土按堆積時(shí)代、塑性指數(shù)、濕陷系數(shù)分類。. 紅粘土。顏色呈棕紅、褐黃色，覆蓋于碳酸鹽系巖層之上，且液限等于或大于50%的高塑性粘土，應(yīng)判定為紅粘土。紅粘土經(jīng)搬運(yùn)、沉積后仍保留殘積粘土的基本特征，且液限大于45%，應(yīng)判定為次生紅粘土。紅粘土具有遇水軟化、失水收縮強(qiáng)烈、裂隙發(fā)育、易剝落等工程地質(zhì)特征。紅粘土根據(jù)塑性狀態(tài)、裂隙狀態(tài)和界限液塑比和液塑比關(guān)系分類。. 膨脹土。土中粘粒成分主要由親水礦物組成，具有吸水顯著膨脹軟化，失水急劇收縮開(kāi)裂，并能產(chǎn)生往復(fù)脹縮變形的粘性土，應(yīng)判定為膨脹土。膨脹土分類首先根據(jù)地貌、土的顏色、結(jié)構(gòu)、土質(zhì)情況、自然地質(zhì)現(xiàn)象和土的自由膨脹率等特征，作初期判定；然后按自由膨脹率、蒙脫石含量、陽(yáng)離子交換量三項(xiàng)指標(biāo)可對(duì)膨脹土詳細(xì)判定。. 軟土。天然孔隙比大于或等于1.0，天然含水率大于或等于液限，壓縮系數(shù)大于或等于0.5，不排水抗剪強(qiáng)度小于30kPa的粘性土，可判定為軟土。軟土一般含有機(jī)質(zhì)，具有壓縮性高、強(qiáng)度低、靈敏度高和排水固結(jié)緩慢的特點(diǎn)。軟土的結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)后，強(qiáng)度會(huì)極大地下降。軟土根據(jù)物理力學(xué)性質(zhì)、成因類型、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)十字板剪切試驗(yàn)、軟土的靈敏度分類。.鹽漬土。易溶鹽含量大于0.5%的土，可判定為鹽漬土。某地區(qū)或場(chǎng)地地表以下1.0m深度內(nèi)易溶鹽的平均含量大于0.5%時(shí)，應(yīng)定為鹽漬土地區(qū)或場(chǎng)地。鹽漬土具有較強(qiáng)的吸濕、松漲、溶陷及腐蝕等工程地質(zhì)特性。鹽漬土按含鹽性質(zhì)、鹽漬程度的分類。.填土.人為活動(dòng)堆填的土應(yīng)判定為填土，一般具有成分復(fù)雜和固結(jié)時(shí)間短等特點(diǎn)。根據(jù)物質(zhì)組成和堆填方式，填土分為雜填土、素填土、沖填土、填筑土4類。3、鐵路工程路基填料的分類鐵路路基填料分類是根據(jù)原鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范 TB10001-99中的“填料分類”為基礎(chǔ)，進(jìn)行了局部的修訂，在“一級(jí)定名”上與鐵路工程巖土分類標(biāo)準(zhǔn) TB10077-2001進(jìn)行了統(tǒng)一，并以鐵建設(shè)2004148號(hào)文發(fā)布。.巨粒土、粗粒土(包括砂類土)根據(jù)顆粒組成、顆粒形狀、細(xì)粒含量、顆粒級(jí)配、抗風(fēng)化能力等，按講義表17.26進(jìn)行定名和分組。.細(xì)粒土根據(jù)土的塑性指數(shù)Ip和液限含水率wL，按講義表17.27進(jìn)行定名和分組。3、練習(xí)題. (問(wèn)答)鐵路工程土的分類標(biāo)準(zhǔn)，砂粒、粉粒、粘粒的含義是什么？. (問(wèn)答)鐵路路基填料巨粒土、粗粒土和砂類土，他們是怎樣分類的？需要做什么試驗(yàn)？. (問(wèn)答)鐵路路基填料細(xì)粒土是怎樣分類的？需要做那些試驗(yàn)？. (問(wèn)答)路基填料分類中“細(xì)粒含量”的含義是什么？. (問(wèn)答)路基填料分類中顆粒級(jí)配“良好”與“不良”是怎樣區(qū)分的？. (問(wèn)答)路基填料分類中硬塊石于軟塊石是怎樣區(qū)分的？. (問(wèn)答)細(xì)粒土填料分類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定液限含水率試驗(yàn)采用圓錐儀法，圓錐儀總質(zhì)量多少？入土深度多少？.(問(wèn)答)土樣定名時(shí)，如果同時(shí)符合2個(gè)或2個(gè)以上名稱時(shí)，怎樣處理？四、土的組成及基本物理指標(biāo)1、土的三相體概念土是由固體顆粒、水分和空氣三相組成。其中每種成分的質(zhì)量、體積的相對(duì)比例有所增減，都會(huì)引起土的物理力學(xué)性質(zhì)的變化。圖1土的三相圖2、土的基本物理指標(biāo)及換算關(guān)系土的基本物理指標(biāo)有九項(xiàng),他們是：密度、顆粒密度、含水率、干密度、飽和密度、有效重度、孔隙比、孔隙率及飽和度。其中前三項(xiàng)是直接檢測(cè)出來(lái)的，后六項(xiàng)是計(jì)算出來(lái)的。. 密度單位體積土的質(zhì)量（包括孔隙中水的質(zhì)量在內(nèi)）稱為土的密度（g/cm3）。. 顆粒密度土體內(nèi)的固體顆粒質(zhì)量與顆粒體積之比值，稱為顆粒密度（g/cm3）,顆粒密度關(guān)注的是土體固體顆粒的視密度，也是以前的比重的概念。. 含水率w土中水的質(zhì)量與土固體顆粒質(zhì)量的比值稱為土的含水率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)。在有的標(biāo)準(zhǔn)中，如公路用標(biāo)準(zhǔn)，含水率又稱為含水量。不同的土其含水率的變化范圍很大。