土工試驗(yàn)處理

1、實(shí)驗(yàn)一 1、 試驗(yàn)名稱：土的含水率 土的含水率是土在溫度105110下烘至恒重時(shí)所失去的水分質(zhì)量與達(dá)到恒重后干土質(zhì)量的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。 2、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定土的含水率，以了解土的含水情況，是計(jì)算土的孔隙比、液性指數(shù)、飽和度、和其他物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)提供一個(gè)不可缺少的依據(jù)。 3、 實(shí)驗(yàn)方法 烘干法、酒精燃燒法以及炒干法等。現(xiàn)介紹烘干法。 四、儀器設(shè)備 1 烘箱：保持溫度105110的自動(dòng)控制的電熱恒溫烘箱； 2 天平：200g (感量0.01g)； 3 干燥器：通常用附有氯化鈣干燥劑的玻璃干燥缸； 4 其他：鋁制稱量盒或玻璃稱量瓶、削土刀、匙、玻璃板或盛土容器等。 五、操作步驟 1 從原狀或擾

2、動(dòng)土樣中，選取具有代表性的試樣約1530g (砂土應(yīng)多取些)放在稱量 內(nèi)，立即蓋好盒蓋，稱重。稱重結(jié)果即為盒加濕土質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g。 2 打開盒蓋，將盒和試樣放入烘箱內(nèi)，在溫度105110恒溫下烘至恒重。烘干時(shí)間 對(duì)粘土、粉土不得少于8h，對(duì)砂土不得少于6h，對(duì)含有機(jī)質(zhì)超過干土質(zhì)量5%的土， 應(yīng)將溫度控制在6570的恒溫下烘至恒重。 3. 將烘干后的盒和試樣取出，蓋好盒蓋，放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱盒加干土質(zhì)量， 準(zhǔn)確至0.01g。6、 計(jì)算含水率，準(zhǔn)確至0.1%。 式中 濕土質(zhì)量 g ； 干土質(zhì)量 g 。 7、 試驗(yàn)要求 本實(shí)驗(yàn)需進(jìn)行兩次平行測(cè)定，測(cè)定的差值：當(dāng)含水率小于40%時(shí)為1%

3、；當(dāng)含水率等于、大于40%時(shí)為2%，則取兩個(gè)測(cè)值的平均值，以百分?jǐn)?shù)表示。 8、 實(shí)驗(yàn)記錄 1、數(shù)據(jù)記錄含水率實(shí)驗(yàn)記錄表 試樣編號(hào)土樣類別環(huán) 刀號(hào)環(huán)刀質(zhì)量（g）濕土質(zhì)量(g)體積()濕密度(g/cm3)干土質(zhì)量（g）含水率（%）平均含水率（%）（1）（2）（3）=（1）/（2）（4）（5）（7）038含沙粘土03842.49125.22602.087103.4720.4320.3402102142.46127.80602.130106.2820.252、計(jì)算含水率 要求：（1）干土質(zhì)量計(jì)算至0.01g；（2）本試驗(yàn)需進(jìn)行2次平行測(cè)定，取其算術(shù)平均值，允許平行差值應(yīng)符合下表規(guī)定。含水率（%）小于1

4、01040大于40允許平行差值（%）0.51.02.0 解： 依題意得： ； 所以： 平行差值檢核： 因?yàn)楹试?0%-40%之間，所以允許平行差值為1%且0.88%1% 故所求平均含水率20.34%為有效值，即填入上表。 實(shí)驗(yàn)二 1、 實(shí)驗(yàn)名稱：密度實(shí)驗(yàn) 土的密度是土的單位體積質(zhì)量。 2、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定土的密度，以便了解土的疏密狀態(tài)，供換算土的其他物理力學(xué)指標(biāo)和工程設(shè)計(jì)之用。 3、 實(shí)驗(yàn)方法 環(huán)刀法、水銀排開法、蠟封法、密度濕度計(jì)法和灌砂法等?，F(xiàn)介紹環(huán)刀法。 四、儀器設(shè)備 1. 環(huán)刀：內(nèi)徑61.8mm，高20mm， 壁厚1.5mm，體積60； 2. 天平：500g（感量0.1g）； 3.

