土工常規(guī)試驗(yàn)ppt課件

土工試驗(yàn)二一六,土工試驗(yàn)是對土的工程性質(zhì)進(jìn)行測試，并獲得土的物理性指標(biāo)和力學(xué)性指標(biāo)的試驗(yàn)工作。為工程設(shè)計(jì)和施工提供可靠的參數(shù)所以說，土工試驗(yàn)對于各類工程項(xiàng)目建設(shè)是至關(guān)重要的。,室內(nèi)土工試驗(yàn)室內(nèi)土工試驗(yàn)是進(jìn)行各種模擬控制試驗(yàn)以及進(jìn)行全過程和全方位的量測和觀察，在某種程度上能滿足土的計(jì)算及工程應(yīng)用的要求。,土壤篩,液限和塑限聯(lián)合測定儀,多功能電動擊實(shí)儀,液壓電動脫模器,表面振動壓實(shí)儀,路面材料強(qiáng)度試驗(yàn)儀,環(huán)刀,灌砂筒,試樣制備,試驗(yàn)所取土樣的代表性土樣在試驗(yàn)前必須經(jīng)過制備程序（土樣和試樣的制備程序是試驗(yàn)工作的第一個(gè)質(zhì)量要素）土樣的代表性與制備是獲得正確試驗(yàn)成果的前提。,土試樣的制備步驟：,土的土樣制備包括土的風(fēng)干、碾散、過篩、勻土、分樣和貯存等預(yù)備程序擊實(shí)等試樣制備程序。將塊狀擾動土放在橡皮板上用木碾碾散，或用碎土機(jī)碾散(不得破壞土粒結(jié)構(gòu))。,土樣的風(fēng)干及碾碎,土樣的風(fēng)干及碾碎,將碾散的風(fēng)干土樣通過規(guī)定孔徑的篩，取篩下足夠試驗(yàn)用的土樣，充分拌勻，測定風(fēng)干含水率，裝入塑料袋內(nèi)備用。,一、含水率試驗(yàn),（烘干法）,含水率：土中水的質(zhì)量與土顆粒質(zhì)量的比值儀器設(shè)備烘箱、天平、稱量盒等,1.試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作,2、試驗(yàn)步驟,（1）、取代表性土樣，采用四分對角取樣法。細(xì)粒土1530g,砂類土、有機(jī)質(zhì)土50g,砂礫石為12kg.（2）、稱取樣品于入鋁盒，稱重。放入溫度105-110的烘箱中恒溫烘干。細(xì)粒土8h砂類土6h（3）、含有機(jī)質(zhì)不超過5%或含石膏的土12-15h.溫度控制在60-70,四分對角取樣法,將土樣拌勻，堆積成圓錐形然后用尺以圓錐頂點(diǎn)為中心，向一定方向旋轉(zhuǎn)使圓錐成為12cm厚的圓餅狀。繼而用尺劃兩條相互垂直的直線，使土樣分成四等份，取走相同的兩份，將剩下的兩份樣拌勻；重復(fù)上述步驟，直到剩下的土樣約等于需要量為止。,四分對角取樣法,四分對角取樣法,（4）結(jié)果整理,（3）烘干后取出試樣，放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱量，準(zhǔn)確值0.01g。,本試驗(yàn)必須對兩個(gè)試樣進(jìn)行平行測定，測定的差值允許平行誤差：當(dāng)含水率小于5時(shí)為0.3%；當(dāng)含水率小于40時(shí)1%當(dāng)含水率等于、大于40時(shí)為2%對層狀和網(wǎng)狀構(gòu)造的凍土不大于3%。取兩個(gè)測值的平均值，以百分?jǐn)?shù)表示。,二、顆粒分析試驗(yàn),（篩分法）,1、試驗(yàn)準(zhǔn)備工作,目的：按顆粒的粗細(xì)及顆粒粒徑分配曲線，計(jì)算土的顆粒級配。適用于分析粒徑大于0.075mm的土顆粒組成。,土壤篩與集料篩的區(qū)別,2、試驗(yàn)步驟,（1）按規(guī)定稱取試樣，分批過2mm篩；（2）將大于2mm的試樣按次序通過各級粗篩。將留在篩上的土分別稱量；,（3）2mm篩下的土如數(shù)量過多，可用四分法縮分至100-800g，按次序通過各級細(xì)篩。（4）若是需要還應(yīng)進(jìn)行手動補(bǔ)篩，一分鐘內(nèi)篩下數(shù)量不大于該級篩余質(zhì)量的1%止；,（5）篩后各級篩上和篩底上的總質(zhì)量與篩前試樣質(zhì)量之差，不應(yīng)大于1%。（6）如2mm篩下的土不超過試樣總質(zhì)量的10%，可省略細(xì)篩分析；如2mm篩上的土不超過試樣總質(zhì)量的10%，可省略粗篩分析。