水運(yùn)檢測(cè)復(fù)習(xí)材料

1、交通部公路水運(yùn)試驗(yàn)檢測(cè)員考試復(fù)習(xí)資料試驗(yàn)檢測(cè)人員復(fù)習(xí)材料一:土工試驗(yàn)a,土的三相組成(固相,液相,氣相) 土的物理性質(zhì)指標(biāo):1 土的密度 :是指土體單位體積的質(zhì)量 土的密度變化范圍一般在16-22kN/m2土顆粒比重(或土粒密度)Gs:是指土的固體顆粒的單位體積的質(zhì)量與水在4oC時(shí)單位體積的質(zhì)量之比 土的比重取決于土的礦物成分,其變化范圍一般在26.0-27.5之間.3土的含水量w:是指土中水的質(zhì)量與固體顆粒的質(zhì)量之比,通常以百分?jǐn)?shù)表示. 含水量是表示土濕度的指標(biāo).土的天然含水量變化范圍很大,從干砂接近于零一直到飽和粘土的百分之幾百.4干密度 :是指土的固體顆粒質(zhì)量與土的總體積之比. 土的干密

2、度越大,土越密實(shí).所以干密度常常用作土壓實(shí)的控制指標(biāo).5飽和密度 :是指土空隙中全部被水充滿時(shí)土的密度.式中 是水的密度, =9.81KN/m=9.81*10-3N/cm6浮密度或稱浸水密度 :是指土浸在水中受到水的浮力作用時(shí)的單位體積的質(zhì)量7孔隙比e:是土中孔隙的體積與固體顆粒體積之比 孔隙比是一個(gè)應(yīng)用十分廣泛的指標(biāo),可以用來評(píng)價(jià)土的緊密程度.8孔隙率n:是指土中孔隙體積與總體積之比: 孔隙比與孔隙率之間存在下述換算關(guān)系9飽和度Sr:是指孔隙中水的體積與孔隙體積之比.飽和度用來描述土中水充滿孔隙的程度,Sr=0時(shí),土是完全干燥的, Sr=1時(shí),則土為完全飽和的.按飽和度可以把砂土劃分為三種狀

3、態(tài):0 Sr0.5 稍濕的0.5 Sr0.8 潮濕的0.8 Sr1.0 飽和的指標(biāo)符號(hào)物理表達(dá)式換算關(guān)系式土的物理性質(zhì)試驗(yàn):含水量試驗(yàn):烘干法:烘干法是測(cè)定含水量的標(biāo)準(zhǔn)方法,適用于粘質(zhì)土,粉質(zhì)土,砂類土和有機(jī)質(zhì)土儀器設(shè)備:1,烘箱:可采用點(diǎn)熱烘箱或溫度能保持105-110的其他能源烘箱.2,天平:感量0.01g.3,其他:干燥器,稱量盒等.試驗(yàn)步驟1,取具有代表性試樣,細(xì)粒土15-30g,砂類土,有機(jī)土50g,放入稱量盒內(nèi),立即蓋好盒蓋,稱其質(zhì)量.稱量時(shí),可在天平一端放上與該稱量盒等質(zhì)量的砝碼,移動(dòng)天平游碼,平衡后稱量結(jié)果即為濕土質(zhì)量.2,揭開盒蓋,將試樣和盒放入烘箱內(nèi)，在溫度105-110恒

4、溫下烘干.對(duì)于細(xì)粒土不得少于8h,對(duì)含有機(jī)質(zhì)超過5%的土,應(yīng)將溫度控制在65-70下恒溫烘干.3,將烘干后的試樣和盒取出,放入干燥器內(nèi)冷卻(一般只需0.5-1h)冷卻后蓋好盒蓋稱質(zhì)量精確到0.01g.酒精燃燒法在土樣中加入酒精,利用酒精能在土上燃燒,使土中水分蒸發(fā),將土樣烘干,一般應(yīng)燒三次.儀器設(shè)備1稱量盒2天平:感量0.01g3酒精:純度95%4滴管,火柴,調(diào)土刀等實(shí)驗(yàn)步驟1,取代表性試樣(粘質(zhì)土5-10g砂類土20-30g)放入稱量盒內(nèi)，稱濕土質(zhì)量.2,用滴管將酒精注入放有試樣的稱量盒中,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,可將盒在桌上輕輕敲擊.3,點(diǎn)燃盒中究竟,燃燒至

5、火焰熄滅.4,將試樣冷卻數(shù)分鐘,按2和3步重新燃燒兩次.5,待第三次火焰熄滅后，蓋好盒蓋,立即稱干土質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.01g本法適用于無粘性土,一般粘性土.不適用于含有機(jī)質(zhì)土,含鹽量較多的土和重粘土.含水量的其他測(cè)試方法:1,紅外線照射法:紅外線照射法是將土樣置于紅外線燈光之下烘干,通常將土樣放于距光源5-15cm距離內(nèi)照射約1h左右即可干燥.試驗(yàn)證明,此法所的結(jié)果較烘干含水量略大1%左右.2,比重法:將土樣放入一定容積的玻璃瓶中,算出土粒在水中的浮重,進(jìn)一步求出土的含水量.適用于砂類土.3,微波加熱法:經(jīng)試驗(yàn)對(duì)比多數(shù)土的測(cè)試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)烘干法相對(duì)誤差小于1.5%但對(duì)一些含金屬礦物質(zhì)的土不適用.4

6、碳化鈣氣壓法: 碳化鈣為吸水劑.將一定量的濕土樣和碳化鈣放與體積一定的密封容器中, 吸水劑與土中的水發(fā)生發(fā)應(yīng)，產(chǎn)生乙炔氣體,乙炔氣體在密封容器中產(chǎn)生的壓強(qiáng)與土中水分子質(zhì)量成正比.特殊土的含水量測(cè)試方法:1,含石膏土和有機(jī)質(zhì)土的含水量測(cè)試法含石膏土和有機(jī)質(zhì)土的烘干溫度在110時(shí),對(duì)含石膏土?xí)ソY(jié)晶水,對(duì)含有機(jī)質(zhì)土其有機(jī)成分會(huì)燃燒,測(cè)試結(jié)果將與含水量定義不符.這種試樣的干燥宜用真空干燥箱在近乎1個(gè)大氣壓力作用下將土干燥,或?qū)⒑嫦錅囟瓤刂圃?0-70,干燥8h以上為好.2,無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的含水量測(cè)試法無機(jī)結(jié)合料在國外常稱為水硬性結(jié)合料,它主要指水泥,石灰,粉煤灰和石灰或水泥粉煤灰,所用術(shù)語水泥穩(wěn)

7、定土,石灰穩(wěn)定土,石灰粉煤灰穩(wěn)定土等總稱無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土.無機(jī)結(jié)合料含水量用烘干法測(cè)定時(shí),應(yīng)提前將烘箱溫度提升到110,使放入的無機(jī)混合料一開始就能在105-110的環(huán)境下烘干.另外烘干后應(yīng)用硅膠作為干燥劑.如不將烘箱溫度先提升到110,則測(cè)得的含水量往往偏小.密度試驗(yàn)方法測(cè)定密度常用的方法有環(huán)刀法、蠟封法、灌砂法、灌水法等. 環(huán)刀法操作簡便而準(zhǔn)確，在室內(nèi)和野外普遍采用；不能用環(huán)刀削的堅(jiān)硬、易碎、含有粗粒、形狀不規(guī)則的土，可用蠟封法；灌砂法、灌水法一般在野外應(yīng)用.在密度測(cè)試中，m較易獲得，難的是V值。V值的檢測(cè)操作受人為因素和土的粒度成分影響很大。 環(huán)刀法：此法采用一定體積的環(huán)刀切削土樣，使土