5、 其他：修土刀、鋼絲鋸、玻璃板及圓玻璃片等。 五、操作步驟 1. 按工程需要取原狀土或人工制備所需狀態(tài)的擾動(dòng)土樣，其直徑和高度應(yīng)大于環(huán)刀的尺寸，整平其兩端放在玻璃板上。 2. 將環(huán)刀的刀口向下放在土面上，然后將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊切削，至土樣上端伸出環(huán)刀為止。削去兩端余土修平，兩端蓋上平滑的圓玻璃片，以免水分蒸發(fā)。 3. 擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀加土的質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1g。 6、 計(jì)算密度，準(zhǔn)確至0.01 。 式中 濕土質(zhì)量 ； 環(huán)刀容積 。7、 實(shí)驗(yàn)要求本實(shí)驗(yàn)需進(jìn)行兩次平行測(cè)定，取其平均值，其兩次差值不得大于0.03。 8、 實(shí)驗(yàn)記錄 1、本試驗(yàn)記錄格式試樣編號(hào)土樣說明盒號(hào)鋁盒質(zhì)量(g)鋁盒體積

6、（）盒加濕土質(zhì)量(g)盒加干土質(zhì)量(g)水的質(zhì)量(g)干土質(zhì)量(g)(1)（2）（3）（4）（5）=（3）-（4）（6）=（4）-（1）A1055含沙粘土A105511.036027.2524.542.7113.51A1066A106610.9929.6426.453.1915.4620208.9428.7024.703.5015.26密度實(shí)驗(yàn)記錄表（環(huán)刀法） 2、 計(jì)算土的密度：按下式計(jì)算 要求：密度試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行2次平行測(cè)定，兩次測(cè)定的差值不得大于0.03,取兩次試驗(yàn)結(jié)果的平均值。解：依題意測(cè)出土體密度，即自然密度和干密度，則在實(shí)驗(yàn)組別中取得數(shù)據(jù)如下表：試樣編號(hào)鋁盒體積（）盒加濕土質(zhì)量(g)干

7、土質(zhì)量(g)自然密度（）干密度（）平均自然密度（）平均干密度（）（2）（3）（6）=（4）-（1）（7）（8）（9）（10）A10666029.6415.460.490.260.490.262028.7015.260.480.25自然密度（）： 干密度（） ： 綜上所述： 該實(shí)驗(yàn)土體的自然密度是0.49:；干密度是0.26，并填入上部表格。 實(shí)驗(yàn)三1、 實(shí)驗(yàn)名稱：液塑限聯(lián)合實(shí)驗(yàn) 測(cè)定粘土的液限和塑限。2、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定細(xì)粒土在液限與塑限時(shí)的含水量；界限含水率定義：粘性土的狀態(tài)隨著土中含水量的變化而變化，各種粘性土有一個(gè)處于塑性狀態(tài)的含水率范圍，界限含水率就是這個(gè)范圍的度量值；細(xì)粒土由于含水率

8、不同，分別處于流動(dòng)狀態(tài)，可塑狀態(tài)、半固體狀態(tài)和固體狀態(tài)。液限是細(xì)粒土呈可塑狀態(tài)的上限含水率，塑限是細(xì)粒土呈可塑狀態(tài)的下限含水率。本試驗(yàn)是測(cè)定細(xì)粒土的液限和塑限含水率，用作計(jì)算土的塑性指標(biāo)和液性指數(shù)，以劃分土的工程類別和確定土的狀態(tài)。3、 實(shí)驗(yàn)原理 （一）、含水量試驗(yàn)原理：土樣含水量是指土樣在105至110溫度下烘干至恒重時(shí)所失去的水分質(zhì)量與烘干質(zhì)量的比值，用百分?jǐn)?shù)表示為： 式中，代表土樣含水量（%）； 濕土質(zhì)量（g）； 烘干土質(zhì)量（g）。 土樣在在105至110溫度下加熱，土中自由水會(huì)變成氣體揮發(fā)，土恒重后，即可認(rèn)為是干土質(zhì)量，揮發(fā)掉的水分質(zhì)量為水重 （二）、液塑限試驗(yàn)原理： 粘性土隨著含水量