,三、界限含水率試驗(yàn),（液限和塑限聯(lián)合測定儀法）,1、試驗(yàn)準(zhǔn)備工作,目的：為了確定粘性土由流動狀態(tài)，可塑狀態(tài)和半固體狀態(tài)、固體狀態(tài)相互轉(zhuǎn)化時(shí)的分界含水率適用于粒徑不大于0.5mm或有機(jī)質(zhì)不大于試樣總質(zhì)量5%的土土樣制備：取風(fēng)干土樣，過0.5mm的篩200g,分開放入三個(gè)盛土皿中，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，添加不同的水，使其達(dá)到試驗(yàn)所需含水量。用調(diào)土刀調(diào)勻，蓋上濕布，放置18h以上。,準(zhǔn)備過程,準(zhǔn)備過程,準(zhǔn)備過程,準(zhǔn)備過程,2、試驗(yàn)步驟,18h以后將制備好的土樣充分?jǐn)嚢杈鶆?，分層裝入盛土杯,用力壓密，使空氣逸出。試杯裝滿后，刮成與杯邊齊平。,將試杯放入聯(lián)合測定儀上，轉(zhuǎn)動平臺升降螺母，當(dāng)錐尖剛與土面接觸，計(jì)時(shí)指示管亮，點(diǎn)動測量按鈕，圓錐自由落下，延時(shí)5s，讀數(shù)指示管，即可讀數(shù)。,分別測定a點(diǎn)、b點(diǎn)和c點(diǎn)的錐入深度a點(diǎn)（液限點(diǎn)）應(yīng)為20mm0.2mm,c點(diǎn)（塑限點(diǎn)）應(yīng)為5mm以下。對于砂類土，c點(diǎn)錐入深度可大于5mm,b點(diǎn)應(yīng)為a點(diǎn)與c點(diǎn)的中間狀態(tài)附近,結(jié)果整理：在雙對數(shù)坐標(biāo)上，以含水率w為橫坐標(biāo)，錐入深度h為縱坐標(biāo)，點(diǎn)繪a、b、c三點(diǎn)應(yīng)為一條直線如不在同一直線，要通過a點(diǎn)與b、c兩點(diǎn)連成兩條直線，找出錐入深度，求出ac和bc的含水率。當(dāng)兩個(gè)含水率差值小于2%，以平均值與a點(diǎn)連成一條線，大于2%時(shí)，應(yīng)重做,液限確定方法在h-w圖上，查的縱坐標(biāo)入土深度h=20mm所對應(yīng)的橫坐標(biāo)的含水率w即為該土樣的液限塑限確定方法根據(jù)本試驗(yàn)求出的液限，通過液限與塑限時(shí)入土深度的曲線，查得hp，求出入土深度為hp時(shí)的含水率，即為該土樣的塑限,四、土的擊實(shí)試驗(yàn),（重型擊實(shí)儀法）,目的：是要確定該土可能達(dá)到的最大密度、最佳含水量。為土質(zhì)路基提供壓實(shí)密度的依據(jù)，回填土的壓實(shí)密度等。,1、試驗(yàn)準(zhǔn)備,目的和適用范圍本試驗(yàn)分輕型擊實(shí)和重型擊實(shí)。試驗(yàn)?zāi)康氖菧y定土的最佳含水量及最大干密度小試筒適用于粒徑不大于20mm的土，大試筒適用于粒徑不大于40mm的土。,小擊實(shí)筒大擊實(shí)筒,小擊實(shí)筒大擊實(shí)筒,擊實(shí)儀,試樣制備干土法（土不重復(fù)使用)按四分法至少準(zhǔn)備5個(gè)試樣，分別加入不同水分（按2%-3%含水率遞增），拌勻后悶料一夜備用。濕土法（土不重復(fù)使用）。風(fēng)干土樣在測定其含水量以后，計(jì)算求得加入不同水分（按2%-3%含水率遞增），拌勻后悶料一夜備用。,悶料示意圖,悶料示意圖,2、試驗(yàn)步驟,將擊實(shí)筒放入擊實(shí)儀上，取制備好的土樣按所選擊實(shí)方法分3次倒入筒內(nèi)，每層擊實(shí)次數(shù)為98擊，要求擊完后余土高度不超過試筒頂面6mm。,用修土刀齊筒頂削平試樣，稱筒和擊實(shí)樣土重后用推土器推出筒內(nèi)試樣，測定擊實(shí)試樣的含水量和測算擊實(shí)后土樣的濕密度。依次重復(fù)上述過程將所備不同預(yù)定含水量的上樣擊完。,擊實(shí)過程,擊實(shí)過程,擊實(shí)過程,擊實(shí)過程,擊實(shí)過程,擊實(shí)過程,擊實(shí)過程,擊實(shí)過程,3、結(jié)果整理,計(jì)算擊實(shí)后各點(diǎn)的干密度pd。以干密度pd為縱坐標(biāo)，含水量w為橫坐標(biāo)，繪pd-w關(guān)系曲線，曲線上峰值點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)分別為最大干密度和最佳含水量。,試驗(yàn)記錄,試驗(yàn)記錄,五、土的密度試驗(yàn),（灌砂法）,1、試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍,土的密度定義為單位體積質(zhì)量。它是土的主要物理性指標(biāo)之一。