干燥堅(jiān)硬的土，含水率只有210%.而軟粘土的含水率可達(dá)50200%.孔隙比e土中的孔隙體積與土固體顆粒體積的比值稱為孔隙比。孔隙比是土的重要指標(biāo)之一，它反映了土的松軟和緊密程度。.孔隙率n土中孔隙體積與全部體積之比稱為孔隙率（%）?？紫侗扰c孔隙率之間存在著式(17-9)或（17-10）的關(guān)系。.飽和度Sr土中水分所占體積與全部孔隙所占體積之比，稱為飽和度（%）。.干密度表示單位體積內(nèi)土粒的質(zhì)量（g/cm3）。.飽和密度當(dāng)土體的孔隙完全為水所充滿時(shí)，土體的密度（g/cm3）.浮密度表示地下水位以下的土體，且它的孔隙完全為水所充滿，但又整個(gè)受到地下水的浮力作用。因此有：3、練習(xí)題1、(填空)一般情況下，土是由（）、（）、（）三相組成。2、(單選)土粒比重的定義式為：( )A、 B、 C、 D、3、(單選)干密度的定義為：（）A、 B、 C、 D、4、(單選)土粒比重的單位是：（）A、kN/m3 B、kg/m3 C、無(wú) D、kPa5、(單選)對(duì)于礫石土、碎石土和級(jí)配碎石，宜采用（）計(jì)算孔隙率n 。A、顆粒密度 B、毛體積密度 C、表觀密度 D、堆積密度6、(多選)土可能由（ ）組成。A、單相體 B、兩相體 C、三相體 D、四相體7、(多選)在土的三相體比例指標(biāo)中，可以直接測(cè)出的指標(biāo)有（）A、濕密度 B、干密度 C、顆粒密度 D、含水率8、(判斷)毛體積密度是材料質(zhì)量除以材料的實(shí)體積與閉口孔隙體積的和。（）9、(判斷)孔隙率n是土樣中的孔隙體積占土樣總體積的百分率。 （）10、(判斷)土中的空氣體積為零時(shí)，土的密度最大。（）11、(計(jì)算)已知土樣面積30cm2，高2cm，濕土質(zhì)量128.8g，含水率W13.6%，土的顆粒密度s2.71，求該土樣的孔隙比e、孔隙率n和飽和度Sr。五、土工試驗(yàn)方法1、含水率、試驗(yàn)?zāi)康模和恋幕疚锢碇笜?biāo)之一，是計(jì)算干密度、孔隙比、飽和度、液性指數(shù)等指標(biāo)的基本數(shù)據(jù)，用于評(píng)價(jià)土的工程性質(zhì)。、檢測(cè)方法：a.烘干法：適用于各類土。本法為測(cè)定含水率的標(biāo)準(zhǔn)方法，粘性土、粉土烘干時(shí)間不少于8h，砂類土不少于6h，礫、碎石類土不少于4h。但當(dāng)土中有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)5%或含石膏或硫酸鹽時(shí)，應(yīng)控制溫度在65-70,真空干燥像7h或電熱干燥箱18h。b酒精燃燒法：適用于不含有機(jī)制的砂類土、粉土和粘性土。c.碳化鈣減量法：適用于各類土。d.核子射線法：適用于現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)定填料為細(xì)粒土和粗粒土的含水率、烘干法數(shù)據(jù)處理：=(m-ms)/ms100%含水率，%；計(jì)算至0.1%m濕土質(zhì)量，g，稱量至0.01gms干土質(zhì)量，g，稱量至0.01g、平行試驗(yàn)允許偏差：砂類土、細(xì)粒土：含水量10%以下為0.5%；含水量40%以下為1%；含水量40%以上為2%。礫石類、碎石類土：含水量10%以下為1%；含水量40%以下為2%；含水量40%以上為3%。練習(xí)題1、(多選)含水量測(cè)定的方法有()A、烘干法 B、酒精燃燒法 C、碳化鈣法 D、比重法2、(判斷)現(xiàn)場(chǎng)平行測(cè)定細(xì)粒土的含水量為26.5%及27.9%，則含水量的平均值為：27.2%。()3、(問(wèn)答)常用的測(cè)試含水量的方法有哪些？并說(shuō)明各自的適用范圍。2、密度、試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定土的密度，用于計(jì)算土的干密度、壓實(shí)度、孔隙比、孔隙率、飽和度等指標(biāo)。、檢測(cè)方法及適用范圍：a、環(huán)刀法：適用于粉土和粘性土。b、蠟封法：適用于環(huán)刀難以切削并易碎裂的土。c、灌砂法：適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定最大粒徑小于75mm的土密度。d、氣囊法：適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定最大粒徑小于40mm的土密度。e、灌水法：適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定最大粒徑小于200mm的土密度。f、核子射線法：適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定填料為細(xì)粒土、粗粒土的壓實(shí)密度。、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程 TB10102-2010、灌砂法注意事項(xiàng)a.允許偏差：兩次平行誤差不得超過(guò)0.03g/cm3。b、灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量必須進(jìn)行標(biāo)定；標(biāo)準(zhǔn)砂的密度也必須進(jìn)行標(biāo)定，并保持干燥狀態(tài)，受潮或重新進(jìn)樣必須重新標(biāo)定。