水運(yùn)工程地基基礎(chǔ)考試試題庫(kù)

1、水運(yùn)工程試驗(yàn)檢測(cè)工程師考試題庫(kù) 土工試驗(yàn)及地基承載力檢測(cè)2009 年交通部考試大綱1 .考試題型共有四種形式：?jiǎn)芜x題、判斷題、多選題和問(wèn)答題。多選題選項(xiàng)全部正確得滿分，選項(xiàng)部分正確按比例得分，出現(xiàn)錯(cuò)誤選項(xiàng)該題不得分。2 .地基與基礎(chǔ)考試包括：土工試驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)35%、土工試驗(yàn)25%、土工合成材料15%、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試25%。土工合成材料取樣： 全部試驗(yàn)的試樣應(yīng)在同一樣品中裁取，卷裝材料的頭兩層不應(yīng)取作樣品，取樣應(yīng)盡量避免污、折痕、孔洞等，否則要放足夠數(shù)量。樣品標(biāo)記：商標(biāo)、生產(chǎn)商、供應(yīng)商；型號(hào)；取樣日期；要加標(biāo)記表示樣品的卷裝長(zhǎng)度方向；當(dāng)樣品兩面有顯著差異時(shí)，在樣品上加注標(biāo)記，標(biāo)明卷裝材料的正面或反面。

2、試樣準(zhǔn)備：1. 用于每次試驗(yàn)的試樣，應(yīng)從樣品長(zhǎng)度和寬度方向上均勻地裁取，但距離樣品幅邊至少10cm2. 試樣不包含影響試驗(yàn)結(jié)果的任何缺陷3. 對(duì)同一項(xiàng)試驗(yàn)，應(yīng)避免兩個(gè)以上的試樣處在相同的縱向或橫向位置上4. 試樣應(yīng)沿著卷裝長(zhǎng)度和寬度方向切割，需要時(shí)標(biāo)出卷裝的長(zhǎng)度方向5. 樣品經(jīng)調(diào)濕后再制成規(guī)定尺寸的試樣調(diào)濕和狀態(tài)調(diào)節(jié)1. 土工織物：試樣應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下調(diào)濕24h， （溫度20OC± 2OC 相對(duì)濕度65%± 5%）2. 塑料合成材料：在23OC± 2OC 的環(huán)境下，進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)，時(shí)間不少于4h（ 1）基礎(chǔ)知識(shí)了解：水運(yùn)工程中對(duì)土工合成材料及相關(guān)產(chǎn)品的要求；土工合

3、成材料的應(yīng)用范圍；土工合成材料定義及其分類，土工織物濾層、土工模袋、土工格柵、土工合成材料加筋墊層定義；加筋土岸壁、模袋混凝土護(hù)坡、軟體排的定義熟悉：相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)土工合成材料的規(guī)定；土工織物及其相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量要求掌握 ：（ 2）單位面積質(zhì)量的測(cè)定了解：測(cè)試方法的適用范圍。本方法適用于土工織物、土工格柵，其他類型的土工合成材料可參照?qǐng)?zhí)行熟悉：土工織物的單位面積質(zhì)量要求、測(cè)試設(shè)備儀器設(shè)備：剪刀或切刀、天平（0.01g ） 、鋼尺（刻度至毫米，精度為0.5mm）掌握：?jiǎn)挝幻娣e質(zhì)量的測(cè)定方法；操作步驟；結(jié)果計(jì)算和評(píng)定；誤差分析；注意事項(xiàng)。試驗(yàn)步驟：取樣調(diào)濕和狀態(tài)調(diào)節(jié)試樣制備：裁取面積為10000mm2

4、的試樣10塊，剪裁和測(cè)量精度為1mm。稱量：精度0.01g計(jì)算：10塊試樣的平均值，精確至 0.1g/m2,同時(shí)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)（ 3）厚度的測(cè)定了解：土工布、土工膜和符合產(chǎn)品單層厚度的測(cè)試方法的使用范圍及原理厚度：土工織物在承受規(guī)定的壓力下，正反兩面之間的距離常規(guī)厚度：在2kpa 壓力下測(cè)得的試樣厚度熟悉：土工織物的厚度要求；測(cè)試設(shè)備儀器設(shè)備：基準(zhǔn)板（面積大于 2倍的壓塊面積）、壓塊（圓形，光滑、面積 25cm2,重量為5N、50N、500N不等；其中常規(guī)厚度的壓塊為5N,對(duì)試樣施加2kpa±0.01的壓力）、百分表、秒表（0.1s）試驗(yàn)步驟取樣調(diào)濕和狀態(tài)調(diào)節(jié)試樣制備：裁取試