9、變化，其物理狀態(tài)和力學(xué)性質(zhì)發(fā)生明顯的變化。重塑土處于液態(tài)時(shí)在自重作用下不能保持其形狀，發(fā)生類似于液體的流動(dòng)；土體處于可塑狀態(tài)，在重力作用下能保持形狀，在外力作用下將發(fā)生塑性變形而不斷裂，外力消失后能保持外力消失前一時(shí)刻的形狀而不變，有一定的抗剪強(qiáng)度。通過給予試樣一個(gè)小的外力，在一定時(shí)間內(nèi)變形達(dá)到規(guī)定值時(shí)的含水量。塑限試驗(yàn)利用土體處于可塑時(shí)，在外力下產(chǎn)生任意變形而不發(fā)生斷裂；土體處于半固態(tài)時(shí)，當(dāng)變形達(dá)到一定值（或受力較大）時(shí)發(fā)生斷裂底特點(diǎn)。試驗(yàn)時(shí)給予一定外力，使試樣變形達(dá)到規(guī)定剛好出現(xiàn)裂縫時(shí)所對(duì)應(yīng)底含水量作為塑限含水量。4、 實(shí)驗(yàn)方法 液限測(cè)定可以采用液塑限聯(lián)合測(cè)定儀法5、 儀器設(shè)備 液塑限聯(lián)合

10、測(cè)定儀、調(diào)土刀、0.5mm孔徑分析篩、凡士林、純水、恒溫烘箱、天平、鋁盒、干燥器、鉛絲籃等。圖1-1 液限、塑限聯(lián)合測(cè)定儀六、試驗(yàn)步驟（一）、液塑限聯(lián)合測(cè)定法試驗(yàn)步驟： l 本試驗(yàn)宜采用天然含水率試樣，當(dāng)土樣不均勻時(shí)，采用風(fēng)干試樣，當(dāng)試樣中含有粒徑大于0. 5mm的土粒和雜物時(shí)，應(yīng)過0. 5mm篩。 2 當(dāng)采用天然含水率土樣時(shí)，取代表性土樣250g；采用風(fēng)干試樣時(shí)，0. 5mm篩下的代表性土樣200g，將試樣放在橡皮板上用純水將土樣調(diào)成均勻膏狀，放入調(diào)土皿，浸潤(rùn)過夜。 3 將制備的試樣充分調(diào)拌均勻，填入試樣杯中，填樣時(shí)不應(yīng)留有空隙，較干的試樣應(yīng)充分搓揉，密實(shí)地填入試樣杯中，填滿后刮平表面。 4

11、 將試樣杯放在聯(lián)合測(cè)定儀的升降座上，在圓錐上抹一薄層凡士林，接通電源，使電磁鐵吸住圓錐。 5 調(diào)節(jié)零點(diǎn)，將屏幕上的標(biāo)尺調(diào)在零位，調(diào)整升降座、使圓錐尖接觸試樣表面，指示燈亮?xí)r圓錐在自重下沉入試樣，經(jīng)5s后測(cè)讀圓錐下沉深度(顯示在屏幕上)，取出試樣杯，挖去錐尖入土處的凡士林，取錐體附近的試樣不少于10g，放入稱量盒內(nèi)，測(cè)定含水率。 6 將全部試樣再加水或吹干并調(diào)勻，重復(fù)本條3至5款的步驟分別測(cè)定第二點(diǎn)、第三點(diǎn)試樣的圓錐下沉深度及相應(yīng)的含水率。液塑限聯(lián)合測(cè)定應(yīng)不少于三點(diǎn)。（注：圓錐入土深度宜為3-4mm，7-9mm，15-17mm。） 7 以含水率為橫坐標(biāo)，圓錐入土深度為縱坐標(biāo)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制關(guān)