c、灌砂法測(cè)試表面必須清理干凈、平坦；試坑必須垂直，不能鼓肚。練習(xí)題1、(單選)灌砂法測(cè)定土的密度之前，要求標(biāo)定的內(nèi)容有（）。A、一項(xiàng) B、二項(xiàng) C、三項(xiàng) D、四項(xiàng)2、(多選)密度測(cè)定方法有（）A、環(huán)刀法 B、臘封法 C、比重法 D、灌砂法3、(判斷)灌砂法測(cè)定密度應(yīng)進(jìn)行兩次平行測(cè)定，兩次測(cè)定的差值不得大于0.05g/cm3。 （ ）4、灌砂法適用于最大粒徑( )的土，灌水法適用于最大粒徑( )的土。 A.20mm；B.60mm；C.75mm；D.200mm3、顆粒密度、檢測(cè)目的：測(cè)定土的顆粒密度，用于計(jì)算土的孔隙比、孔隙度、飽和度等指標(biāo)。（土體內(nèi)固體顆粒質(zhì)量與顆粒體積之比值，即為顆粒密度）、檢測(cè)方法及適用范圍：a、量瓶法：粒徑小于5mm的土；b、浮稱法：粒徑大于、等于5mm的土，且其中大于20mm的顆粒含量應(yīng)小于總土質(zhì)量的10%。c、虹吸法：粒徑大于、等于5mm的土，且其中大于20mm的顆粒含量應(yīng)大于總土質(zhì)量的10%。d、當(dāng)土中含有小于5mm和大于5mm的顆粒時(shí)，則分別用量瓶法、浮稱法或虹吸法測(cè)定不同粒徑時(shí)的顆粒密度，平均顆粒密度按下式計(jì)算：sm=1/(P1/s1+P2/s2)其中：sm 平均顆粒密度（g/cm3） P1、P2 大于和小于5mm粒徑的土粒質(zhì)量占總質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)s1、s2 大于和小于5mm粒徑的顆粒密度、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程 TB10102-2010、量瓶法試驗(yàn)操作步驟a一般土的顆粒密度應(yīng)采用純水測(cè)定；當(dāng)土中含有可溶鹽、親水性膠體或有機(jī)質(zhì)，應(yīng)采用中性液體（如煤油）測(cè)定。b.量瓶在使用前必須進(jìn)行量瓶和水（或中性液體）總質(zhì)量的校正，其校正方法應(yīng)按附錄A規(guī)定進(jìn)行。c.將量瓶烘干，取烘干土15 g裝入100 mL量瓶?jī)?nèi)（若用50 mL量瓶，宜取10 g），稱量瓶和土的總質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.001g。d.向已裝有干土的量瓶?jī)?nèi)注入純水至量瓶的一半處，搖動(dòng)量瓶，然后將量瓶放在砂浴上煮沸。煮沸時(shí)間自懸液沸騰時(shí)算起，砂土及粉土不少于30 min，黏土及粉質(zhì)黏土不少于1h。e.煮沸完畢，取下量瓶，冷卻至接近室溫，將事先煮沸并冷卻的純水注入量瓶至近滿（有恒溫水槽時(shí)，可將量瓶放于恒溫水槽內(nèi)）。待瓶?jī)?nèi)懸液溫度穩(wěn)定及懸液上部澄清時(shí)，塞好瓶塞，使多余水分自瓶塞毛細(xì)管中溢出，將瓶外壁上的水分擦干后，稱量瓶、水和土總質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.001g。并測(cè)定量瓶?jī)?nèi)水的溫度，準(zhǔn)確至0.5。f.根據(jù)測(cè)得的溫度，從已繪制的“溫度與量瓶和水的總質(zhì)量關(guān)系曲線”中查得量瓶和水的總質(zhì)量。g.本試驗(yàn)稱量應(yīng)準(zhǔn)確至0.001 g。h. 結(jié)果處理用純水測(cè)定時(shí)式中 s顆粒密度(g/cm3),計(jì)算至0.01g/cm3； mpw量瓶和水的總質(zhì)量（g）；mpws量瓶、水和土的總質(zhì)量（g）；md干試樣質(zhì)量(g)；wTT時(shí)水的密度(g/cm3)。浮稱法試驗(yàn)操作步驟a.取粒徑大于5 mm的代表性試樣約1000 g，用清水洗凈后，將試樣浸在1525 的水中，浸泡24h后取出，將試樣放在濕毛巾上滾擦或擦干（以顆粒表面無(wú)發(fā)亮水膜為準(zhǔn)），即得飽和面干試樣，稱飽和面干試樣質(zhì)量（mb）。b.將鐵絲筐浸入水中，稱鐵絲筐在水中的質(zhì)量(m1). C.將已知質(zhì)量的飽和面干試樣全部放入鐵絲筐中，緩緩浸沒(méi)于水中，并在水中搖晃至無(wú)氣泡逸出為止，稱鐵絲筐和試樣在水中總質(zhì)量(m2)，并測(cè)定盛水容器內(nèi)水溫，準(zhǔn)確至0.5。d. 取出鐵絲筐中的全部試樣放于瓷盤(pán)中，吸去盤(pán)中余水，置于105110烘箱中烘46h，取出冷卻至室溫，稱烘干試樣的質(zhì)量（md）。e.本試驗(yàn)稱量應(yīng)準(zhǔn)確至0.2 g。f.試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)按下列公式計(jì)算：式中 mI鐵絲筐在水中的質(zhì)量（g）;m2鐵絲筐和試樣在水中總質(zhì)量（g）。、允許偏差：平行測(cè)定的差值，不得大于0.02 g/cm3，取兩次的算術(shù)平均值。 練習(xí)題1、(問(wèn)答)檢測(cè)土的顆粒密度的目的是什么？2、(問(wèn)答)顆粒密度的常規(guī)檢測(cè)方法有哪些？各適用于什么土？3、(問(wèn)答)當(dāng)土中既含有小于5mm的土也含有大于5mm的土?xí)r，土的顆粒密度應(yīng)怎樣測(cè)定？