5、樣10 塊，試樣尺寸不小于基準(zhǔn)板的面積測(cè)定 2kpa 壓力下的常規(guī)厚度擦凈基準(zhǔn)板和5N 的壓塊，壓塊放在基準(zhǔn)板上，調(diào)整百分表零點(diǎn)試樣放在基準(zhǔn)板與壓塊之間，放下測(cè)量裝置的百分表觸頭，接觸后開(kāi)始記時(shí)，30 秒時(shí)讀數(shù)計(jì)算： 10 塊試樣厚度平均值，以毫米為單位，計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后3 位，修約到后2 位（ 4）透水性試驗(yàn)了解：測(cè)試方法的適用范圍及原理恒水頭垂直滲透性能試驗(yàn)：適用于土工織物和復(fù)合土工織物熟悉：垂直滲透儀的基本組成、操作方法恒水頭滲透儀的組成1. 滲透儀夾持器：最小直徑50mm2. 溢流和水位調(diào)節(jié)裝置，能夠保持試件兩測(cè)能達(dá)到250mms定水頭3. 水頭高度的測(cè)量裝置，精確到0.2mm掌握：測(cè)定

6、方法；操作步驟；結(jié)果計(jì)算和評(píng)定；誤差分析；注意事項(xiàng)試驗(yàn)步驟：1. 取 5 塊和試驗(yàn)儀器相適應(yīng)的試樣，置于含0.1%V/V 的烷基本硫磺納濕潤(rùn)劑的水中，浸泡至少12h2. 將飽和試樣裝入夾持器，過(guò)程中防止空氣進(jìn)入，有條件時(shí)宜在水下裝樣，并使所有的接觸點(diǎn) 部漏水3. 向滲透器注水，直到試樣兩側(cè)達(dá)到50mmW水頭差。關(guān)掉供水，如果試樣兩側(cè)的水頭在5min內(nèi)部未能平衡，查找是否有未排除干凈的空氣，重新排氣，并在報(bào)告中注明。4. 調(diào)整水流，使水頭差達(dá)到70mnt 5mm己錄此值，精確到 1mm待水頭穩(wěn)定 30s后，在規(guī)定時(shí)間周期內(nèi)，用量杯收集滲透水量，體積精確到10 ml， 時(shí)間精確到s。 收集滲透水量

7、至少1000ml，時(shí)間至少30s5. 分別對(duì)最大水頭差0.8 、 0.6 、 0.4、和0.2 倍的水頭差，從最高到最低流速，記錄響應(yīng)的滲透水量和時(shí)間6. 記錄水溫，精確到0.2 OC計(jì)算流速指數(shù)：1. 計(jì)算20 OC時(shí)的流速V2o=V*RdA*t=滲透水體積*水溫修正系數(shù)/試樣過(guò)水面積*所用時(shí)間2. 計(jì)算不同水頭下的流速：用計(jì)算法或圖解法求出5個(gè)試樣50mm水頭差的流速值，給出平均值和最大值、最小值。平均值為該樣品流速指數(shù)，精確到1mm/s3. 實(shí)際水溫下垂直滲透系數(shù)：k=v/i=v 8 /4. 20OC 時(shí)的透水率：0 20=k20/ 6 =V20/ hi ：土工織物上下兩側(cè)的水力梯度8

8、: 土工織物試樣厚度 h:對(duì)土工織物施加的水頭差、（ 5）有效孔徑的測(cè)定了解：各種有效孔徑的測(cè)試方法及原理孔徑：以通過(guò)其標(biāo)準(zhǔn)顆粒材料的直徑表征的土工織物的孔眼尺寸。有效孔徑（Q）:能有效通過(guò)土工織物的近似最大顆粒直徑.例如O90表示土工織物中90%勺孔徑低于該值。熟悉：干篩法和濕篩法的特點(diǎn)和適用范圍；儀器及用具干篩法適用于土工織物和復(fù)合土工織物儀器：篩子、標(biāo)準(zhǔn)振篩機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)顆粒材料、天平0.01g/200g 、秒表掌握：干篩法和濕篩法的操作步驟；結(jié)果計(jì)算和評(píng)定；誤差分析；注意事項(xiàng)1 將標(biāo)準(zhǔn)顆粒材料和試樣同時(shí)放在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行調(diào)濕平衡2將同組5 塊試樣平整、無(wú)皺褶地放入能支撐試樣而不致下凹的支