8、按環(huán)刀形狀充滿其中，測(cè)環(huán)刀中土重，根據(jù)已知環(huán)刀的體積就可按定義計(jì)算土的密度。有不同型號(hào)的環(huán)刀可供選用。室內(nèi)測(cè)試時(shí)，應(yīng)結(jié)合我國儀器設(shè)備情況，可選用剪切、壓縮、滲透儀環(huán)刀。施工現(xiàn)場檢查填土密度時(shí)，因每層土壓實(shí)程度上下不均，而每一層壓實(shí)厚度達(dá)20-30cm，環(huán)刀容積過小，取土深度稍有變化，所測(cè)密度誤差較大，為此可選用大容積環(huán)刀提高測(cè)試精度。1儀器設(shè)備（1）環(huán)刀：內(nèi)徑6-8cm，高2-3m，壁厚1.5-2mm。（2）天平：感量0.1g。（3）其他：修土刀、鋼絲鋸、凡士林等。 2試驗(yàn)步驟（1）按工程需要取原狀土或制備所需狀態(tài)的擾動(dòng)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。正比。通過測(cè)氣

9、體壓強(qiáng)就可換算出相應(yīng)的含水量。（2）用修土刀或鋼絲鋸將土樣上部削成略大子環(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，使與環(huán)刀口面齊平，并用剩余土樣測(cè)定含水量。（3）擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與土合質(zhì)量叫，準(zhǔn)確至0.1g。3結(jié)果整理4精密度和允許差本試驗(yàn)須進(jìn)行二次平行測(cè)定，取其算術(shù)平均值，其平行差值不得大于0.03g/cm3。（三）蠟封法此法系將不規(guī)則的土樣（體積不小于5cm3）稱其自然質(zhì)量后，浸人熔化的石蠟中，使土樣被石蠟所包裹，而后稱其在空氣中重與在水中重，并按公式計(jì)算土樣密度。此法所得密度值恒較其方法大，這是因?yàn)樵谌魏吻闆r下難以避免熔蠟浸人土內(nèi)孔隙中的緣故

10、。1.儀器設(shè)備（1）天平：感量001分（2）燒杯、細(xì)線、石蠟、針、削上刀等。2試驗(yàn)步驟（1）用削土刀切取體積大于30”試件，削除試件表面的松、浮土以及尖銳棱角，在天平上稱量，準(zhǔn)確至0.01g。取代表性上樣進(jìn)行合水量測(cè)定。（2)將石蠟加熱至剛過熔點(diǎn)，用細(xì)線系住試件侵入石蠟中，使試件表面覆蓋一薄層嚴(yán)密的石蠟，若試件蠟?zāi)ど嫌袣馀荩栌脽後槾唐茪馀?，再用石蠟填充針孔，涂平孔口。?）待冷卻后，將蠟封試件在天平上稱量，準(zhǔn)確至0.01g。（4)利用細(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0.01g，并測(cè)量蒸餾水的溫度。（5）將蠟封試件從

11、水中取出，擦干石蠟表面水分，在空氣中稱其質(zhì)量，將其與）中所稱質(zhì)量相比，若質(zhì)量增加，表示水分進(jìn)入試件中；若浸人水分質(zhì)量超過0.03g，應(yīng)重做。3結(jié)果整理按下式計(jì)算濕密度現(xiàn)場坑試法：對(duì)含有碎礫石的上層或人工填上層無法用環(huán)刀取樣，則可在現(xiàn)場測(cè)點(diǎn)挖一測(cè)坑，挖的同時(shí)測(cè)其挖出土石的質(zhì)量和含水量，挖出的土質(zhì)量一般不少于300kg對(duì)不規(guī)則的試坑體積測(cè)、量，可用不透水的薄膜袋放在坑內(nèi)，然后向袋中灌水并測(cè)所灌水的體積，并按定義計(jì)算土的密度。也可按灌砂法測(cè)定體積比重試驗(yàn)：土的比重試驗(yàn)?zāi)康模菏乔笸猎?05-110下烘干至恒重時(shí)的質(zhì)量，然后與同體積4度時(shí)蒸餾水的質(zhì)量的比值。比重瓶法：比重瓶法適用于土粒小于5mm的土。浮

12、稱法：浮稱法適用于土粒大于5mm的土，其中20mm的土質(zhì)量應(yīng)小于總質(zhì)量的10%土的工程分類及命名；土粒級(jí)配指標(biāo)Cu、Cc。自然界中的各種土，從直觀上顯然可以分為兩大類：一類是由肉眼可以見的松散顆粒所堆成，顆粒通過接觸點(diǎn)直接接觸。另一類是由肉眼難以辨別的微細(xì)顆粒所組成。工程上以土中顆粒直徑大于0.075mm（有的規(guī)范用0.1mm）的質(zhì)量占全部土粒質(zhì)量的50%作為第一個(gè)分類界限。大于50%的稱為粗粒土，小于50%的稱為細(xì)粒土。交通部頒布的公路土工試驗(yàn)規(guī)程所列的土的分類標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)為：1， 土顆粒組成特征2， 土的塑性指標(biāo)：液限Wl塑限Wp和塑性指數(shù)Ip。3， 土中有機(jī)質(zhì)存在情況。 200 60 20

13、5 2 0.5 0.25 0.074 0.002 | | | | | | | | |巨粒土粗粒土細(xì)粒土漂石（塊石）卵石（小塊石）礫（角礫）砂粉粒粘粒粗中細(xì)粗中細(xì)粒組劃分圖一、 巨粒土的分類巨粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50%的土稱巨粒土。根據(jù)巨粒組的具體含量，可細(xì)分為漂（卵）石、 漂（卵）石夾土及漂（卵）石質(zhì)土。（1） 巨粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量75的土稱漂（卵）石。其中漂石粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50%的土稱為漂石，記為B；漂石粒組質(zhì)量少于或等于50%的土稱卵石，記Cb。（2） 巨粒組質(zhì)量為總質(zhì)量75-50%的土稱漂（卵）石夾土。其中漂石粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50%的土稱漂石夾土記為BSl，漂石粒組質(zhì)量少于或等于50

14、%的土稱卵石夾土記為CbSl（3） 巨粒組質(zhì)量為總質(zhì)量50-15%的土稱漂（卵）石質(zhì)土。其中漂石粒多于卵石粒的土稱漂石質(zhì)土，記為SlB；其中漂石粒少于或等于卵石粒的土稱為卵石質(zhì)土記為SlCb。（4） 巨粒組質(zhì)量少于總質(zhì)量15%的土，可扣除巨粒，按粗粒土或細(xì)粒土的相應(yīng)規(guī)定分類定名。（二）粗粒土的分類 粗粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50%的土稱為粗粒土。1， 粗粒土中礫粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50%的土稱礫類土，礫類土應(yīng)根據(jù)其中細(xì)粒含量和類別以及粗粒組的級(jí)配進(jìn)行分類，其中：a：當(dāng)Cu5 Cc=1-3時(shí)，稱級(jí)配良好礫，記為GWb：不同時(shí)滿足上述條件時(shí)，稱級(jí)配不良砂，記為GP礫類土中細(xì)粒組質(zhì)量為總質(zhì)量5-15%的土稱

