地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告1

1、第一部分 工民建勘察1、何為工民建工業(yè)與民用建筑，簡稱工民建。工業(yè)建筑主要包括專供生產(chǎn)用的各種廠房和車間，其特征是：跨度大而結(jié)構(gòu)復(fù)雜，基礎(chǔ)承受的荷載大、且以動荷載為主，基礎(chǔ)埋置較深，以深基礎(chǔ)為主。民用建筑按用途可分為住宅建筑和公共事業(yè)建筑，其特征是：跨度不大而結(jié)構(gòu)簡單，基礎(chǔ)承受的荷載較小、且以靜荷載為主，基礎(chǔ)埋深不大，以淺基礎(chǔ)為主。 2、劃分標(biāo)準(zhǔn)目前對高層建筑劃分的標(biāo)準(zhǔn)各國不一致，但絕大多數(shù)都以建筑物的層數(shù)和高度作為劃分依據(jù)。如美國規(guī)定高度25m以上或7層以上，英國規(guī)定高度在24.3m以上，法國規(guī)定居住建筑高度在50m以上，而其他建筑高度在28m以上，日本則把8層以上或高度超過31m的建筑稱為

2、高層建筑。1972年在國際高層建筑會議上，對高層建筑的起點(diǎn)，統(tǒng)一規(guī)定為9層，其高度小于50m；超高層建筑為40層以上，其高度大于100m。我國根據(jù)目前城市登高消防器材，消防車供水能力等實(shí)際情況，參考國外高層與多層建筑的界限，確定適合我國高層建筑的起始高度為24m，其劃分標(biāo)準(zhǔn)見 表1。表1  我國工業(yè)與民用建筑劃分標(biāo)準(zhǔn)分類高度(m)層數(shù)對建筑物結(jié)構(gòu)起控制作用的荷載低層建筑3612豎向荷載多層建筑91237豎向荷載與水平荷載高層建筑2460820水平荷載超高層建筑6020水平荷載3、勘察的意義勘察是指根據(jù)建設(shè)工程的要求，查明、分析、評價建設(shè)場地的地質(zhì)、地理環(huán)境特征和巖土工程條件，編制建設(shè)

3、工程勘察文件的活動。建設(shè)工程設(shè)計(jì)是指根據(jù)建設(shè)工程的要求，對建設(shè)工程所需的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境等條件進(jìn)行綜合分析、論證，編制建設(shè)工程設(shè)計(jì)文件的活動?？辈炀褪菑牡刭|(zhì)角度對場地、地基進(jìn)行認(rèn)識，提出合理的地基承載力參數(shù)，安全經(jīng)濟(jì)合理確定基礎(chǔ)形式，經(jīng)過勘察盡量避免少出現(xiàn)因地質(zhì)問題引發(fā)的不良地質(zhì)災(zāi)害，給設(shè)計(jì)方提供重要的參數(shù)和依據(jù)，比如各巖土層的承載力、側(cè)阻力；土層的工程性質(zhì)好壞；初步判斷場地的穩(wěn)定性等等，是擬建建筑物設(shè)計(jì)及施工的前期工作。4、勘察的內(nèi)容一、應(yīng)闡明場地不良地質(zhì)現(xiàn)象,分析論證靜力條件下場地和地基的穩(wěn)定性；在抗震設(shè)防烈度等于或大于6度的地震區(qū),應(yīng)對場地土類型、建筑場地類別作出判定,7度或大于7

4、度的強(qiáng)震區(qū),應(yīng)對斷裂錯動、液化、震陷等進(jìn)行分析、論證和判定,對整個場地的適宜性作出明確結(jié)論；二、應(yīng)闡明地層結(jié)構(gòu)和巖土物理力學(xué)性質(zhì),以巖土的均勻性、強(qiáng)度和變形性狀作出定性和定量評價.巖土參數(shù)的分析和選定應(yīng)符合現(xiàn)行建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范和巖土工程勘察規(guī)范的規(guī)定；三、應(yīng)闡明場地水文地質(zhì)條件、地下水埋藏條件和變化幅度,評價其對地基基礎(chǔ)、地下室和施工邊坡穩(wěn)定性的影響,提出預(yù)防措施；四、應(yīng)對地基基礎(chǔ)方案的論證和分析.天然地基方案應(yīng)提出持力層和基礎(chǔ)埋深的建議,進(jìn)行承載力、沉降的分析和驗(yàn)算,必要時對傾斜方向和傾斜值作出預(yù)測；樁基方案應(yīng)提出樁型、樁端持力層、樁端土承載力和樁周土摩擦力或單樁承載力和沉樁可能性的分析