9、撐篩網(wǎng)上，從較細(xì)粒徑規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)顆粒中稱50g,均勻地撒在土工織物表面上3開(kāi)動(dòng)振篩機(jī)，搖篩試樣10min4稱量通過(guò)試樣進(jìn)入接收盤的標(biāo)準(zhǔn)顆粒材料質(zhì)量，精確至0.01g5更換新的一組試樣，用較粗的規(guī)格粒徑的標(biāo)準(zhǔn)顆粒材料重復(fù)上述步驟，直至取得不少于三組連續(xù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)顆粒材料的過(guò)篩率，并有一組的過(guò)篩率達(dá)到或低于5%6計(jì)算過(guò)篩率7以每組標(biāo)準(zhǔn)顆粒材料粒徑的下限值作為橫坐標(biāo)（對(duì)數(shù)坐標(biāo)），相應(yīng)的平均過(guò)篩率作縱坐標(biāo)，描點(diǎn)繪制過(guò)篩率與粒徑的分布曲線。找出曲線上縱坐標(biāo)10%所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)值即為O90， 5%對(duì)應(yīng)的為O95。讀取 2 位小數(shù)。（ 6）拉伸試驗(yàn)了解：土工布寬條拉伸試驗(yàn)，土工布窄條拉伸試驗(yàn)和土工膜拉伸實(shí)驗(yàn)方法

10、和適用范圍熟悉：條樣試驗(yàn)；隔距長(zhǎng)度、夾持長(zhǎng)度；標(biāo)記長(zhǎng)度；伸長(zhǎng)和伸長(zhǎng)率；最大負(fù)荷及其伸長(zhǎng)率；剪切條樣和拆紗條樣；斷裂強(qiáng)力及其伸長(zhǎng)率；拉伸試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)。名義夾持長(zhǎng)度：用伸長(zhǎng)計(jì)測(cè)量時(shí)名義夾持長(zhǎng)度：在試樣的受力方向上，標(biāo)記的兩個(gè)參考點(diǎn)間的初始距離一般為60mm用夾具的位移測(cè)量時(shí)名義夾持長(zhǎng)度：初始夾具間距離，一般為100mm隔距長(zhǎng)度：試驗(yàn)機(jī)上下兩夾持器之間的距離，即為名義夾持長(zhǎng)度2預(yù)負(fù)荷伸長(zhǎng)：在相當(dāng)于最大負(fù)荷1%的外加負(fù)荷下，所測(cè)得的夾持長(zhǎng)度的增加值實(shí)際夾持長(zhǎng)度：名義夾持長(zhǎng)度加上預(yù)負(fù)荷伸長(zhǎng)伸長(zhǎng)率：試驗(yàn)中試樣實(shí)際夾持長(zhǎng)度的增加與實(shí)際夾持長(zhǎng)度的比值無(wú)紡類土工織物，將試樣寬為200mm11mm（不包括邊緣）機(jī)

11、織類土工織物， 將試樣剪切220mm寬，然后從試樣的兩邊拆去樹(shù)木大致相等的邊線以得到200mmz 1mm的名義試樣寬度掌握： 土工布寬條拉伸試驗(yàn)、土工布窄條拉伸試驗(yàn)和土工膜拉伸試驗(yàn)方法的操作步驟；結(jié)果計(jì)算和評(píng)定；誤差分析；注意事項(xiàng)試驗(yàn)步驟：1. 拉伸試驗(yàn)機(jī)的設(shè)定：夾具的隔距調(diào)至100mmt 3mm使斷裂負(fù)荷在滿量程的 30%90%拉伸速率為名義夾持長(zhǎng)度的（20%± 1%）2. 夾持試樣：濕態(tài)試樣從水中取出3min 內(nèi)試驗(yàn)3. 試樣預(yù)張：相當(dāng)于最大負(fù)荷的1%預(yù)張力，記錄夾持長(zhǎng)度增加值4. 測(cè)定拉伸性能（ 7）摩擦特性試驗(yàn)了解：直剪摩擦試驗(yàn)的原理和適用范圍熟悉：直剪儀的組成直剪儀：有接觸