4、顆粒分析試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定土的粒徑級(jí)配，為土的分類定名洪成應(yīng)用提供依據(jù)。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程 TB10102-2010檢驗(yàn)方法和適用范圍： 篩析法：200mm，0.075mm的土 密度計(jì)法或移液管法：0.075mm的土 當(dāng)土中含有大于或小于0.074mm的土各超過(guò)總質(zhì)量的10%時(shí)，應(yīng)聯(lián)合使用篩析法和密度計(jì)法或移液管法。篩析法1). 試驗(yàn)篩：粗篩：孔徑為200、150、100、75、60、40、20、10、5、2 mm細(xì)篩：孔徑為2、1、0.5、0.25、0.075 mm2）.操作步驟 A.無(wú)凝聚性土的試驗(yàn)：a.視土樣顆粒大小，用四分對(duì)角線法按表7.2.2的規(guī)定取樣數(shù)量，取代表性風(fēng)干試樣。當(dāng)稱量小于500 g時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確至0.1 g；當(dāng)稱量大于500 g時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確至1g。b.將試樣過(guò)2 mm篩，稱篩上或篩下的試樣質(zhì)量，當(dāng)篩下的試樣質(zhì)量小于試樣總質(zhì)量的10時(shí)，不作細(xì)篩分析；當(dāng)篩上的試樣質(zhì)量小于試樣總質(zhì)量的10時(shí)，不作粗篩分析。c.取過(guò)2 mm篩上的試樣倒入依次疊好的粗篩最上層篩中；篩下的試樣倒入依次疊好的細(xì)篩最上層篩中，進(jìn)行篩析。細(xì)篩宜置于篩析機(jī)上震篩，震篩時(shí)間為1015 min。d.按由上而下的順序?qū)⒏骱Y取下，于白瓷盤(pán)上用手拍叩搖晃，檢查各篩，直至篩凈為止，篩下的試樣應(yīng)收放入下一級(jí)篩內(nèi)，最后稱各級(jí)篩上及底盤(pán)內(nèi)試樣的質(zhì)量，應(yīng)準(zhǔn)確至0.1 g。e.篩后各級(jí)篩上和底盤(pán)內(nèi)試樣質(zhì)量的總和與篩前試樣總質(zhì)量的差值，不得大于試樣總質(zhì)量的1。B.含有黏土粒的砂類土的試驗(yàn)：a.先將土樣放在橡皮板上，用木碾充分碾散黏結(jié)的土團(tuán)塊，然后按本條1款要求稱取試樣，置于盛有清水的容器內(nèi)充分?jǐn)嚢?，使試樣中的粗?xì)顆粒完全分離。b.將容器中的試樣懸液通過(guò)2 mm篩，邊翻動(dòng)、邊沖洗、邊過(guò)篩，直到篩上僅留大于2 mm的土粒為止。取篩上的試樣風(fēng)干后稱量，準(zhǔn)確至0.1 g，然后按本條1款3）5）項(xiàng)各步驟進(jìn)行粗篩分析。c.取過(guò)2mm篩下的懸液，用帶橡皮頭的研杵研磨，使通過(guò)0.075 mm篩，篩上土粒反復(fù)加清水研磨過(guò)篩，直至懸液澄清為止，將篩上的試樣烘干稱量，準(zhǔn)確至0.1 g，然后按本條1款3）5）項(xiàng)各步驟進(jìn)行細(xì)篩分析。d.當(dāng)小于0.075 mm試樣質(zhì)量超過(guò)試樣總質(zhì)量的10時(shí)，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)密度計(jì)法或移液管法測(cè)定小于0.075 mm的顆粒組成。3).計(jì)算：小于某粒徑的土的質(zhì)量百分率 X=A/B *P.比重計(jì)法1).儀器設(shè)備：a.密度計(jì)：密度計(jì)應(yīng)按本規(guī)程附錄B校正。甲種：刻度單位以攝氏20 時(shí)每1000 ml懸液內(nèi)所含試樣質(zhì)量的克數(shù)表示?？潭茸?50，分度值為0.5。乙種：刻度單位以攝氏20 時(shí)懸液的相對(duì)密度表示?？潭茸?.9951.020，分度值為0.0002。b.量筒：高約420mm，內(nèi)徑約60 mm，容積1000 ml，刻度01000 ml，分度值為10 ml。c.細(xì)篩：孔徑為2、0.5、0.25、0.075 mm。d.洗篩：孔徑為0.075 mm。e.洗篩漏斗：上口直徑略大于洗篩直徑，下口直徑略小于量筒直徑。f.天平、烘箱等2). 準(zhǔn)備工作a.試樣制備：稱取具有代表性風(fēng)干試樣200300 g，過(guò)2 mm篩，求出篩上試樣占試樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。取篩下試樣測(cè)定風(fēng)干含水率。b.密度計(jì)溫度校正c.分散劑校正d.分散劑處理(一般用氨水) pH7.5 (NaPO3)6 六偏磷酸鈉3). 操作步驟a.將稱好的干土倒入錐形燒瓶，注入蒸餾水20ml浸泡一晝夜，加入分散劑。b.搖蕩后的燒瓶放在電爐上煮沸40min后，冷卻。c.倒入1000ml的量筒中，注入蒸餾水至刻度。d.攪拌，1min往返30次。e.取出攪拌器，開(kāi)動(dòng)秒表，測(cè)記0.5、1.0、5、15、30、60、120、240、1440min比重計(jì)讀數(shù)4）數(shù)據(jù)處理。按講義7.3.4.。