5、和建議,必要時應(yīng)進(jìn)行樁基沉降分析；其它合適的地基基礎(chǔ)方案的分析和論證；五、高層與低層差異沉降的分析及對相鄰建筑影響的分析.六、基坑開挖邊坡穩(wěn)定性的分析,必要時提出支擋方案；七、施工降水的可行性和對建筑物本身及相鄰建筑的影響,必要時提出降水方案；八、對施工和使用過程中監(jiān)測檢驗(yàn)第二部分 土工試驗(yàn)一、含水率試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康暮头椒ㄍ恋暮适峭猎?05110溫度下烘干至恒量時所失去水的質(zhì)量與干土質(zhì)量的比值。以百分?jǐn)?shù)表示。含水率是土的基本物理指標(biāo)之一。它反映了土的干、濕狀態(tài)。土的含水率是計(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)和評價土的工程性質(zhì)的重要依據(jù)，是研究土的物理力學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo)。含

6、水率的試驗(yàn)方法較多，由于烘干法試驗(yàn)簡便，結(jié)果穩(wěn)定，故以此法作為測定含水率的標(biāo)準(zhǔn)方法。如果測試條件不能滿足采用烘干法或需快速測定含水率時，可分別用如下方法：酒精燃燒法：適用于不含有機(jī)質(zhì)的砂類土、粉土和粘性土。碳化鈣減量法：本方法的原理是用過量碳化鈣與土中游離水混合接觸產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成乙炔氣體。根據(jù)乙炔氣體逸出失去的質(zhì)量，計(jì)算求得土的含水率。此方法適用于各類土。核子射線法：適用現(xiàn)場原位測定填料為細(xì)粒土和砂類土的含水率。以下僅介紹烘干法。2、試驗(yàn)用儀器設(shè)備電熱干燥箱：溫度能保持在105110。天平：稱量200g，分度值0.01g；稱量1000g，分度值0.02g。其它：干烘器、稱量盒等。3、主要試

7、驗(yàn)步驟：1）選取有代表性試樣（粘性土1530g，砂類土3050g，礫石類土不少于250g，碎石類土不少于500g），放于稱量盒內(nèi)稱量濕土質(zhì)量。2）打開盒蓋，將裝有試樣的盒放入烘箱內(nèi)，在105110溫度下烘干。各類土的烘干時間見表各類土烘干時間土類烘干時間（h）砂類土6粘性土8礫石類或礦石類土4有機(jī)質(zhì)土的烘干溫度在6570。烘干步驟為：在真空干燥箱中烘7小時；在電熱干燥箱中烘18小時。3）按規(guī)定時間烘干后，取出稱量盒，蓋好盒蓋，放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫時稱干土質(zhì)量。4）含水率試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行兩次平行測定，兩次測定的差值應(yīng)符合下表的規(guī)定，取兩次平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值為最終試驗(yàn)結(jié)果。含水率平行差值土的類別

8、含水率平行差值（%）w1010< w40w>40砂類土、有機(jī)質(zhì)土、粘性土0.51.02.0碎石土1.02.05)按下式計(jì)算試樣的含水率（計(jì)算至0.1%）： 二、密度試驗(yàn)1、試驗(yàn)的目的和方法土的密度是質(zhì)量密度的簡稱，指單位體土體的質(zhì)量，即土的總質(zhì)量（m）與其體積（V）之比，以符號表示，單位為g/cm3。重力密度（重度）由于涉及到作用于質(zhì)量上的重力，所以表示為單位體積的力，以符號表示（重度原稱容重），單位為kN/cm3。兩者有以下的換算關(guān)系：=g×=9.81×10×土的密度是土的基本物理性指標(biāo)之一，用它可以換算土的干密度、孔隙比、孔隙率等指標(biāo)。在工程設(shè)計(jì)中

9、，主要用于判斷土的工程性質(zhì)、計(jì)算土壓力、土體穩(wěn)定性及地基壓縮時的沉降量等。測定土的密度常用的方法主要有：環(huán)刀法：適用于粉土和粘性土；蠟封法：適用于環(huán)刀難以切削并且易碎裂的土；灌砂法、灌水法、氣囊法：適用于礫類土；核子射線法：適用于砂類土、粘性土。下面僅介紹環(huán)刀法、灌砂法、核子射線法。測定土體密度的難度在于測定土體的體積，環(huán)刀法、蠟土封法、灌砂法等均是針對測定土體體積進(jìn)行的。2、環(huán)刀法環(huán)刀法測定土體密度的原理在于，用確定體積的環(huán)刀切削土體，使在盡量少的擾動下，使土灌滿環(huán)刀，從而達(dá)到測定密度的目的。2.1試驗(yàn)所用主要儀器設(shè)備和器具1)環(huán)刀：目前常用的環(huán)刀內(nèi)徑為61.8±0.15mm和79