用它可以換算土的干密度、孔隙比、飽和度等指標(biāo)。,測定密度的方法常用的有環(huán)刀法、蠟封法、灌砂法和灌水法等。對粘性土用環(huán)刀法操作簡便而準(zhǔn)確，在室內(nèi)和野外普遍采用。堅(jiān)硬、易碎、含有粗粒、形狀不規(guī)則的土可用蠟封法。灌砂法和灌水法一般在野外應(yīng)用，適用于砂、礫等。,2、灌砂法測密實(shí)度,概念所謂灌砂法是利用已知密度的砂灌入試坑來測得被測土樣試坑的體積，從而測定土樣密度的一種方法。本法適用于測定粗粒土的密度和壓實(shí)度，也可以測定細(xì)粒土的密度和壓實(shí)度。,密度為單位體積內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量；壓實(shí)度為實(shí)測干密度與最大干密度之百分比。本法適用于現(xiàn)場測定細(xì)粒土、砂類土和礫類土的密度。試樣的最大粒徑一般不超過15mm,測定厚度為150-200mm.,測定細(xì)粒土的密度時(shí)，可以采用100mm的小型灌砂筒如最大粒徑超過15mm，則應(yīng)相應(yīng)地增大灌砂筒和標(biāo)定罐的尺寸，選用直徑應(yīng)為150-200mm的灌砂筒。,3.儀器設(shè)備,灌砂筒,4、試驗(yàn)所需工具,灌砂筒、標(biāo)定罐、基板、玻璃板、量砂、電子天平、烘箱、鋁盒、鑿子、鐵錘、長把勺、毛刷等,5、儀器標(biāo)定,(1)、確定灌砂筒下部錐體內(nèi)砂的質(zhì)量在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒內(nèi)裝砂至距筒頂15mm左右為止。稱取裝入筒內(nèi)砂的質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。以后每次標(biāo)定及試驗(yàn)都應(yīng)該維持裝砂高度與質(zhì)量不變。將開關(guān)打開，讓砂自由流出，并使流出砂的體積與工地所挖試坑內(nèi)的體積相當(dāng)（可等于標(biāo)定罐的容積），然后關(guān)上開關(guān)，稱灌砂筒內(nèi)剩余砂質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。,不晃動儲砂筒的砂，輕輕地將灌砂筒移至玻璃板，將開關(guān)打開，讓砂流出，直到筒內(nèi)砂不再流動時(shí)，將開關(guān)關(guān)上，并細(xì)心地取走灌砂筒。收集并稱量留在板上的砂或稱量筒內(nèi)的砂，準(zhǔn)砂至1g。玻璃板上的砂就是填滿錐體的砂。重復(fù)上述測量三次，取其平均值。,(2)、確定量砂密度,用水確定標(biāo)定罐的容積，準(zhǔn)確至1Ml。在儲砂筒中裝入質(zhì)量為m0的砂，并將灌砂筒放在標(biāo)定罐上，將開關(guān)打開，讓砂流出，在整個(gè)流砂過程中，不要碰動灌砂筒，直到砂不再下流時(shí)，將開關(guān)關(guān)閉。取下灌砂筒，稱取筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。,按下式計(jì)算填滿標(biāo)定罐所需砂的質(zhì)量：重復(fù)上述測量三次，取其平均值。,6、試驗(yàn)步驟,在試驗(yàn)地點(diǎn)，選一塊平坦表面，并將其清掃干凈，其面積不得小于基板面積。將基板放在平坦表面上。當(dāng)表面的粗糙度較大時(shí)，則將盛有量砂的灌砂筒放在基板中間的圓孔上，將灌砂筒的開關(guān)打開，讓砂流入基板的中孔內(nèi)，直到儲砂筒內(nèi)的砂不再流動時(shí)關(guān)閉開關(guān)。取下灌砂筒，并稱量筒內(nèi)砂的質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。,取走基板，并將留在試驗(yàn)地點(diǎn)的量砂收回，重新將表面清掃干凈。將基板放回清掃干凈的表面上（盡量放在原處），沿基板中孔鑿洞（洞的直徑與灌砂筒一致）。在鑿洞過程中，應(yīng)注意勿使鑿出的材料丟失，并隨時(shí)將鑿出的材料取出裝入塑料袋中，不使水分蒸發(fā)。試洞的深度應(yīng)等于測定層厚度，但不得有下層材料混入，最后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出。稱取全部取出材料的質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。,從挖出的全部材料中取出有代表性的樣品