12、面積不變和接觸面積遞減（標(biāo)準(zhǔn)土樣直剪儀）組成 ：剪切盒 ：1） 接觸面積不變剪切盒：盒內(nèi)部尺寸不小于300mmK 300mm盒厚至少應(yīng)為盒長(zhǎng)的 50%試驗(yàn)土工隔柵時(shí)，最小尺寸還應(yīng)該增加。剪切盒下部為剛性滑板，滑板的長(zhǎng)度至少為剪切盒長(zhǎng)度加上試樣尺寸的 16.5%2） 接觸面積遞減剪切盒：上下剪切盒大小相等，尺寸至少為300mm< 300mm剛性滑板水平力加載裝置：用于推動(dòng)下剪切盒水平方向恒速位移，位移速率1mm/min± 0.2mm/min施加法向力的裝置：在下剪切盒位移過(guò)程中法向力始終保持垂直，精度：2%測(cè)定剪切力和相對(duì)位移的裝置：1） 剪切力測(cè)量裝置精度為0.5%2） 相對(duì)位

13、移測(cè)量裝置精度為0.02mm試樣基座：用于放置試樣，可為土質(zhì)、硬木質(zhì)基座、表面粒度為P80 的氧化鋁標(biāo)準(zhǔn)基座或其他剛性基座。標(biāo)準(zhǔn)沙土：如試驗(yàn)中細(xì)砂有流失，砂土級(jí)配必須重新校正，可以對(duì)砂土加水以避免沙粒分離，含水率不得超過(guò)2%。應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)土樣直剪儀測(cè)量沙土在不同法向壓力下的最大剪應(yīng)力及內(nèi)摩擦角掌握：土樣（分標(biāo)準(zhǔn)砂和現(xiàn)場(chǎng)土）和土工布的制備；試驗(yàn)操作步驟；結(jié)果計(jì)算和評(píng)定；誤差分析；注意事項(xiàng)試驗(yàn)步驟：試樣制備：每個(gè)被測(cè)試方向取4 塊試樣。樣品兩面不同，則每面4 塊試樣。調(diào)濕和狀態(tài)調(diào)節(jié)1）各點(diǎn)試樣與基座之間用膠粘合et （P80氧化鋁標(biāo)準(zhǔn)摩擦基座可部粘合）2）安裝上剪切盒：用預(yù)先稱準(zhǔn)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)砂土填充上

14、剪切盒，裝填厚度50 mm壓密后的干密度為3 1750kg/m 33） 安裝水平力加載儀、位移測(cè)量?jī)x，并對(duì)試樣施加50kpa 的法向壓力4） 施加水平荷載使上下盒之間作1mm/min± 0.2mm/min 的相對(duì)位移，連續(xù)或間隔測(cè)量剪切力T， 同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的相對(duì)位移L,間隔時(shí)間為12s,開(kāi)始可視情況加密，直至達(dá)到剪切面長(zhǎng)度的16.5%5） 卸下試樣檢查記錄是否發(fā)生伸長(zhǎng)、褶皺或損壞6） 在 100kpa150kpa200kpa 法向應(yīng)力下再各試驗(yàn)一塊試樣計(jì)算 ：1 .法向應(yīng)力：（T =P/A=法向力/接觸面積2 .剪應(yīng)力：° =T/A=剪切力/接觸面積使用接觸面積遞減的儀器，

15、每次計(jì)算應(yīng)使用最大剪切力出現(xiàn)時(shí)相對(duì)應(yīng)的實(shí)際接觸面積根據(jù)剪應(yīng)力和對(duì)應(yīng)的相對(duì)位移作圖，求出每塊試樣的最大剪應(yīng)力，不出現(xiàn)峰值時(shí)取位移量為剪切面積長(zhǎng)度的 10%時(shí)的剪應(yīng)力作為最大剪應(yīng)力。對(duì)于 4 個(gè)試樣，根據(jù)最大剪應(yīng)力和對(duì)應(yīng)的法向應(yīng)力作圖，通過(guò)各點(diǎn)作出最佳擬合直線，直線和法向壓力軸之間的夾角即為土工織物和砂土的摩擦角，最大剪英里軸上的截距為土工織物和砂土的表觀粘聚力計(jì)算摩擦比f(wàn) g= X max/ T s maxT max在不同法向應(yīng)力下的最大剪應(yīng)力T s max在不同法向應(yīng)力下的標(biāo)準(zhǔn)砂土的最大剪應(yīng)力第一章土工基礎(chǔ)知識(shí)1、土的形成我國(guó)的土大部分形成于第四紀(jì) 或是 新第三紀(jì)時(shí)期，按照地質(zhì)營(yíng)力和沉積條件可