10、.8±0.15mm兩種，高度為20±0.016mm，。環(huán)刀的質(zhì)量、容積須定期校驗(yàn)；2)天平：稱量500g，分度值0.1g；稱量200g，分度值0.01g；3)其它：切土刀、鋼絲鋸等。2.2主要試驗(yàn)步驟1）在環(huán)刀的內(nèi)壁涂上一薄層凡士林，刀口向下放在土樣上，垂直下壓環(huán)刀，同時旋轉(zhuǎn)切削土樣至環(huán)刀從土樣另一端伸出為止。用鋼絲鋸或切土刀去掉環(huán)刀周圍的土，使環(huán)刀與土柱分離，然后削去環(huán)刀兩端的多余土（用做含水率試驗(yàn)），并將環(huán)刀兩端修平。2）將環(huán)刀與所切土同時稱量，然后再稱環(huán)刀質(zhì)量，從而稱得試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1g。3）應(yīng)進(jìn)行兩次平行測定，其平行差值不得大于0.03g/cm3。4）按公式（

11、17-13）和（17-14）分別計(jì)算土的濕密度和干密度。3、灌砂法利用在確定的灌入狀態(tài)下，砂的密度（可以在相同灌入條件下事先測得）不會發(fā)生變化的原理，測定試坑中砂子質(zhì)量，從而計(jì)算試坑的體積，達(dá)到測定土體密度的目的。3.1試驗(yàn)所用主要儀器設(shè)備和工具 灌砂法密度測定儀1)灌砂法密度測定儀：如圖17.2所示；2)天平：稱量10kg，分度值5g；稱量500g，分度值0.1g；3)其它：小鐵鍬、小鐵鏟、盛土容器等。3.2標(biāo)準(zhǔn)砂密度測定1)選取一定量的粒徑為0.250.50mm，密度為1.471.61g/cm3的潔凈干燥砂。2)稱量組裝好的密度測定儀質(zhì)量（m1）。3)將密度測定儀豎立（漏斗向上），向容砂瓶

12、內(nèi)注滿清水（用小玻璃板封口，以玻璃板下氣泡最小為準(zhǔn)），稱測定器和水的質(zhì)量（m2），同時測記水溫。再重復(fù)測定兩次。將三次測定結(jié)果換算為該溫度下水的體積，三次結(jié)果最大差值不得大于3ml，取三次測定值的平均值作為密度測定儀容砂瓶的體積。4)按上述步驟將水換為標(biāo)準(zhǔn)砂，測定標(biāo)準(zhǔn)砂充滿容量瓶后密度測定儀和標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量（m3）。5)按公式（17-15）計(jì)算容砂瓶的容積不同溫度下，水的密度不同，在計(jì)算密度測定儀容砂瓶容積時，要根據(jù)測定時的溫度使用不同的，其值見表不同溫度下每克水的體積水溫（）121416182022每克水體積（ml）1.000481.000731.001031.001381.001771.00

13、221水溫（）2426283032每克水體積（ml）1.002681.003201.003751.004351.00497按公式（17-16）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)砂的密度：3.3測定灌滿漏斗所需標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量1)將標(biāo)準(zhǔn)砂灌滿容砂瓶，稱測定器和標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量（m3）。將測定器倒置于潔凈的平面上（漏斗朝下），打開閥門，待砂停止流動后迅速關(guān)閉閥門，稱剩余砂和測定器質(zhì)量（m4），計(jì)算流失砂的質(zhì)量（m5）。2)按式計(jì)算灌滿漏斗所需標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量：3.4灌砂法試驗(yàn)要點(diǎn)1)將測定儀倒置（漏斗朝下）于整平的地面上，沿灌砂漏斗外緣畫一輪廓線，在所畫輪廓線內(nèi)挖坑，試坑大小應(yīng)根據(jù)土的最大粒徑確定。見表。2)將挖出的土全部裝入容器稱出

14、濕土總質(zhì)量，同時取代表性試樣測定含水率。試坑最小體積和測定含水率試樣質(zhì)量土的最大粒徑（mm）試坑尺寸（mm）測定含水率應(yīng)取試樣質(zhì)量（g）直徑高度52515020010025502002503003)將容砂瓶內(nèi)充滿砂，稱標(biāo)定器和標(biāo)準(zhǔn)砂質(zhì)量（m3），將測定器倒置（漏斗朝下）于挖好的坑口上（如坑口土質(zhì)較松軟，要采用底版，當(dāng)使用底板。當(dāng)使用底板時，應(yīng)把底板空洞視為灌砂漏斗的一部分），打開閥門，使標(biāo)準(zhǔn)砂流入試坑內(nèi)，當(dāng)砂停止流動時關(guān)閉閥門，稱測定器和剩余砂質(zhì)量（m6）。4）按式（17-18）計(jì)算充滿試坑所需砂質(zhì)量：5）按式(17-19)、（17-20）計(jì)算密度和干密度： 三、液限、塑限試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康暮头?/p>