15、含細(xì)粒土礫，記為GF礫類土中細(xì)粒組質(zhì)量大于總質(zhì)量15%，并小于或等于總質(zhì)量的50%時(shí)，按細(xì)粒土的塑性圖中的位置定名。A，當(dāng)細(xì)粒土位于塑性圖A線以下時(shí)，稱粉土質(zhì)礫，記GMB，當(dāng)細(xì)粒土位于塑性圖A線以上時(shí)，稱粘土質(zhì)礫，記GC。2， 粗粒土中礫粒組質(zhì)量少于或等于總質(zhì)量50%的土稱砂類土，砂類土應(yīng)根據(jù)其中細(xì)粒含量和類別以及粗粒組的級(jí)配進(jìn)行分類，其中：砂類土中細(xì)粒組質(zhì)量少于總質(zhì)量5%的土稱砂，按下列級(jí)配指標(biāo)定名：a， 當(dāng)Cu5，Cc=1-3時(shí)，稱級(jí)配良好砂，記SWb， 當(dāng)級(jí)配不滿足上述條件時(shí)，稱級(jí)配不良砂，記SP砂類土中細(xì)粒組質(zhì)量為總質(zhì)量5-15%時(shí)的土稱含細(xì)粒土砂，記SF 砂類土中細(xì)粒組質(zhì)量大于總質(zhì)量

16、的15%并小于或等于總質(zhì)量的50%時(shí)，按細(xì)粒土在塑性土中的位置定名：A， 當(dāng)細(xì)粒土位于塑性圖A線以下時(shí)，稱粉土質(zhì)砂，記SMB， 當(dāng)細(xì)粒土位于塑性圖A線以上時(shí)，稱粘土質(zhì)砂，記SC（三）細(xì)粒土的分類 細(xì)粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50%以上的土稱細(xì)粒土，細(xì)粒土應(yīng)該按規(guī)定劃分為細(xì)粒土，含粗粒的細(xì)粒土和有機(jī)質(zhì)土。1， 細(xì)粒土中粗粒組質(zhì)量少于總質(zhì)量25%的土稱細(xì)粒土。細(xì)粒土應(yīng)按塑性圖分類。A， 在B線以右，稱高液限粘土，記CHB， 在B線以左，Ip=10線以下，稱低液限粉土，記ML2， 細(xì)粒土中粗粒組質(zhì)量為總質(zhì)量25-50%的土稱含粗粒的細(xì)粒土，含粗粒的細(xì)粒土應(yīng)先確定細(xì)粒土部分的名稱，再按以下規(guī)定最終定名：A，

17、當(dāng)粗粒土中礫粒組占優(yōu)勢(shì)時(shí)，稱含礫細(xì)粒土，應(yīng)在細(xì)粒土代號(hào)后綴代號(hào)GB， 當(dāng)粗粒土中砂粒組占優(yōu)勢(shì)時(shí)，稱含砂細(xì)粒土，應(yīng)在細(xì)粒土代號(hào)后綴代號(hào)S3， 含有機(jī)質(zhì)的細(xì)粒土稱有機(jī)質(zhì)土。土中有機(jī)質(zhì)包括未完全分解的動(dòng)物殘骸和植物殘骸和完全分解的無定形物質(zhì)。后者多呈黑色、青黑色或暗色；有臭味；有彈性和海綿感。當(dāng)不能判定時(shí)，可采用下列方法：將試樣在105-110的烘箱中烘烤。烘烤24h后試樣的液限小于烘前的3/4，該試樣為幼有機(jī)質(zhì)土。有機(jī)質(zhì)土應(yīng)根據(jù)塑性圖規(guī)定命名：1， 位于塑性圖A線以上：A， 在B線以右，稱有機(jī)質(zhì)高液限粘土，記為CHOB， 在B線以左，Ip=10線以上，稱有機(jī)質(zhì)低液限粘土，記為CLO2， 位于塑性圖

18、A線以下：A， 在B線以右，稱有機(jī)質(zhì)高液限粉土，記為MHOB， 在B線以左，Ip=10線以下，稱有機(jī)質(zhì)低液限粉土，記為MLO顆粒分析試驗(yàn)方法（一）概述組成土體的顆粒是大小不同粒徑的集合體，土粒粒徑的大小和級(jí)配與土的工程性質(zhì)緊密相關(guān)，土的顆粒分析試驗(yàn)就是測(cè)定土的粒徑大小和級(jí)配狀況，為土的分類、定名和工程應(yīng)用提供依據(jù)。分析的方法有直接法和間接法，對(duì)于粒徑大于0.O74mM的土用篩析法直接測(cè)試；對(duì)于粒徑為0.002-0.074mm的土一般用水析法間接測(cè)試。（二）篩折法1試驗(yàn)原理篩析法是將土樣通過逐級(jí)減小孔徑的一組標(biāo)準(zhǔn)篩子。對(duì)于通過某一篩孔的土粒，可以認(rèn)為其粒徑恒小于該篩的孔徑，反之，遺留在篩上的顆粒

19、，可以認(rèn)為其粒徑恒大于該篩的孔徑。這樣即可把土樣的大小穎粒按篩孔徑大小逐級(jí)加以分組和分析。2適用范圍粒徑d0.074mm的土。3儀器設(shè)備細(xì)篩：孔徑為2mm、0.5mm、0.25mm、0.074mm。4試驗(yàn)步驟將土樣放在橡皮板上風(fēng)干，用木碾將粘結(jié)的土團(tuán)充分碾散拌勻，用四分法取代表性土樣備用。將四分法取出的代表性土樣稱取100-4000g(土樣的粒徑越大稱取的數(shù)量越多）。將試樣過孔徑為2mm的細(xì)篩，分別稱出篩上和篩下土的質(zhì)量。取2mm篩上試樣倒人依次疊好的粗篩（孔徑為60mm、40mm、20mm、10mm、5mm）的最上層篩中；取2mm篩下的土樣倒人依次疊好的細(xì)篩（孔徑為2mm、0.5mm、0.2

20、5mm、0.074mm）的最上層篩中進(jìn)行篩析，若2mm篩下的土不超過試樣總質(zhì)量的10%，則可省略細(xì)篩分析。同樣，2mm篩上的土如不超過試樣總質(zhì)量的10，則可省略粗篩分析，篩析時(shí)細(xì)篩可放在搖篩機(jī)上振搖，振搖時(shí)間、般為10-15min。依次將留在各篩上的土稱重。要求備細(xì)篩及底盤內(nèi)土質(zhì)量總和與原來所取2mm篩下試樣質(zhì)量之差不得大于1，同樣各粗篩及2mm篩下的土質(zhì)量和與試樣質(zhì)量之差不得大于1%。5計(jì)算及繪圖以小于某粒徑的土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)，顆粒直徑的對(duì)數(shù)值為橫坐標(biāo)，繪制顆粒大小分配曲線。（三）比重計(jì)法和吸管法1試驗(yàn)原理比重計(jì)和吸管法分析是水析法的一種，實(shí)質(zhì)為靜水沉降法，其基本原理認(rèn)為0.002-0.