求出小于某粒徑的土的質(zhì)量百分率 X=A/B *P在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制粒徑分布曲線 計(jì)算：不均勻系數(shù)Cu=d60/d10 曲率系數(shù)Cc=d230/(d60*d10) d10、d30、d60分別為顆粒級(jí)配曲線上10%、30%、60%含量的粒徑。 判定級(jí)配：級(jí)配良好：Cu5，且Cc13；否則為級(jí)配不良。注意事項(xiàng)：a.四分法取樣；b.篩析法時(shí)，如2mm篩下的土不超過(guò)試樣總質(zhì)量的10%，可省略細(xì)篩分析；2mm篩上的土不超過(guò)試樣總質(zhì)量的10%，可省略粗篩分析。c.比重計(jì)在使用前必須進(jìn)行校正。 練習(xí)題1、(填空)土顆粒分析試驗(yàn)常用的方法包括（）、（）、（）。2、(填空)評(píng)價(jià)土的級(jí)配指標(biāo)有（）和（），前者的定義式為（），后者的定義式為（）。3、（單選）以X表示小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，以d表示土粒直徑。土的顆粒分析數(shù)據(jù)表示在（）圖形上。A、Xd B、lgXd C、lgXlgd D、Xlgd4、(判斷).土顆粒分析篩析法適用于小于或等于60mm，大于0.075mm的土。（ ）5(計(jì)算)顆粒分析試驗(yàn)中，從級(jí)配曲線上求得d60=8.3mm，d30=2.4mm，d10=0.55mm，試判斷該土樣級(jí)配的好壞。5、界限含水率概述a.液限。土從塑態(tài)向流態(tài)過(guò)渡的界限含水量，或土處于可塑狀態(tài)的上限含水量。以“%”表示。b.塑限。土從半固態(tài)向塑態(tài)過(guò)渡的界限含水量，或土處于可塑狀態(tài)的下限含水量。以“%”表示c.塑性指數(shù)。Ip=WL-WP,粘性土處于可塑狀態(tài)時(shí)的含水量變化范圍。Ip越大，可塑性越高，大壓縮性土。d.液性指數(shù)。IL,土的相對(duì)稠度。即土的天然含水量與界限含水量的關(guān)系。IL=（W-WP）/（WL-WP）e.縮限。當(dāng)土達(dá)到塑限后繼續(xù)變干，土的體積隨之減小，當(dāng)收縮達(dá)到某一含水量后土的體積不再收縮，此時(shí)的含水量為縮限。試驗(yàn)的目的：根據(jù)WL、WP計(jì)算Ip、IL，為土的分類、工程設(shè)計(jì)、施工提供依據(jù)。適用范圍：粒徑0.5mm，有機(jī)質(zhì)5%。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程 TB10102-2010檢測(cè)方法：液限：聯(lián)合測(cè)定法、碟式儀法 塑限：聯(lián)合測(cè)定法、搓條法聯(lián)合測(cè)定法儀器設(shè)備：試錐76g,錐角30。試驗(yàn)操作應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：a.本試驗(yàn)應(yīng)采用保持天然含水率的土樣制備試樣。在無(wú)法保持土的天然含水率情況下，也可用風(fēng)干土制備試樣。b.當(dāng)采用天然含水率的土樣時(shí)，應(yīng)剔除大于0.5 mm的顆粒，然后分別按下沉深度為35 mm、911 mm及1618 mm（或分別按接近液限、塑限和二者的中間狀態(tài)）制備不同稠度的土膏，靜置濕潤(rùn)。靜置時(shí)間可根據(jù)含水率的大小而定。c.當(dāng)采用風(fēng)干土樣時(shí)，取過(guò)0.5 mm篩的代表性試樣約200 g，分成3份，分別放入3個(gè)盛土皿中，加入不同數(shù)量的純水，使分別達(dá)到本條第2款中所述的3種稠度狀態(tài)，調(diào)成均勻土膏，然后用玻璃和濕毛巾蓋住或放在密封的保濕器中，靜置24h。d.將制備好的土膏用調(diào)土刀加以充分調(diào)拌均勻，密實(shí)地填入試樣杯中，盡量使土中空氣逸出。高出試樣杯的余土用調(diào)土刀刮平，將試樣杯安放在儀器升降座上。e.在圓錐儀錐體上涂以薄層凡士林。接通電源，使電磁鐵吸穩(wěn)圓錐儀（對(duì)于游標(biāo)式或百分表式，提起錐桿，用旋鈕固定）。f.調(diào)節(jié)屏幕準(zhǔn)線，使初始讀數(shù)為零（游標(biāo)尺或百分表讀數(shù)調(diào)零）。調(diào)整升降臺(tái)，使圓錐儀錐尖剛好接觸土面，指示燈亮?xí)r圓錐儀在自重作用下沉入試樣中（游標(biāo)式或百分表式用手紐動(dòng)旋紐，放開(kāi)錐桿）。約經(jīng)5 s后立即測(cè)讀圓錐下沉深度。取出試樣杯，取10 g以上的試樣2個(gè)裝入稱量盒內(nèi)，測(cè)定其含水率。g.重復(fù)本條第46款步驟，測(cè)試其余二個(gè)試樣的圓錐下沉深度和含水率。試驗(yàn)結(jié)果整理：以含水率為橫坐標(biāo)，圓錐下沉深度為縱坐標(biāo)，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制如圖的關(guān)系曲線。三點(diǎn)應(yīng)連成一條直線，如圖中A線所示。當(dāng)三點(diǎn)不在一條直線上，則通過(guò)高含水率這一點(diǎn)與其余二點(diǎn)連成二條直線，在圓錐下沉深度為2 mm處可查得相應(yīng)的兩個(gè)含水率。當(dāng)這兩個(gè)含水率的差值小于2時(shí)，應(yīng)以這二點(diǎn)的含水率平均值與高含水率的點(diǎn)連成一條直線，如圖中B線所示。