15、法液限是粘性土呈可塑狀態(tài)的上限含水率，是從可塑狀態(tài)過渡到流動狀態(tài)的界限含水率；塑限是粘性土呈可塑狀態(tài)的下限含水率，是土從可塑狀態(tài)過渡到半固體狀態(tài)的界限含水率。液限、塑限之差為塑性指數(shù)，表示粘性土呈可塑狀態(tài)時含水率的變化范圍，標(biāo)志著土的可塑程度。液塑限的大小，反映了土的工程性質(zhì)，是劃分土的類別及評價工程性質(zhì)的重要指標(biāo)，是粘性土物理性質(zhì)的必測項(xiàng)目。液塑限試驗(yàn)適用于粒徑小于0.5mm的粘性土。測定液、塑限的方法有圓錐儀法、碟式儀法、液限塑限聯(lián)合測定法；測定塑限的方法有搓條法、液、塑限聯(lián)合測定法。我國采用的圓錐儀法有兩種：一種是圓錐儀質(zhì)量76g，錐角30°，自錐尖起17mm、10mm處有刻度

16、，當(dāng)入土深度剛好到17mm、10mm刻度線時，測定試樣的含水率，此含水率即為土的液限，分別稱為17mm液限和10mm液限；另一種是公路土工試驗(yàn)采用的圓錐儀，質(zhì)量為100g，錐角30°，錐體入土深度為20mm測定的含水率為液限。它和上述76g錐入土深度17mm的液限基本相等。與76g錐入土10mm的液限換算關(guān)系為：76g錐入土深度17mm和100g錐入土深度測定的液限與美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)（碟式液限儀測得的液限）是等效的。因此76g錐入土深度對應(yīng)的含水率是確定界限含水率液限的標(biāo)準(zhǔn)。76g下沉10mm時測得的強(qiáng)度比下沉17mm時測得的強(qiáng)度高幾倍。實(shí)際上，10mm液限不是土的真正液限。但現(xiàn)行國

17、家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB5007-2002）、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鐵路工程巖土分類標(biāo)準(zhǔn)（TB10077-2001）都采用76g錐，入土深度10mm的液限計(jì)算塑性指數(shù)和液性指數(shù)，對粘性土進(jìn)行工程分類，以及確定粘性土承載力值。實(shí)際使用中應(yīng)區(qū)別17mm液限和10mm液限的含義和用途，避免發(fā)生混淆。2、液、塑限聯(lián)合測定法2.1試驗(yàn)所需儀器設(shè)備和器具1)液塑限聯(lián)合測定儀：包括讀數(shù)顯示器（有光電式、游標(biāo)式、百分表式）、圓錐儀（質(zhì)量76g，錐角30°）、試樣杯（直徑4050mm，高3040mm）。2)天平：稱量200g，分度值0.01g。3)其他：烘箱、干燥器、稱量盒、調(diào)土刀等。2.2試驗(yàn)要點(diǎn)1)按下

18、沉深度35mm、911mm及1618mm制備不同稠度的土膏，靜置濕潤后，填滿試樣杯，放于聯(lián)合測定儀升降座上。2)接通電源，讓電磁鐵吸住圓錐儀，調(diào)整零點(diǎn)和升降座，使圓錐儀尖剛好接觸土面。電磁鐵斷電，圓錐儀在自重作用下，落入試樣中，經(jīng)5s后測讀下沉深度。取出試樣測定含水率。重復(fù)上述步驟，再測定另外兩個不同稠度試樣的圓錐儀入土深度和含水率。3)在雙對數(shù)座標(biāo)紙上以圓錐下沉深度（h）為縱座標(biāo)，以含水率(W)為橫座標(biāo)，繪制hw關(guān)系曲線。三點(diǎn)應(yīng)連成一條直線，如三點(diǎn)不在一條直線上，則通過高含水率這一點(diǎn)與其余兩點(diǎn)連成兩條直線，在圓錐下沉深度2mm處可查得相應(yīng)的兩個含水率，如果這兩個含水率的差值小于2%，用該兩點(diǎn)

19、含水率平均值的點(diǎn)與高含水率的點(diǎn)連成一條直線。從直線上查得下沉深度為17mm所對應(yīng)的含水率為液限，下沉深度為10mm所對應(yīng)的含水率為10mm液限，下沉深度為2mm所對應(yīng)的含水率為塑限。若兩個含水率的差值大于2%，則應(yīng)重做試驗(yàn)。4)按下公式(17-36)、(17-37)計(jì)算塑料性指數(shù)和液性指數(shù)。3、碟式儀法液限試驗(yàn)3.1試驗(yàn)用儀器設(shè)備和器具1)碟式液限儀：由土碟、支架及底座組成。并配專用劃刀。2)天平：稱量200g，分度值0.01g。3)其他：同聯(lián)合測定法。3.2試驗(yàn)要點(diǎn)1)調(diào)整銅碟底與底座間距為10mm。2)在銅碟前半部放入制備好的試樣，制成水平狀，使其厚度為10mm。用劃刀自蝸心軸中心沿銅碟直