21、2mm粒徑的土粒在水或液體中靠自重下沉?xí)r應(yīng)作等速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的規(guī)律符合斯托克斯定律。定律認(rèn)為土粒越大，在靜水中沉降速度越快。反之，土粒越小、沉降速度越慢。設(shè)有一個(gè)圓球在進(jìn)行粒度成分分析時(shí)，先把一定重力WS，的干土制成一定體積的懸液，攪拌均勻后，各種粒徑的士在懸液中是均勻分布的，即各種粒徑在懸液中的濃度在不同深度處都是相等的。靜置一段時(shí)間ti后，懸液中粒徑為di的顆粒以相應(yīng)的沉降速度ui在水中沉降占較粗的顆粒在懸液中沉降較快，較細(xì)的顆粒則沉降較慢，在深度Li處，沉降速度為uiLiti，所以在Li深度范圍內(nèi)，肯定已沒有大子di的顆粒，則在Li深度一微小區(qū)段內(nèi)的懸液中只有等于及小于di的顆粒，而且等于

22、及小于di顆粒的濃度與開始均勻懸液中等于及小于山的濃度相等。從以上分析可看出，只要時(shí)間一定，則某一深度處等于及小于di的粒徑就已知。同樣只要測(cè)出同一時(shí)間內(nèi)同深度處的懸液密度，則相應(yīng)的含量就已知。懸液的密度pi可用比重計(jì)測(cè)讀，也可用吸管吸取Li處的懸液測(cè)定。2適用范圍1934年凡爾塞國際土壤物理學(xué)代表會(huì)議規(guī)定，斯托克斯公式只適用于直徑為0.2-0.002mm的顆粒。當(dāng)顆粒直徑過大時(shí)，其沉降速度超過公式所允許的速度，則顆粒在液體中沉降時(shí)會(huì)產(chǎn)生素流現(xiàn)象，而不是等速運(yùn)動(dòng)。如顆粒直徑過小，則膠體顆粒遇水后成為懸浮物質(zhì)，由于水分子的作用力而相互撞擊，永不停止，產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)，從而改變了原顆粒在液體中沉降的特

23、性，故不能正確地量測(cè)其下沉速度。3方法概述對(duì)于比重計(jì)法，首先將一定體積液體中的土加以攪拌，使其均勻分散于整個(gè)懸液內(nèi)。自此時(shí)算起，在其后某一時(shí)間（t）將比重計(jì)放入懸液中，觀測(cè)液面所達(dá)到的比重計(jì)刻度。這樣，可以利用已知的t及L算得相應(yīng)的等值粒徑d和推求在全部懸液中所含等于和小于d的顆粒密度及其所占質(zhì)量百分比。以此兩項(xiàng)結(jié)果，在半對(duì)數(shù)紙上繪制顆粒大小分配曲線。移液管法根據(jù)斯托克斯定律計(jì)算出某一粒徑的顆粒沉降至某一深度所需要的時(shí)間，在此時(shí)刻內(nèi)用吸管在該深度處吸取一定體積的懸液。將吸出的懸液烘干稱重；就可把不同粒級(jí)的質(zhì)量測(cè)定出來以確定土的顆粒組成。不均勻系數(shù)Cu，曲率系數(shù)（或稱級(jí)配系數(shù)）CcCu=d60/

24、d10 Cc=d230/d10*d60式中：d10、d30、d60分別相當(dāng)于累計(jì)白分含量10%，30%，60%的粒徑d10有效粒徑 d60限制粒徑不均勻系數(shù)Cu反映大小不同粒徑的分布情況。Cu越大，表示土粒大小分布范圍大，土的級(jí)配良好，曲率系數(shù)Cc則是描述累計(jì)曲線的范圍，反映累計(jì)曲線的整體形狀。一般認(rèn)為不均勻系數(shù)Cu10時(shí)，稱為級(jí)配良好的土。當(dāng)同時(shí)滿足不均勻系數(shù)Cu5和曲率系數(shù)Cc=1-3這兩個(gè)條件時(shí)，土為級(jí)配良好土。相對(duì)密度Dr的基礎(chǔ)概念：工程上為了更好的表明粗粒土所處的密度狀態(tài)，采用將現(xiàn)場的孔隙比e與該種土所能達(dá)到最密實(shí)時(shí)的孔隙比emin和最松時(shí)的孔隙比emax相對(duì)比的辦法來表示現(xiàn)場土孔隙

25、比為e時(shí)的密實(shí)度。這種度量密實(shí)度的指標(biāo)稱為相對(duì)密度Dr表示為：Dr=(emax-e)/(emax-emin)一般認(rèn)為Dr1/3時(shí)土屬疏松狀態(tài)；1/32/3時(shí)土屬于密實(shí)狀態(tài)。相對(duì)密度的另一中等價(jià)表達(dá)式為：Dr=（d-dmin）dmax/(dmax-dmin) d 式中d干密度土從液體狀態(tài)向塑性體狀態(tài)過渡的界限含水量稱為液限WL土有塑性狀態(tài)向脆性固體狀態(tài)過渡的界限含水量稱為塑限Wp粘性土塑性大小，可用土處于塑性狀態(tài)的含水量變化范圍衡量。此范圍即液限與塑限之差值，dmindmin稱為塑性指數(shù)Ip=WL-Wp。塑性指數(shù)一般用不帶百分?jǐn)?shù)符號(hào)的數(shù)值表示，塑性指數(shù)越大，表示土越具有高塑性。土的天然含水量在一

26、定程度上反映土中水量的多少。但僅僅天然含水量并不能說明土處于什么物理狀態(tài)，因此還需要一個(gè)能夠表示天然含水量與界限含水量關(guān)系的指標(biāo)，液性指數(shù)ILIL=W-Wp/WL-Wp W-天然含水量當(dāng)IL=1.0，即W=WL 土處于液限 IL=0， 即W=WL 土處于塑限按IL可區(qū)分土的各種狀態(tài)，在公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定：IL0 為堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬狀態(tài)0IL0.5 為硬塑狀態(tài)|可塑狀態(tài)0.5IL1.0 為軟塑狀態(tài)|可塑狀態(tài)IL1.0 為流塑狀態(tài)當(dāng)土達(dá)塑限后繼續(xù)變干，土的體積隨含水量的減少而收縮。但達(dá)某一含水量后，土的體積不再收縮，這個(gè)界限含水量稱為縮限Ws。當(dāng)土的含水量低于縮限時(shí)，土將是不飽和的。相對(duì)

27、密度試驗(yàn)方法（一）概述土的密實(shí)程度通常指單位體積中固體顆粒的含量。土顆粒含量多，土就密實(shí)；土顆粒含量少，土就疏松。但對(duì)于無粘性土來說這種表示密實(shí)度的方法有明顯缺點(diǎn)，主要是這種表示方法沒有考慮到粒徑級(jí)配這一重要因素的影響。例如取兩種不同級(jí)配的砂土進(jìn)行分析，假定第一種砂是理想的均勻圓球，不均勻系數(shù)CU=1.0。若這種砂處于最密實(shí)的爿：列，理論上可以算出這時(shí)的孔隙比e0.35。，”果砂的比重GS=2.65，則最密實(shí)時(shí)的干密度d=1.96gcm3。第二種砂是同樣的理想圓球，但其級(jí)配中除大的圓球夕），還有J、的圓球可以充填孔隙，即不均勻系數(shù)Cu1.0，顯然這種砂最密時(shí)的孔隙比e0.35。這就是說，。果兩