當(dāng)這二個(gè)含水率之差值大于或等于2時(shí)，則應(yīng)再補(bǔ)作試驗(yàn)。 下沉深度為17 mm所對(duì)應(yīng)的含水率為液限；下沉深度為10 mm所對(duì)應(yīng)的含水率為10 mm液限；下沉深度為2 mm所對(duì)應(yīng)的含水率為塑限。取值以百分?jǐn)?shù)表示，準(zhǔn)確至0.1%。注意事項(xiàng)：a.以規(guī)程用圖解法求得液塑限，所使用的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙一定要足夠的準(zhǔn)確度和分辨率。b.國(guó)標(biāo)、鐵路、公路工程界限含水量的實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，進(jìn)行界限含水量試驗(yàn)之前，一定要弄清楚需要執(zhí)行的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。c.鐵路、公路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的儀器設(shè)備不同，不可混用。練習(xí)題1、(填空)搓條法塑限試驗(yàn)中，當(dāng)土條直徑搓成（）時(shí)產(chǎn)生裂縫，并開(kāi)始斷裂，表示試樣的含水率達(dá)到塑限含水率。2、(填空)液塑限測(cè)定，下沉深度為17 mm所對(duì)應(yīng)的含水率為()；下沉深度為10 mm所對(duì)應(yīng)的含水率為()；下沉深度為2 mm所對(duì)應(yīng)的含水率為()。取值以百分?jǐn)?shù)表示，準(zhǔn)確至0.1%。3、(填空)液限是土的可塑狀態(tài)的()含水量, 塑限是土的可塑狀態(tài)的()含水量。4、(單選)液塑限聯(lián)合測(cè)定數(shù)據(jù)表示在（）圖形上。 A、h B、lgh C、lghlg D、hlg5、(單選)下面關(guān)于液塑限的說(shuō)法錯(cuò)誤的是：()A、鐵路標(biāo)準(zhǔn)試錐質(zhì)量76g、錐體入土深度17mm的含水率為液限；B、公路標(biāo)準(zhǔn)試錐質(zhì)量100g、錐體入土深度20mm的含水率為液限；C、鐵路工程巖土分類標(biāo)準(zhǔn)（TB10077-2001）是采用76g錐、入土深度17mm的液限計(jì)算塑性指數(shù)和液性指數(shù)的。D、鐵路標(biāo)準(zhǔn)與公路標(biāo)準(zhǔn)塑限的取值方法也是不相同的。6、(多選)液限測(cè)試的方法有（）A、聯(lián)合測(cè)定法 B、圓錐儀法 C、搓條法 D、碟式儀法7、(多選)塑限測(cè)試的方法有（）A、聯(lián)合測(cè)定法 B、圓錐儀法 C、搓條法 D、碟式儀法8、(問(wèn)答)界限含水量的測(cè)定有哪些用途？9、(討論)比較圖解法和解析法確定液塑限檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。10、(計(jì)算)界限含水量測(cè)試時(shí)，測(cè)得液限L=58%，p=28%，=25%，試判斷該土樣的狀態(tài)。6、相對(duì)密度概念。相對(duì)密度即無(wú)黏性土處于最松散狀態(tài)孔隙比與天然狀態(tài)（或給定）孔隙比之差和最松散狀態(tài)孔隙比與最緊密狀態(tài)孔隙比之差的比值。 或 試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定相對(duì)密度，用以判定砂類土或碎石類土的密實(shí)狀態(tài)，從而確定其工程特性，為設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)。適用范圍：砂的相對(duì)密度試驗(yàn)適用于顆粒粒徑小于5 mm、且粒徑25 mm的試樣質(zhì)量不大于試樣總質(zhì)量的15%及粒徑小于0.075 mm的顆粒質(zhì)量不大于總土質(zhì)量的12%；礫和碎石類土的相對(duì)密度試驗(yàn)適用于最大粒徑為60 mm、且粗顆粒中小于0.075 mm的顆粒含量不得大于12%。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程 TB10102-2010檢測(cè)方法：a.測(cè)定砂的最小干密度采用漏斗法或量筒法（見(jiàn)規(guī)程11.2.2），最大干密度采用振動(dòng)錘擊法(見(jiàn)規(guī)程11.2.3)b.測(cè)定碎石類土的最小干密度采用固定體積法(見(jiàn)規(guī)程11.3.3),最大干密度采用振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)加重物法(見(jiàn)規(guī)程11.3.4)注意事項(xiàng)：a.相對(duì)密度Dr的變化范圍在01之間,相對(duì)密度越大，越密實(shí)。b.砂類土尤其是碎石類土的顆粒級(jí)配不穩(wěn)定，其最大最小干密度也變化很大，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)密切關(guān)注其變化。練習(xí)題1、(單選)相對(duì)密度D的定義為：（）A、 B、 C、 D、2、(單選)相對(duì)密度用來(lái)評(píng)價(jià)（ ）土的密實(shí)狀態(tài)。