20、徑將試樣劃開成“V”型槽。3)轉(zhuǎn)動手柄，速率為每秒兩轉(zhuǎn)，使銅碟上下起落至溝槽兩邊試樣在振動下合攏約13mm時為止，記錄此時的擊數(shù)。4)用45個不同含水率的試樣重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，槽底試樣合攏所需的擊數(shù)宜在1535之間。5)測定各擊次下試樣的相應(yīng)含水率。6)在單對數(shù)座標(biāo)紙上以含水率為縱座標(biāo)，以擊數(shù)為橫座標(biāo)，繪制含水率與擊數(shù)關(guān)系曲線，曲線上擊數(shù)25次所對應(yīng)的含水率。即為該試樣的液限。4、搓條法塑限試驗(yàn)將土調(diào)至接近塑限狀態(tài)（揉捏不沾手），取810g在毛玻璃板上用手掌輕輕滾搓，手掌要均勻適宜地施加壓力在試樣上，土條不能有空心現(xiàn)象。當(dāng)土條直徑達(dá)3mm時產(chǎn)生裂縫并開始斷裂，取直徑符合3mm斷裂土條35g測定含水

21、率，此含水率即為塑限。試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行平行測定，平行差值與17.4含水率試驗(yàn)的平行差值相同。四、顆粒分析試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康暮头椒ㄍ潦怯纱笮〔煌螤罡鳟惖念w粒組成的集合體，為研究土的顆粒組成，將工程性質(zhì)相近的顆粒歸并為一類，稱為粒組。將土按顆粒大小分成不同粒組的過程，稱為顆粒分析試驗(yàn)。根據(jù)顆粒組成進(jìn)行分類，可粗略地判定土的透水性，可塑性，收縮及膨脹等物理性質(zhì)。顆粒大小分析試驗(yàn)的結(jié)果是級配曲線。在顆粒級配曲線上，可以找到顆粒含量小于10%、30%、60%粒徑分別為d10、d30、d60。d10稱為有效粒徑，對砂性土而言，d10越小，它的透水性越低；粘性土的d10越小，土的可塑性越高，且膨脹性顯著。d60

22、為控制粒徑。這三個指標(biāo)組成粗粒土的級配指標(biāo)。不均勻系數(shù) 曲率系數(shù) 不均勻系數(shù)Cu越小，級配曲線越陡，表明土顆粒越均勻，反之，則說明土顆粒組成越不均勻；曲率系數(shù)Cc反映土顆粒分布范圍。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)Cu5時，屬級配均勻的土，Cu5時，屬級配不均勻的土。當(dāng)Cc=13時屬級配良好，否則，是級配不良的。根據(jù)此來判定級配的優(yōu)劣情況。目前，顆粒分析的主要方法有：篩析法適用于粒徑0.075mm60mm的土；密度計(jì)法或移液管法適用于粒徑小于0.075mm的土。當(dāng)土中含有粒徑大于和小于0.075mm的顆粒，各超過10%時，應(yīng)聯(lián)合篩析法和密度計(jì)法或移液管法。2、篩析法篩析法是將土樣通過各種不同孔徑的篩子，將大小

23、顆粒按篩的孔徑逐級加以分組，分別計(jì)算出各粒組質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比，從而分析土的顆粒級配情況。2.1試驗(yàn)所需主要儀器設(shè)備1)粗細(xì)篩各一套：粗篩，篩孔直徑為分別為60、40、20、10、5、2mm；細(xì)孔篩篩孔直徑分別為2.0、1.0、0.5、0.25、0.75mm。2)天平：稱量5000g，分度值1g。稱量1000g，分度值0.1g，稱量200g，分度值0.01g。3)振篩機(jī)。4)其他：烘箱，瓷盤、研缽等。2.2試驗(yàn)要點(diǎn)1)將土樣風(fēng)干，碾散，拌勻，用四分法按表取代表性試樣。篩析法取樣數(shù)量土粒粒徑(mm)210204060取樣數(shù)量(g)10030030010001000200020004000400

24、0以上2)將試樣先過2mm篩，分別稱篩上和篩下的試樣質(zhì)量。當(dāng)篩下的試樣質(zhì)量小于試樣總質(zhì)量的10%時，不作細(xì)篩分析；篩上的試樣質(zhì)量小于試樣總質(zhì)量的10%時，不作粗篩分析。3)將2mm篩上和篩下的試樣，分別倒入依次疊好的粗篩和細(xì)篩的最上層，分別進(jìn)行篩析。篩后依次稱各篩上留下的試樣質(zhì)量。各級篩上及底盤內(nèi)試樣質(zhì)量總和與試驗(yàn)前試樣質(zhì)量的差值，不得大于試樣總質(zhì)量的1%。4)對含有粘土粒的砂性土，應(yīng)先將試樣在水容器內(nèi)加水?dāng)嚢?，使試樣充分浸潤，粗?xì)粒分離后過2mm篩。篩上試樣烘干后稱其質(zhì)量后進(jìn)行粗篩分析。篩下試樣懸液用帶橡皮頭的研杵研磨后過0.075mm，將篩上試樣烘干稱其質(zhì)量后進(jìn)行細(xì)篩分析。5）如粒徑小于0