28、種砂都具有同樣的孔隙比e=0.35，但對(duì)于第一種砂已處于最密實(shí)狀態(tài)，而對(duì)第二種砂則不是最密實(shí)狀態(tài)。工程上為了更好地表明粗粒土所處的密實(shí)狀態(tài)，采用將現(xiàn)場土的孔隙比。與該種土所能達(dá)到最密實(shí)時(shí)的孔隙比emin和最松時(shí)的孔隙比emax相對(duì)比的辦法來表示現(xiàn)場土孔隙比為。時(shí)的密實(shí)度。這種度量密實(shí)度的指標(biāo)稱為相對(duì)密度Dr公路路基填方工程用擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果控制施工質(zhì)量，對(duì)粘性上來說是很好的，但對(duì)于粗粒土，因其理論和實(shí)踐上不適用于一般粘性土所表示的擊實(shí)關(guān)系曲線，所以用壓實(shí)度指標(biāo)控制粗粒土路基的壓實(shí)質(zhì)量不盡合理，建議用Dr。作為壓實(shí)質(zhì)量控制指標(biāo)。（二）儀器設(shè)備 (1)量筒：容積為500cm3及100cm3兩種，后者內(nèi)

29、徑應(yīng)大子6cm. (2）長頸漏斗：頸管內(nèi)徑約1.2cm,頸口磨平。 (3）錐形塞：直徑約1.5cm的圓錐體鑲于鐵桿上。 (4）砂面拂平器。 (5)電動(dòng)最小孔隙比儀，如元此種儀器，可有下列(6)-(8）的設(shè)備。 (6)金屬容器，有以下兩種： 容積250cm3，內(nèi)徑5cm，高度12.7cm。 容積1000cm3，內(nèi)徑10cm，高度12.7cm。(7)振動(dòng)儀。（8）擊錘：錘重1.25kg高度：150mm，錘座直徑50mm。（三）試驗(yàn)步驟1最大孔隙比的測(cè)定 (1）取代表性試樣約1.5kg，充分風(fēng)干（或烘于），用手搓揉或用圓木棉在橡皮板上碾散，并拌和均勻。 (2)將錐形塞桿自漏斗下口穿人，并向上提起，使

30、錐體堵住漏斗管口：一并放人體積1000cm3量筒中，使其下端與量筒底相接。 (3)稱取試樣700g，準(zhǔn)確至1g，均勻倒人漏斗中，將漏斗與塞桿同時(shí)提高，移動(dòng)塞桿使錐體略離開管口，管口應(yīng)經(jīng)常保持高出砂面約1-2cm，使試樣緩緩且均勻分布地落人量筒中。（4）試樣全部落人量筒后取出漏斗與錐形塞，用砂面拂平器將砂面拂平，勿使量筒振動(dòng)，然后測(cè)讀砂樣體積，估讀至5cm3。 (5)以手掌或橡皮塞堵住量筒口，將量筒倒轉(zhuǎn)，緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)量筒內(nèi)的試樣，并回到原來位置，如此重復(fù)幾次，記下體積的最大值，估讀至5cm3。（6）取上述兩種方法測(cè)得較大體積值，計(jì)算最大孔隙比。 2最小孔隙比的測(cè)定（1）取代表性試樣約4kg，按最大

31、孔隙比測(cè)定的步驟處理。（2）分三次倒入容器振擊，先取上述試樣600-800（其數(shù)量應(yīng)使振擊后的體積略大于容器容積的1/3）倒人1000cm3容器內(nèi)，用振動(dòng)儀以各(150-200）次min的速度敲打容器兩側(cè)，并在同一時(shí)間內(nèi)，用擊錘于試樣表面錘擊30-60）次min，直至砂樣體積不變?yōu)橹梗ㄒ话慵s5-10min時(shí)）。敲打時(shí)要用足夠的力量使試樣處于振動(dòng)狀態(tài)。振擊時(shí)，粗砂可用較少擊數(shù)，細(xì)砂應(yīng)用較多擊數(shù)。（3）如用電動(dòng)最小孔隙比試驗(yàn)儀時(shí)、當(dāng)試樣同上法裝人睿器后，開動(dòng)電機(jī)，進(jìn)行振擊試驗(yàn)。（4）按上述方法進(jìn)行后兩次加上的振動(dòng)和錘擊，第三次加上時(shí)應(yīng)先在容器口上安裝套環(huán)。（5）最后一次振畢，取下套環(huán)，用修上刀齊容

32、器頂面削去多余試樣，稱量，準(zhǔn)確至1g，計(jì)算其最小孔隙比。（四）結(jié)果整理計(jì)算最小與最大于密度dmin=m/Vmax Vmax試樣最大體積dmax =m/Vmin Vmin試樣最小體積 精確0.01計(jì)算最大與最小孔隙比emax=(wGs/dmin)-1emin=(wGs/dmax)-1 Gs土粒比重 精確0.01計(jì)算相對(duì)密度，計(jì)算至0.01（五）精密度和允許差最小與最大干密度，均須進(jìn)行兩次平行測(cè)定，取其算術(shù)平均值，其平行差值不得超過0.03g/cm3。上述方法適用于顆粒直徑小于5mm的土，且粒徑2-5m的試樣質(zhì)量不大于試樣總質(zhì)量的15液塑限試驗(yàn)方法（一）概述細(xì)粒土隨著土中含水量的不同，分別處于各種

33、不同的狀態(tài)。1911年瑞典農(nóng)學(xué)家阿太堡將土從液態(tài)過渡到固態(tài)的過程分為五個(gè)階段，規(guī)定了各個(gè)界限含水量，稱為阿大堡限度。土的界限含水量和土的機(jī)械組成、土粒的礦物成分，比表面積、表面電荷強(qiáng)度等一系列因素有關(guān)，是這些因素的綜合反映。塑性高表示土中膠體粘粒含量大，同時(shí)也表示粘土中可能含有蒙脫石或其他高活性的膠體粘粒較多。因此，界限含水量尤其是液限、較好地反映出土的某些物理力學(xué)特性，如壓縮性、脹縮性等，對(duì)工程來說，有實(shí)用意義的主要是土的液限、塑限和縮限。液限是土可塑狀態(tài)的上限含水量，塑限是土可塑狀態(tài)的下限含水量。含水量低于縮限，水分蒸發(fā)時(shí)土體積不再縮小。事實(shí)上，上從粘滯流動(dòng)狀態(tài)到可塑狀態(tài)、從可塑狀態(tài)到半固

34、體狀態(tài)的性質(zhì)和直觀變化都是漸變的。因此，在兩者之間建立確定的界限都帶有一定的任意性。也就是說，其他的物質(zhì)例如水從液態(tài)變到氣態(tài)或從液態(tài)變到固態(tài)有直觀的溫度臨界點(diǎn)，而上隨含水量的變化從一狀態(tài)到另一狀態(tài)元明顯可見的含水量臨界點(diǎn)，這就促使各國、各行業(yè)土木工程人員實(shí)行行業(yè)約定和規(guī)范，先后發(fā)展用碟式儀法。圓錐儀法、搓條法以及聯(lián)合測(cè)定法來區(qū)分和測(cè)定土的界限含水量。我國通用圓錐儀法測(cè)土的液限含水量，搓條法測(cè)土的塑限含水量，或聯(lián)合法測(cè)土的液限和塑限含水量。但各行業(yè)間由于歷史原因，用同樣方式測(cè)試時(shí)，所采用的儀器的具體尺寸、質(zhì)量和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不相同，這是測(cè)試工作者和應(yīng)用人員必須注意的問題。（二）液限塑限聯(lián)合測(cè)定法1儀器