A、礫類 B、砂類 C、粘性 D、各種3、(討論)某工程填料為砂卵石，但其中所含的卵石比例不穩(wěn)定，若壓實(shí)后要求相對(duì)密度達(dá)到0.70，請(qǐng)問(wèn)怎樣搞好施工控制，才能保證壓實(shí)質(zhì)量。7、擊實(shí)試驗(yàn)?zāi)康模呵蟮米畲蟾擅芏群妥罴押?，用于指?dǎo)路基填土施工和評(píng)價(jià)路基壓實(shí)質(zhì)量。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程 TB10102-2010類型：輕型：Q1、Q2 重型：Z1、Z2、Z3適用范圍：各種粗粒土和細(xì)粒土，最大粒徑有5mm、20mm、40mm三種儀器設(shè)備：鐵路工程擊實(shí)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)試驗(yàn)類型試 驗(yàn) 方 法編號(hào)擊 實(shí) 儀 規(guī) 格試 驗(yàn) 條 件擊 錘擊 實(shí) 筒護(hù)筒層數(shù)每層擊數(shù)最大粒徑質(zhì)量錘底直徑落距內(nèi)徑筒高容積高度(kg)(mm)(mm)(mm)(mm)(cm3)(mm)(mm)輕型Q12.551305102116947.4503255Q22.5513051521162103.95035620重型Z14.551457102116947.4505255Z24.5514571521162103.95055620Z34.5514571521162103.95039440注：1.Q1、Q2、Z1、Z2、Z3分別稱：輕1、輕2、重1、重2、重3； 2.Q2、Z2、Z3筒高為筒內(nèi)凈高。試驗(yàn)操作步驟：1).試樣制備：分為干法和濕法兩種。干法:a.將代表性試樣風(fēng)干或在低于50 溫度下進(jìn)行烘干。烘干后以不破壞試樣的基本顆粒為準(zhǔn)。將土碾碎，過(guò)5 mm、20 mm或40mm篩，拌和均勻備用。試樣數(shù)量，小直徑擊實(shí)筒最少20 kg，大直徑擊實(shí)筒最少50 kg。b.烘干法測(cè)定試樣的風(fēng)干含水率。按試樣的塑限估計(jì)最優(yōu)含水率，在最優(yōu)含水率附近選擇依次相差約2%的含水率制備一組試樣至少5個(gè)，其中2個(gè)含水率大于塑限、2個(gè)小于塑限、1 個(gè)接近塑限。加水量可用下式計(jì)算： (20.0.6)式中 所需加水量(g)； 風(fēng)干試樣質(zhì)量(g)； 風(fēng)干試樣含水率()； 要求達(dá)到的含水率()。c.按預(yù)定的含水率制備試樣。根據(jù)擊實(shí)筒容積大小，每個(gè)試樣取2.5 kg或6.5 kg，平鋪于不吸水的平板上，灑水拌和均勻，然后分別放入有蓋的容器里靜置備用。高塑性黏性土靜置時(shí)間不得小于24h，低塑性黏性土靜置時(shí)間可縮短，但不應(yīng)小于12 h。濕法：將天然含水率的試樣碾碎過(guò)5 mm、20 mm或40mm篩，混合均勻后，按選用擊實(shí)筒容積取5份試樣，其中一份保持天然含水率，其余4份分別風(fēng)干或加水達(dá)到所要求的不同含水率。制備好的試樣要完全拌勻，保證水分均勻分布。2).試樣擊實(shí)a.稱取擊實(shí)筒質(zhì)量(m1)并作記錄。 b.將擊實(shí)儀放在堅(jiān)實(shí)的地面上，安裝好擊實(shí)筒及護(hù)筒（大直徑擊實(shí)筒內(nèi)還要放入墊塊），內(nèi)壁涂少許潤(rùn)滑油。每個(gè)試樣應(yīng)根據(jù)選用試驗(yàn)類型按表20.0.3規(guī)定，分層擊實(shí)。每層高度應(yīng)近似，兩層交界處層面刨毛，所用試樣的總量應(yīng)使最后的擊實(shí)面超出擊實(shí)筒頂不大于6 mm。擊實(shí)時(shí)要保持導(dǎo)筒垂直平穩(wěn)，并按第20.0.3條規(guī)定相應(yīng)試驗(yàn)類型的層數(shù)和擊數(shù)，以均勻速度作用到整個(gè)試樣上。擊錘應(yīng)沿?fù)魧?shí)筒周圍錘擊一遍后，中間再加一擊。 c.擊實(shí)完成后拆去護(hù)筒，用切土刀修平擊實(shí)筒頂部的試樣，拆除底板，當(dāng)試樣底面超出筒外時(shí)，也應(yīng)修平，擦凈筒的外壁，稱筒和試樣的總質(zhì)量(m2)，準(zhǔn)確至5 g。d.用推土器將試樣從筒中推出，從其中心取2個(gè)代表性試樣按本規(guī)程第4.2節(jié)烘干法測(cè)定含水率。e.試樣不宜重復(fù)使用。對(duì)易被擊碎的脆性顆粒及高塑性黏土的試樣不得重復(fù)使用。f.按以上步驟進(jìn)行不同含水率試樣的擊實(shí)。3).結(jié)果整理a.擊實(shí)后試樣的濕密度： b.擊實(shí)后試樣的干密度： c.以干密度為縱坐標(biāo)，含水率為橫坐標(biāo)，繪制干密度與含水率的關(guān)系曲線，曲線上峰值點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)分別表示該擊實(shí)試樣的最大干密度和最優(yōu)含水率。若曲線不能繪出正確的峰值點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)。含水率(%)d.確定最大干密度和最佳含水量4）.