25、.075mm試樣質(zhì)量大于試樣總質(zhì)量的10%時，則應(yīng)將這部分細(xì)顆粒用密度計(jì)法或移液管法測定其小于0.075mm的顆粒組成。6)按公式（17-40）計(jì)算小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比7）繪制顆粒級配曲線：在單對數(shù)座標(biāo)紙上，以小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比為縱座標(biāo)，顆粒粒徑為橫座標(biāo)繪制顆粒大小分布曲線。3、密度計(jì)法密度計(jì)法是根據(jù)司篤克斯定律測定的。利用土壤密度計(jì)通過測量不同深度處懸液的密度和土粒沉降的距離來計(jì)算不同粒徑所占的百分比。3.1試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備1)密度計(jì)：甲種刻度為550，分度值為0.5。刻度值表示在20時1000ml懸液內(nèi)所含干土質(zhì)量；乙種刻度為0.9951.0

26、20，分度值為0.002?？潭戎当硎?0時懸液的密度。2)量筒：容積1000ml，刻度01000ml，分度值為10ml。3)細(xì)篩和洗篩(孔徑0.075mm)。4)天平：稱量1000g，分度值0.1g，稱量200g，分度值0.01g。5)其他；攪拌器、溫度計(jì)、煮沸設(shè)備，秒表，錐形瓶等。3.2試驗(yàn)要點(diǎn)1)取相當(dāng)于30g干土質(zhì)量的風(fēng)干土或天然濕度的土倒入三角燒瓶中，加純水約200ml，浸泡過夜，然后置于煮沸設(shè)備上煮沸40min。2)將煮沸冷卻的懸液過0.075mm洗篩。取篩上試樣烘干，稱量、進(jìn)行細(xì)篩分析，并計(jì)算各級顆粒占試樣總質(zhì)量的百分比；將篩下懸液全部倒入量筒，加入4%六偏磷酸鈉10ml，再加入純

27、水至1000ml。3)用攪拌器在懸液中上下攪拌1min，取出攪拌器，立即開動秒表，將密度計(jì)放入懸液中，測計(jì)0.5、1、5、30、120、1440min時的密度計(jì)讀數(shù)，同時測定每次讀數(shù)時的懸液溫度。密度計(jì)讀數(shù)以懸液面上緣為準(zhǔn)，甲種密度計(jì)準(zhǔn)確至0.5，乙種密度計(jì)準(zhǔn)確至0.0002。4)按公式(17-41)或(17-42)計(jì)算小于某粒徑試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比：甲種密度計(jì)：乙種密度計(jì)：5)按公式(17-43)計(jì)算試樣顆粒粒徑：6)顆粒級配曲線繪制同篩析法。4、移液管法移液管法也是根據(jù)司篤克定律的原理計(jì)算出某種粒徑的顆粒自液面下沉到一定深度所需的時間，在此預(yù)計(jì)的時間內(nèi)用移液管自該深度處取出固定體積

28、的懸液。烘干懸液中水分，然后稱干土質(zhì)量，從而可計(jì)算出該粒徑土粒的百分比。4.1試驗(yàn)所需主要儀器設(shè)備移液管：容積25ml；燒杯：容積50ml；天平：稱量200g，分度值0.001g；其他；與密度計(jì)法相同。4.2試驗(yàn)要點(diǎn)1)制備土的懸液同密度計(jì)法。2)將裝置懸液的量筒置于恒溫水槽中至懸液溫度穩(wěn)定，測定懸液溫度。并按公式（17-43）計(jì)算粒徑小于0.05、0.01、0.005、0.002mm和其他所需粒徑下沉一定深度需要靜置的時間（或從相應(yīng)土工試驗(yàn)規(guī)程中查土粒沉降時間表）。3)用攪拌器在懸液中上下攪拌1min，取出攪拌器并開動秒表，按計(jì)算的不同時間在懸液面下10cm深處用移液管取出25ml懸液，移入