35、設(shè)備LP-100型液塑限聯(lián)合測(cè)定儀；錐質(zhì)量為100g錐角為300，讀數(shù)顯示形式宜采用光電式、游標(biāo)式、百分表式。2試驗(yàn)主要步驟取有代表性的天然含水量或風(fēng)干土樣進(jìn)行試驗(yàn)。如上中含有大于0.5mm的土?；螂s物時(shí)，應(yīng)將風(fēng)干土樣用帶橡皮頭的研杵研碎或用木棒在橡皮板上壓碎，過0.5m的篩。取代表性上樣200g，分開放人三個(gè)盛上皿中，加不同數(shù)量的蒸餾水，使土樣的含水量分別控制在液限（a點(diǎn)）、略大于塑限（c點(diǎn)）和二者的中間狀態(tài)b點(diǎn)）附近。用調(diào)土刀調(diào)勻，密封放置18h以上。將制備好的土樣充分?jǐn)嚢杈鶆?，分層裝人盛土杯中，試杯裝滿后，刮成與杯邊齊平。給圓錐儀錐尖涂少許凡士林，將裝好土樣的試杯放在聯(lián)合測(cè)定儀上，使錐尖

36、與土樣表面剛好接觸，然后按動(dòng)落錐開關(guān)，測(cè)記經(jīng)過5s錐的人土深度h。去掉錐尖人土處的凡士林，測(cè)盛土杯中土的含水量w。重復(fù)以上步驟對(duì)制備被的其他兩個(gè)含水量的圖樣進(jìn)行測(cè)試。3結(jié)果整理在二級(jí)雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，以含水量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)含水量的h-w圖，連接三點(diǎn)，應(yīng)成一條直線。如三點(diǎn)不在同一直線上，要通過a點(diǎn)與b、c兩點(diǎn)連成兩條直線，根據(jù)液限（a點(diǎn)含水量）在h-wL圖上查得hp，以此hp再在h-w圖上的ab及ac兩直線上求出相應(yīng)的兩個(gè)含水量，當(dāng)兩個(gè)含水量的差值小于2%時(shí)，以該兩點(diǎn)含水量的平均值與a值連成一條直線。當(dāng)兩個(gè)含水量的差大于2%時(shí)，應(yīng)重做試驗(yàn)。在h-w圖上，查得縱坐

37、標(biāo)入土深度h=20mm所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)的含水量w即為該土樣的液限含水量wL對(duì)于細(xì)粒土，用下式計(jì)算塑性入土深度hphp= /0.524wL-7.606對(duì)于砂類土，則用下式計(jì)算塑限入土深度hphp=29.6-1.22 wL+0.017W2L-0.0000744W2L（三）塑限舍水量的搓條試驗(yàn)法搓條法測(cè)土的塑限為國內(nèi)外過去常用的基本方法。雖然其標(biāo)準(zhǔn)不易掌握，人為因素較大，但由于歷史原因，用其結(jié)果已設(shè)計(jì)建造了大量工程，積累了許多經(jīng)驗(yàn)，目前在確定塑限標(biāo)準(zhǔn)時(shí)仍以聯(lián)合測(cè)定法為基本依據(jù)之一。試驗(yàn)按聯(lián)合測(cè)定法備土料，然后取含水量接近塑限的試樣一小塊，先用手搓成橢圓形，然后用手掌在毛玻璃板上輕輕滾搓。當(dāng)土條搓至直徑

38、為3mm時(shí)，其產(chǎn)生裂縫并開始斷裂，則這時(shí)土條的含水量即為土的塑限含水量，收集3-5g滾搓后合格的土條測(cè)其含水量。土的擊實(shí)特性由擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果可以得到土的含水量與干密度關(guān)系曲線。從圖中可以看出：1 擊實(shí)曲線有個(gè)峰點(diǎn)，這說明在一定擊實(shí)功作用下，只有當(dāng)土的含水量為某一定值（最佳含水量）時(shí)，土才能被擊實(shí)至最大干密度。若土含水量小或大，則所得到的干密度都小于最大值。2 當(dāng)土含水量偏干時(shí)，含水量的變動(dòng)對(duì)干密度的影響要比含水量偏大時(shí)的影響更為明顯。擊實(shí)試驗(yàn)（一）概述 土作為筑路材料時(shí)，需要在模擬現(xiàn)場施工條件下，獲得路基土壓實(shí)的最大干密度和相應(yīng)的最佳含水量。擊實(shí)試驗(yàn)就是為了這種目的利用標(biāo)準(zhǔn)化的擊實(shí)儀具，試驗(yàn)土的

39、密度和相應(yīng)的含水量的關(guān)系，所以擊實(shí)試驗(yàn)是控制路基壓實(shí)質(zhì)量不可缺少的重要試驗(yàn)項(xiàng)目。 用擊實(shí)試驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)場土的壓實(shí)，這是一種半經(jīng)驗(yàn)方法，由于土的現(xiàn)場填筑碾壓和室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)具有不同的工作條件，兩者之間的關(guān)系是根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)求得的，但要求室內(nèi)試驗(yàn)的擊實(shí)功應(yīng)相當(dāng)于現(xiàn)場施工的壓實(shí)功，因此很多國家以及一個(gè)國家的不同部門就可能有其自用的擊實(shí)試驗(yàn)方法和儀器。 （二）試驗(yàn)方法的類型擊實(shí)試驗(yàn)分輕型和重型兩類。試驗(yàn)方法類別錘底直徑cm錘質(zhì)量kg落高cm試筒尺寸層數(shù)每層擊數(shù)擊實(shí)功kj/m2最大粒徑mm內(nèi)徑高容積輕型I法I.152.5301012.7997327598.225I.252.53015.21221773595

40、98.238重型II法II.154.5451012.79975272687.025II.254.54515.21221775982677.238 （三）試驗(yàn)方法1試樣制備 試樣制備分子法和濕法兩種，對(duì)一般土，干法制樣和濕法制樣所得擊實(shí)結(jié)果有一定差異，對(duì)于具體試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)選擇制備方法。 （1）干法制樣：將代表性土樣風(fēng)干或在低于50溫度下烘干，放在橡皮板上用木碾碾散，過篩（篩號(hào)視粒徑大小而定）拌勻備用。 測(cè)定土樣風(fēng)干含水量w。，按土的塑限估計(jì)最佳含水量，并依次按相差約2的含水量制備一組試樣（不少于5個(gè)），其中有兩個(gè)大于和兩個(gè)小于最佳含水量。需加水量mw可按下式計(jì)算：mw=(mo/1+0.01

41、wo)*0.01(w- wo) mo風(fēng)干含水量時(shí)土樣的質(zhì)量 按確定含水量制備試樣。將稱好的啊質(zhì)量的土平鋪于不吸水的平板上，用噴水設(shè)備往土樣上均勻噴灑預(yù)定mw的水量，靜置一段時(shí)間后，裝人塑料袋內(nèi)靜置備用。靜置時(shí)間對(duì)高液限粘土不得少于24h對(duì)低液限粘土不得少于12h。 （2）濕法制樣：對(duì)天然含水量的土樣過篩（篩孔視粒徑大小而定），并分別風(fēng)干到所需的幾組不同含水量備用。 2.試樣擊實(shí) 將擊實(shí)筒放在堅(jiān)硬的地面上，取制備好的土樣按所選擊實(shí)方法分3或5次倒入筒內(nèi)，每層按規(guī)定的擊實(shí)次數(shù)進(jìn)行擊實(shí)）要求擊完后余土高度不超過試筒頂面5mm。 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(cè)定擊實(shí)