對(duì)含超粒徑顆粒的校正：a校正后試樣的最大干密度： 式中 校正后試樣的最大干密度(g/cm3)，計(jì)算至0.01g/cm3； 粒徑小于5mm、20mm或40mm的試樣試驗(yàn)所得的最大干密度(g/cm3)； 試樣中粒徑大于5mm、20mm或40mm的顆粒含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；粒徑大于5mm、20mm或40mm的顆粒毛體積密度(g/cm3)，由本規(guī)程第6.3節(jié)或第6.4節(jié)測(cè)得。b.校正后試樣的最優(yōu)含水率： 式中 校正后試樣的最優(yōu)含水率(%)，計(jì)算至0.01%； 粒徑小于5mm、20mm或40mm的試樣試驗(yàn)所得的最優(yōu)含水率(%)；粒徑大于5mm、20mm或40mm顆粒吸著含水率(%)。5). 繪制飽和曲線飽和含水率： 式中 飽和含水率(%)，計(jì)算至0.1%； 試樣顆粒密度。對(duì)于粗粒土，則為試樣中粗細(xì)顆粒的混合密度。4時(shí)水的密度(g/cm3)。計(jì)算出數(shù)個(gè)干密度下試樣的飽和含水率，以干密度為縱坐標(biāo)，含水率為橫坐標(biāo)，繪制出飽和曲線。.注意事項(xiàng)a.擊實(shí)儀的參數(shù)鐵路與公路規(guī)定不同，必須按要求定期進(jìn)行校驗(yàn)，因?yàn)閾魧?shí)所得的最大干密度和最佳含水量，是測(cè)定填土壓實(shí)度的重要參數(shù)。b.當(dāng)試樣中粒徑大于各方法相應(yīng)最大粒徑的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的5-30%時(shí)，其最大干密度和最佳含水率應(yīng)進(jìn)行校正。c.所用試樣的總質(zhì)量應(yīng)使最后的擊實(shí)面超出擊試筒頂不大于6mm（公路小筒不得高于筒頂5mm）。d.含水率精確至0.1%，密度精確至0.01g/cm3。e.預(yù)配土的含水率以13%為宜。f.擊實(shí)曲線不明顯時(shí)需要補(bǔ)點(diǎn)。g.化學(xué)改良土，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工工藝確定延遲時(shí)間H,在浸潤(rùn)后的試料中加入外摻料，在(H-1)h內(nèi)充分?jǐn)嚢瑁笤谝粋€(gè)小時(shí)內(nèi)完成擊實(shí)試驗(yàn)全過(guò)程。h.化學(xué)改良土重型擊實(shí)試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行平行測(cè)定。練習(xí)題1、(填空)擊實(shí)試驗(yàn)的目的是求取土的（）和（）。2、(單選)路基填料擊實(shí)試驗(yàn)，隨著擊實(shí)功的增加，下述說(shuō)法正確的是（ ）A、最大干密度增大，最優(yōu)含水量也增大B、最大干密度減小，最優(yōu)含水量也減小C、最大干密度減小，最優(yōu)含水量增大D、最大干密度增大，最優(yōu)含水量減小3、(單選)下列關(guān)于土的擊實(shí)試驗(yàn)的說(shuō)法正確的是：（ ）A、輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于5mm的土；B、重型擊實(shí)試驗(yàn)的錘質(zhì)量為2.5kg；C、輕型和重型擊實(shí)試驗(yàn)的落距均是305mm；D、輕型和重型擊實(shí)試驗(yàn)的錘底直徑均是51mm。4、(判斷)在土質(zhì)一定的條件下,含水量是影響擊實(shí)效果的唯一因素。()5、(問(wèn)答)簡(jiǎn)述鐵路路基填料擊實(shí)試驗(yàn)干法制備樣品的步驟。6、(問(wèn)答)試述擊實(shí)試驗(yàn)的目的意義和試驗(yàn)注意事項(xiàng)。8、粗粒土最大干密度.概念。由于高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范TB10621-2009規(guī)定路基的壓實(shí)質(zhì)量，無(wú)論使用何種填料，均須用壓實(shí)系數(shù)K指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。為了求得粗粒土的最大干密度，鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程TB10102-2010增加了第27章：粗粒土最大干密度試驗(yàn).試驗(yàn)?zāi)康模呵笕〈至Ｍ恋淖畲蟾擅芏?，用于?jì)算壓實(shí)系數(shù)K。.檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程 TB10102-2010.適用范圍：最大粒徑小于75mm，通過(guò)0.075mm篩的質(zhì)量不大于15%的粗粒土。對(duì)于最大粒徑不小于75mm的巨粒土，按照相似級(jí)配法進(jìn)行校正。.儀器設(shè)備： 表面振動(dòng)壓實(shí)儀；土壤篩；50kg臺(tái)秤;直鋼條；深度尺或鋼直尺；其他工具。試樣最大粒徑(mm)試樣質(zhì)量(kg)試筒尺寸裝料工具容積(cm3)內(nèi)徑(mm) 75354014200280小鏟或大勺60354014200280小鏟或大勺40354014200280小鏟或大勺207102830152小鏟或大勺10710283015225mm漏斗571028301523 mm漏斗.樣品制備： 將試樣充分拌合均勻，烘干，按所需數(shù)量稱取試樣，分成大致相等的三份。.試驗(yàn)步驟： a.稱取空