29、燒杯內(nèi)蒸發(fā)、烘干，稱干試樣質(zhì)量。4)按公式（17-44）計(jì)算小于某粒徑的試樣質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比X5）繪制顆粒級配曲線的方法與篩析法相同。五、擊實(shí)試驗(yàn)1、試驗(yàn)的目的和方法土作為路堤填筑材料，就需要對土的壓實(shí)性進(jìn)行試驗(yàn)。由于土質(zhì)、含水率及壓實(shí)的工藝不同，土的壓實(shí)效果也會不一樣。為了提高土體的強(qiáng)度，降低路堤土體的可壓縮性和滲透性，改善其工程性質(zhì)，控制現(xiàn)場施工質(zhì)量，均需在室內(nèi)模擬現(xiàn)場施工條件，在給定的擊實(shí)功的條件下，求得干密度與含水率的關(guān)系，從而求出壓實(shí)填土所能達(dá)到的最大干密度和相應(yīng)的最優(yōu)含水率。擊實(shí)試驗(yàn)的目的就是利用標(biāo)準(zhǔn)化的擊實(shí)儀器和規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法，測出土的最大干密度及最優(yōu)含水率，達(dá)到控制施工的目

30、的。2、試驗(yàn)所需主要儀器設(shè)備1)擊實(shí)儀：由擊實(shí)錘、擊實(shí)筒、護(hù)筒組成；2)推土器；3)天平：稱量200g，分度值0.01g；4)臺秤：稱量15kg，分度值5g；5)標(biāo)準(zhǔn)篩：孔徑5mm、20mm、40mm；6)其他：碾土設(shè)備、切土刀、稱量盒，烘箱等。3、試驗(yàn)要點(diǎn)1)試樣制備：分為干法和濕法兩種。干法：取代表性試樣20kg（小直徑筒）或50kg（大直徑筒）風(fēng)干，碾碎，過5mm、20mm或40mm篩，將篩下土樣拌合均勻，并測定土樣的風(fēng)干含水率。根據(jù)土的塑限預(yù)估最優(yōu)含水率，分別制備5個不同含水率的一組試樣，其中兩個含水率大于塑限，2個小于塑限，1個接近塑限，相鄰兩個試樣的含水率差值宜為2%。濕法：取天然

31、含水率的代表性試樣碾碎過5mm、20mm或40mm篩，將篩下土樣拌均勻，并測定天然含水率。根據(jù)土樣的塑限預(yù)估最優(yōu)含水率，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)到所要求的含水率。2)組裝好擊實(shí)儀，在擊實(shí)筒和護(hù)筒內(nèi)壁涂一薄層潤滑油，分層裝樣，并按要求擊數(shù)擊實(shí)。每層試樣高度宜相等，下層擊實(shí)后，要將表面刮毛，然后再加入上一層土，再擊實(shí)；最后一次擊實(shí)后超出擊實(shí)筒的余土高度不得大于6mm。3)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，也應(yīng)修平，擦凈筒外壁后稱量試樣總質(zhì)量，準(zhǔn)確至5g。4)計(jì)算擊實(shí)后試樣的試密度，并取2個代表性試樣，測定含水率，2

32、個試樣含水率差值不應(yīng)大于1%。5)重復(fù)進(jìn)行其他含水率試樣的擊實(shí)試驗(yàn)。6)按公式（17-45）計(jì)算擊實(shí)后試樣的干密度（）干密度含水率關(guān)系曲線 7)在直角坐標(biāo)紙上以干密度為縱坐標(biāo)，含水率為橫坐標(biāo)，繪制干密度與含水率關(guān)系曲線。曲線上峰值點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)分別表示該試樣的最大干密度和最優(yōu)含水率。8）按公式（17-46）、（17-47）校正最大干密度（）和最佳含水率（）第三部分 天荒坪抽水蓄能電站一、概述天荒坪抽水蓄能電站位于浙江省安吉縣境內(nèi)，距上海175km、南京180km、杭州57km，接近華東電網(wǎng)負(fù)荷中心。電站裝機(jī)容量180萬kW，上水庫蓄能能力1046萬kW·h，其中日循環(huán)蓄能量866萬kW

33、·h，年發(fā)電量316億kW·h，年抽水用電量（填谷電量）4286億kW·h，承擔(dān)系統(tǒng)峰谷差360萬kW任務(wù)。電站以及獨(dú)特的山區(qū)風(fēng)貌，優(yōu)越的地理位置，較高的知名度和良好的社會效益，而享譽(yù)海內(nèi)外。電站前期準(zhǔn)備工作于1992年6月啟動，1994年3月1日正式動工，1998年1月第一臺機(jī)組投產(chǎn)，總工期八年，于2000年12月底全部竣工投產(chǎn)。天荒坪電站雄偉壯觀，堪稱世紀(jì)之作，是我國目前已建和在建的同類電站單個廠房裝機(jī)容量最大、水頭最高的一座；也是亞洲最大、名列世界第二的抽水蓄能電站，電站主要設(shè)備均從國外引進(jìn)。電站樞紐主要包括上水庫和下水庫、輸水系統(tǒng)、中央控制樓和地下廠房等部