42、試樣的含水量和測(cè)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。 3.結(jié)果整理計(jì)算擊實(shí)后各點(diǎn)的干密度pd。pd=p/1+0.01wp擊實(shí)后的濕密度 w擊實(shí)后的含水量 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。 4注意問題當(dāng)土樣中大于5mm粒徑的土含量小于總含量的30%時(shí)，求出試料中粒徑大于5mm顆粒含量的P值。取出大子5mm顆粒，僅把小于5mm粒徑的土做擊實(shí)試驗(yàn)。（四）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的擊實(shí)試驗(yàn)方法1概述無機(jī)結(jié)合料在國外常稱水硬性結(jié)合料，它主要指水泥、石灰、粉煤灰和石灰或水泥粉煤灰。所用術(shù)語水泥穩(wěn)定土

43、、石灰穩(wěn)定土、石灰粉煤灰穩(wěn)定土等都是總稱。水泥遇水就要開始水化作用，從加水拌和到進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)問隔的時(shí)間愈長，水泥的水化作用和結(jié)硬程度就愈大。水化作用會(huì)影響水泥混合料所能達(dá)到的密實(shí)度，間隔時(shí)間愈長，影響愈大，所以，水泥不參與上與其他混合料的浸潤過程，僅在擊實(shí)前1h內(nèi)將其和已浸潤過的料進(jìn)行拌和。另外，含水量的測(cè)試也應(yīng)采用元機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的含水量測(cè)試法。2試驗(yàn)方法試料的準(zhǔn)備可參照常規(guī)土擊實(shí)法進(jìn)行。試件制備時(shí)，先將除水泥以外的設(shè)計(jì)料按比例稱取并充分拌和均勻。給試樣配水后將其裝人密封容器或塑料口袋內(nèi)浸潤備用。擊實(shí)前1h內(nèi)將所需要的穩(wěn)定劑水泥加至浸潤后的試料中并且拌和均勻。擊實(shí)過程類似于普通土擊實(shí)過程）擊

44、實(shí)后含水量應(yīng)按元機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土含水量的要求測(cè)定。資料整理過程也類同于普通土擊實(shí)方法。當(dāng)試樣中大于規(guī)定最大粒徑的超尺寸顆粒的含量為5-30%時(shí)，按下式對(duì)試驗(yàn)所得最大干密度和最佳含水量進(jìn)行校正：3注意事項(xiàng)（1）試驗(yàn)集料的最大粒徑宜控制在25mm以內(nèi)，最大不得超過40mm（圓孔篩）。（2）試料浸潤時(shí)間：粘性土12-24h，粉性土6-8h，砂性土、砂礫土、紅土砂礫、級(jí)配砂礫等4h左右，含土很少的未篩分碎石、砂礫和砂等2h。（3）試料浸潤后才加水泥，并應(yīng)在1h內(nèi)完成擊實(shí)試驗(yàn)，拌和后超過1h的試樣，應(yīng)予作廢。 石灰可與試料一起拌勻后浸潤。（4）試料不得重復(fù)使用。（5） 應(yīng)做兩次平行試驗(yàn)，兩次試驗(yàn)最大子密度

45、的差不應(yīng)超過0.05g/cm3（穩(wěn)定細(xì)粒土）和0.08/cm3（穩(wěn)定中粒土和粗粒土），最佳含水量的差不應(yīng)超過0.5（最佳含水量小于10）和1.0（最佳含水量大于10%）。承載比（CBR）試驗(yàn)一、 目的和使用范圍本試驗(yàn)只適用于在規(guī)定的試筒內(nèi)制件后，對(duì)各種土和路面基層、底基層材料進(jìn)行承載比試驗(yàn)。試件的最大顆?？刂圃?5mm以內(nèi)，最大不得超過38mm。CBR值是路基土或路面材料的強(qiáng)度指標(biāo)，它是指試料貫入量達(dá)到2.5mm時(shí)的單位壓力對(duì)標(biāo)準(zhǔn)碎石壓入相同貫入量時(shí)標(biāo)準(zhǔn)荷載強(qiáng)度的比值，CBR值越大，土基強(qiáng)度越高。二、 編寫依據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTJ051-93公路土工試驗(yàn)規(guī)程。三、 技術(shù)要求及技術(shù)條件路

46、基填方材料最小強(qiáng)度和最大粒徑表：項(xiàng)目分類（路面底面以下深度）填料最小強(qiáng)度（CBR）（%）填料最大粒徑（cm）高速公路及一級(jí)公路二級(jí)公路及二級(jí)以下公路路堤上路床（030cm）8.06.010下路床（3080cm）5.04.010上路堤(80150cm)4.03.015下路堤(150cm)3.02.015零填及路塹路床（030mm）8.06.010注：二級(jí)公路及二級(jí)以下公路作高級(jí)路面時(shí)，應(yīng)按高速及一級(jí)公路的規(guī)定；表列強(qiáng)度按公路土工試驗(yàn)規(guī)程，對(duì)式樣浸水96h的CBR試驗(yàn)方法測(cè)定；黃土、膨脹土及鹽漬土的填料強(qiáng)度，分別按各章的規(guī)定辦理。四、 使用的儀器設(shè)備1、 圓孔篩，孔徑38mm、25mm及5mm各一

47、個(gè)；2、 試筒，內(nèi)徑152mm，高170mm的金屬圓筒、環(huán)高50mm、內(nèi)墊塊直徑151mm，高50mm，夯擊底板；3、 路面材料強(qiáng)度儀，能量不小于50KN，能調(diào)節(jié)貫入速度至每分鐘貫入1mm；4、 百分表；5、 試件頂面的多孔板；6、 多孔底板；7、 測(cè)膨脹量時(shí)支承百分表的架子；8、 荷載板，直徑150mm，中心孔眼直徑52mm；9、 水槽；10、 臺(tái)秤（感量為試件用量的0.1%）、直尺、修土刀、方盤、濾紙、脫模器等與擊實(shí)試驗(yàn)供用。五、 試樣制備式樣在規(guī)定試筒內(nèi)制件后對(duì)各種土和路面基層、底基層材料進(jìn)行承載比試驗(yàn)，式樣的最大粒徑宜控制在25mm以內(nèi)，最大不得超過38mm。采取有代表性試料50Kg，

48、用四分法將試樣分成9份，按擊實(shí)求出的最佳含水量進(jìn)行加水悶樣一晝夜。六、 試驗(yàn)步驟1、 將悶好的試樣制9個(gè)試件，每層擊實(shí)次數(shù)分別為30次、50次和98次，按3層法擊實(shí)，每層需土1700g左右，擊實(shí)后的試樣高出筒高12mm，卸下套環(huán)，用修土刀削平擊實(shí)后的試件，并稱重。試筒放在多孔板上擰緊，在多孔板上加4塊荷載板將試筒與多孔板一起放入水槽內(nèi)安裝百分表并讀初讀數(shù)，向水槽注水，到試件頂部大約25mm，試件浸泡4晝夜后讀取百分表終讀數(shù)，從水槽中取出試件靜置15min后，卸荷載板和多孔板底板和濾紙稱重。2、 將泡水終了的試件放在試驗(yàn)機(jī)上，底座與主機(jī)接觸放上荷載板與位移傳感器。將力傳感器向下旋轉(zhuǎn)或按主機(jī)上升鍵