12、系曲線，如圖所示。三點(diǎn)應(yīng)在一直線上如圖中A線。當(dāng)三點(diǎn)不在一直線上時(shí)，通過高含水率的點(diǎn)和其余兩點(diǎn)連成二條直線，在下沉為2mm處查得相應(yīng)的2個(gè)含水率，當(dāng)兩個(gè)含水率的差值小于2時(shí)，應(yīng)以兩點(diǎn)含水率的平均值與高含水率的點(diǎn)連一直線如圖中B線，當(dāng)兩個(gè)含水率的差值大于、等于2時(shí)，應(yīng)重做試驗(yàn)。 8 在含水率與圓錐下沉深度的關(guān)系圖上查得，圓錐下沉沉深度與含水率關(guān)系曲線，得下沉深度為17mm所對(duì)應(yīng)的含水率為液限，查得下沉深度為10mm所對(duì)應(yīng)的含水率為10mm液限，查得下沉深度為2mm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。 9 計(jì)算公式 、塑性指數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算： 式中，塑性指數(shù)； 液限()； 塑限(

13、)。 、液性指數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算： 式中，液性指數(shù)，計(jì)算至0. 01。 （二）、含水量試驗(yàn)步驟： 1 取代表性試樣1530g，放入鋁盒內(nèi)，迅速蓋好鋁盒蓋，稱量m1，減去鋁盒質(zhì)量m0，準(zhǔn)確至0.01g。 2 揭開盒蓋，將試樣和盒一起放入恒溫箱烘烤至恒重，溫度設(shè)定為105110。粘土約需10小時(shí)左右。 3 將烘干后的試樣和鋁盒取出，蓋好盒蓋，放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱鋁盒加土質(zhì)量m2。干土質(zhì)量ms=m2-m0，減去鋁盒質(zhì)量m0，準(zhǔn)確至0.01g。 4 按下式計(jì)算該土樣的含水量：5 按前面的步驟進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)，當(dāng)兩次測(cè)定的含水量差值在含水量低于40%時(shí)不大于1，在含水量高于40%時(shí)，不大于2%時(shí)，取兩

14、次平行試驗(yàn)的平均值作為含水量。七、數(shù)據(jù)記錄與計(jì)算（一）、液塑限聯(lián)合試驗(yàn)記錄表試樣編號(hào)ABC圓錐下沉深度（mm）11.0711.0410.8915.0015.0114.9416.4616.7216.60平均下沉深度（mm）11.0014.9816.59盒號(hào)A1093A107554416A1077A1304盒質(zhì)量(g)10.9910.988.938.7111.0010.99盒濕土質(zhì)量(g)19.4417.9417.9321.3829.8130.70盒干土質(zhì)量(g)17.7916.6315.9418.6525.6826.37濕土質(zhì)量 (g)8.456.969.0012.6718.8119.71干土質(zhì)量 (g)6.865.656.859.6213.9414.6水的質(zhì)量 (g)1.591.312.153.054.875.11含 水 率 (%)23.18%23.19%31.39%31.70%34.94%35.00%平均含水率 (%)23.18%31.55%34.97%液限WL(%)4.21塑限WP (%)42.15塑性指數(shù)IP（%）37.94液性指數(shù)IL（%）隨變化而變化土的分類 （二）、計(jì)算過程 解： 依題意在上表中取得綜合數(shù)據(jù)如下表：試樣編號(hào)ABC平均下沉深度（mm）1114.9816.59平均含水率 (