34、分組成。電站下庫位于海拔350米的半山腰，是由大壩攔截太湖支流西苕溪而成。有“兩岸青山出平湖”之美稱，當(dāng)?shù)厝朔Q“龍?zhí)逗薄Ｖ鲝S房是電 站的心臟。在天荒坪電站上下水庫間的大山中鑿有長達(dá)22公里的洞室群，大小洞室45個，構(gòu)成電站主、副廠房區(qū)。整個地下廠房全長200米，寬22米，高47米，6臺30萬千瓦機(jī)組一字排開，構(gòu)成壯觀的地下廠房景觀。電站上水庫位于海拔908米的高山之巔，是利用天荒坪和擱天嶺兩座山峰間的千畝田洼地開挖填筑而成，并有主壩和四座副壩及庫岸圍筑，整個上水庫呈梨形。平均水深42.2米，庫容量885萬立方米，相當(dāng)于一個西湖。二、基本構(gòu)成電站樞紐主要包括上水庫和下水庫、輸水系統(tǒng)、中央控制樓

35、和地下廠房等部分組成。據(jù)說天荒坪本來叫天篁坪，因?yàn)榈貏蓍_闊，氣候宜人，玉皇大帝常常在此游玩而得名，上水庫也因此被稱為天篁湖。整個上水庫是利用天荒坪與擱天嶺山峰間的洼地挖填而成，呈梨形狀，也像一個巨大的運(yùn)動場，蓄水之后，碧波蕩漾，湖面面積達(dá)28公頃，是一個晝夜水位高低變幅達(dá)29米多的動態(tài)湖泊，形似“天池”，具有極大觀賞性。下水庫位于海拔350米的半山腰，是由大壩攔截太湖支流西苕溪而成，有“兩岸青山出平湖”之美稱，當(dāng)?shù)厝朔Q“龍?zhí)逗薄Ｈ?、水文條件站址區(qū)年平均降水量1846mm，多年平均水面蒸發(fā)量933.1mm，多年平均徑流量2450萬立方米，保證率99%的枯水年年徑流量約為1000萬立方米，流入水

36、庫的水量足以補(bǔ)償蒸發(fā)和滲漏的水量損失，上水庫無徑流來源。下水庫百年一遇洪水為537立方米/秒，千年一遇洪水為860立方米/秒，可能最大洪水(PMF)為1280立方米/秒。下庫壩址河床窄，岸坡陡，整個邊坡穩(wěn)定。覆蓋層和強(qiáng)風(fēng)化巖石僅局部分布，厚度不大?；鶐r堅(jiān)硬，構(gòu)造簡單，無控制邊坡穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)面。輸水系統(tǒng)基巖風(fēng)化淺，無不良地質(zhì)作用?；鶐r為流紋質(zhì)熔凝灰?guī)r，堅(jiān)硬完整，耐風(fēng)化，后期有規(guī)模較大的花崗斑巖侵入，新鮮堅(jiān)硬，與圍巖接觸良好。地下廠房地段為均質(zhì)、新鮮巖體，廠房圍巖質(zhì)量良好。上下庫之間以1428m的輸水道相連接。四、樞紐布置樞紐主要建筑物上、下水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房洞室群、開關(guān)站等，均位于大溪左岸，

37、左岸山體雄厚，地形高差700m左右。上下水庫庫底的天然高差約590m，筑壩形成水庫后平均水頭570m，最大發(fā)電毛水頭610m，上下2個水庫的水平距離約1km，輸水道長度與平均發(fā)電水頭之比為2.5。主要機(jī)電設(shè)備有6臺30萬kW立軸可逆混流式水泵水輪機(jī)/發(fā)電電動機(jī)組、6臺340MVA三相繞組強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式主變壓器。上水庫：利用天然洼地挖填而成，集水面積很小,徑流、洪水均可忽略。設(shè)計(jì)最高蓄水位905.2m，總庫容885萬立方米；設(shè)計(jì)最低蓄水位863m，死庫容50萬立方米。水庫由主壩和4座副壩圍筑而成。主副壩均為瀝青混凝土面板土石壩。主壩最大壩高72m，壩頂長503m。副壩最大壩高9.334m，4座副壩總長822.3m。水庫庫岸及庫底均用瀝青混凝土防滲。輸水系統(tǒng)：輸水系統(tǒng)設(shè)在大溪左岸的山體內(nèi)，其組成部分主要有上庫進(jìn)出水口和閘門井、斜井式高壓管道、鋼筋混凝土岔管、壓力支管、尾水隧道和下庫進(jìn)出口等。2條高壓混凝土管道傾角58°，內(nèi)徑7m，降到225.0m高程后各分岔為3條內(nèi)徑3.2m的支管。6條尾水隧洞內(nèi)徑均為4.4m。輸水系統(tǒng)除支管段設(shè)鋼襯外，其它均用鋼筋混凝土襯砌，岔管也為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。地下廠房洞室群：地下廠房洞室群主要有主副廠房及安裝場、主變室、母線廊道、尾水閘門洞以及其它一些用于交通、通風(fēng)、排水的洞室