49、。按清除鍵PKN顯示為0，使力傳感器與位移傳感器輕微接觸觀察PKN強(qiáng)度顯數(shù)即可，rmm現(xiàn)實(shí)數(shù)字后速率顯示0EEE按清零鍵，按上升鍵（調(diào)速表不超過5），速度稍慢些承載比5mm以上時(shí)按退出、打印、停止。3、 試驗(yàn)完畢后將試件脫摸，清洗試筒、涂油。檢查設(shè)備完好情況，并注油。七、 計(jì)算 CBR值按下式計(jì)算：CBR=P/7000100式中 CBR承載比，（%）； P 單位壓力，（Kpa）；同時(shí)計(jì)算貫入量為5mm時(shí)的承載比：CBR=P/10500100 如貫入量為5mm時(shí)的承載比大于2.5mm時(shí)的承載比，則試驗(yàn)要重作，如果結(jié)果仍然如此，則采用5mm時(shí)的承載比。泡水后的吸水量按下式計(jì)算：W0=m3-m2 式

50、中W0泡水后試件的吸水量，（g）；m3泡水后試筒和試件的合量，（g）;m2試筒試件的合質(zhì)量，（g）;八、 報(bào)告1、 材料顆粒組成，最佳含水量（%），最大干密度（g/cm）；2、 材料的承載比（%）承載比小于100，準(zhǔn)確到5%。承 載比大于100，準(zhǔn)確到10%；3、 材料的膨脹量（%）。直剪試驗(yàn)方法（一）概述土的抗剪強(qiáng)度是土的一個(gè)重要力學(xué)指標(biāo)。當(dāng)估算地基承載力、評(píng)價(jià)地基穩(wěn)定性、計(jì)算邊坡穩(wěn)定性以及支擋結(jié)構(gòu)物的土壓力時(shí)都需用土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。土的抗剪強(qiáng)度是土體在力系作用下抵抗破壞的極限剪切應(yīng)力。（二）試驗(yàn)方法 直接對(duì)試樣施加剪力的設(shè)備叫直剪儀，常用的直剪儀分應(yīng)力控制式和應(yīng)變控制式兩種。應(yīng)力控制式是分

51、級(jí)施加等量水平剪力于土樣使之受剪,應(yīng)變控制式是等速推動(dòng)剪切容器使土樣等速位移受剪。目前普遍使用的是應(yīng)變式直剪儀。 為求得土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)c、值，通常至少需要4個(gè)以上土樣，以同樣的方法分別在不同的法向壓力1、2、3、作用下測(cè)出相應(yīng)的破壞剪應(yīng)力1、2、3的值，根據(jù)這些、值，即可在直角坐標(biāo)圖中繪出抗剪強(qiáng)度曲線。無論粘性土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)，還是天然粘性土地基加荷過程中孔隙水壓力的消散，即荷載在土體中產(chǎn)生的應(yīng)力全部轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力，均需要一定的固結(jié)時(shí)間來完成，因此，上的固結(jié)過程實(shí)質(zhì)上也是上體強(qiáng)度不斷增長的過程，對(duì)于同一種土，即使是在同一法向壓力下，由于剪切前試樣的固結(jié)過程和剪切時(shí)土樣的排水條件不同，其強(qiáng)度指

52、標(biāo)也不相同。為了近似地模擬現(xiàn)場土體的剪切條件，即按剪切前的固結(jié)程度、剪切時(shí)的排水條件即加荷快慢情況，把直剪試驗(yàn)分為快剪、固結(jié)快剪和慢剪三種試驗(yàn)方法。1快剪試驗(yàn)快剪試驗(yàn)就是在對(duì)試樣施加法向壓力和剪力時(shí)，都不允許試樣產(chǎn)生排水固結(jié)，由于在直剪儀上下盒之問存在縫隙，要嚴(yán)格控制不排出一點(diǎn)水分是不可能的，為了消除這種影響，一般在試樣上下放置不透水有機(jī)玻璃圓塊代替透水石，并在圓塊周邊涂抹凡士林以阻止水分從縫隙中逸出。待施加預(yù)定法向壓力后，馬上施加水平推力，并用較快的速率在3-5min內(nèi)將試樣剪損。對(duì)某些滲透性強(qiáng)、含水量高、密度低的土要求在30-50s內(nèi)剪損。這種方法是用來模擬現(xiàn)場的土體較厚、滲透性較小、施工

53、速度較快、基本上來不及固結(jié)就迅速加載而剪切的情況。2固結(jié)快剪試驗(yàn)先使試樣在法向壓力作用下達(dá)到完全圃結(jié)，然后施加水平荷載進(jìn)行剪切，在剪切時(shí)不讓孔隙水排出，即不允許試樣在剪切過程中發(fā)生固結(jié)，則剪切時(shí)要求與快剪方法相同。這種試驗(yàn)方法用來模擬現(xiàn)場土體在自重和正常荷載作用下已達(dá)到完全固結(jié)狀態(tài)，以后又遇到突然施加的荷載或因上層較薄、慘透注較小、施工速度較快的情況。3慢剪試驗(yàn)先使試樣在法向壓力作用下達(dá)到完全固結(jié)，然后按1-4h將土樣慢速施加水平剪力直至土樣被剪損為止，這種試驗(yàn)方法是模擬現(xiàn)場土體已充分固結(jié)后才開始逐步緩慢地承受荷載的情況，此法所測(cè)定的強(qiáng)度指標(biāo)可用于有效應(yīng)力分析。（三）試驗(yàn)的主要技術(shù)與要求1.剪

54、切速率的影響剪切速率對(duì)砂土杭剪強(qiáng)度的影響很少，?？珊雎圆挥?jì)，但對(duì)粘性土抗剪強(qiáng)度的影響則比較明顯，粘性上的抗剪強(qiáng)度一般情況都會(huì)隨剪切速度加快而增大。較靈敏的土，剪切速率降低十倍時(shí)，其抗剪強(qiáng)度則可降低5%-8。（一）壓縮試驗(yàn)的基本原理壓縮試驗(yàn)是研究土體一維變形特性的測(cè)試方法，試驗(yàn)系將試樣放在限制側(cè)向變形的壓縮容器內(nèi)，分級(jí)施加垂直壓力，測(cè)記加壓后不同時(shí)間的壓縮變形，直至各級(jí)壓力下的變形量趨予某一穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為止。然后將各級(jí)壓力下最終的變形與相應(yīng)的壓強(qiáng)繪成曲線，從而求得壓縮指標(biāo)值。土的壓縮主要是孔隙體積的減小，所以關(guān)于土的壓縮變形常以其孔隙比的變化來表示。試驗(yàn)資料整理時(shí)，可根據(jù)試樣壓縮前后的體積變化求出壓縮變形和孔隙比的關(guān)系，即e-p曲線,也可整理成e-lgp曲線。（二）壓縮試驗(yàn)的資料分析根據(jù)壓縮試驗(yàn)所得的e-p和e-lgp曲線可整理出以下資料：1壓縮系數(shù)2壓縮指數(shù)3a和cc的關(guān)系4. 體積壓縮系數(shù)5壓縮模量6. 變形模量7先期固結(jié)壓力P根據(jù)e-lgp曲線按規(guī)范方