16、分為殘積土（風(fēng)化后在原處）和運(yùn)積土。根據(jù)來(lái)源分為有機(jī)土和無(wú)機(jī)土，當(dāng)土中有機(jī)質(zhì)含量大于5 -10 時(shí)會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生不利影響。巖石可分為：巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖2、土的組成土由固相、液相和氣相三相 部分組成。1） 固相：土由原生礦物（石英云母長(zhǎng)石等）和次生礦物（高嶺石蒙脫石等）組成，通過(guò)顆粒分析試驗(yàn)可以對(duì)土的級(jí)配進(jìn)行確定，級(jí)配好的土壓實(shí)度高、滲透性小、強(qiáng)度高。2） 液相：分為結(jié)合水（吸附在顆粒表面）和自由水兩種。結(jié)合水：物理化學(xué)作用，對(duì)細(xì)粒土的影響大。自由水：分為毛細(xì)管水和重力水。毛細(xì)管水的作用是表面張力和重力。重力水可以傳遞動(dòng)水和靜水壓力，但不能承受剪力。含水率測(cè)得是兩者含量之和。3）氣相：開(kāi)口和

17、閉口氣泡。閉口氣泡使得土的滲透性減小，彈性增大，承載力降低，密度減小，變 形緩慢。3、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)土的工程分類規(guī)定 ：采用粗細(xì)粒統(tǒng)一體系分類法。工程用土主要是按照土的工程性質(zhì)（ 如粒徑、級(jí)配、塑性、有機(jī)質(zhì)/壓縮性等）進(jìn)行分類。其中主要性質(zhì)有：（1） 顆粒粒徑工程上將相近粒徑的土合成一組叫粒組，其中大于0.075 mm的叫粗粒，其性質(zhì)主要取決于 粒徑大小和級(jí)配。小于0.075 mm的叫細(xì)粒，其性質(zhì)主要取決于礦物組成。（2）塑性指數(shù)（Ip=Wl-Wp ）塑性指數(shù)相同，土的性質(zhì)不一定相同，因?yàn)殡S著液限的變化土的性質(zhì)變化也很大。作為建筑地基的土，其分類可見(jiàn)教材第6頁(yè)，要注意粒徑和塑性指數(shù)對(duì)土分類的影響。如

18、細(xì)粒土分類的依據(jù)有粒徑、塑性指數(shù)、稠度。港口工程地質(zhì)勘察規(guī)范（JTJ240-97）規(guī)定：按顆粒級(jí)配或塑性指數(shù)分為碎石土、砂土、粉土和粘性土碎石土按照大于2mm粒徑進(jìn)行再分類砂土按照小于2mm粒徑進(jìn)行再分類，用 Cc、Cu表示組成特征（顆粒級(jí)配），密實(shí)度可由標(biāo)貫擊數(shù)判定。粉土按照大于0.075mm粒徑和粘粒含量以及塑性指數(shù)（小于10）進(jìn)行再分類。（凍脹最嚴(yán)重）粘性土按照小于0.075mm粒徑以及塑性指數(shù)（大于10）進(jìn)行再分類。天然含水率大于液限，天然孔隙比大于1.0的粘性土為淤泥性土填土由人類活動(dòng)堆積的土塑性圖（細(xì)粒土分類）：液限為橫坐標(biāo)，塑性指數(shù)為縱坐標(biāo)。有機(jī)土的測(cè)定：（1）有機(jī)質(zhì)呈黑色、青黑

19、色或暗色，有臭味，彈性和海綿感。（2）將試樣放在105-110烘箱中，如試樣的液限小于烘前的液限1/3時(shí)，試樣為有機(jī)質(zhì)。需要說(shuō)明的是：各種分類法中沒(méi)有軟土、凍土、鹽漬土的稱謂，也沒(méi)有有機(jī)土、砂、石料等。4、土的結(jié)構(gòu)土?？煞譃槿N類型：?jiǎn)瘟＝Y(jié)構(gòu)：在動(dòng)力作用下易液化，如粉土。絮凝結(jié)構(gòu)：孔隙大，對(duì)擾動(dòng)敏感。片堆結(jié)構(gòu)：各向異性。5、土的物理性質(zhì)指標(biāo)是最基本的工程特征，是衡量土的工程性質(zhì)的關(guān)鍵。（1）三相指標(biāo)：土的物理指標(biāo)分為 2類指標(biāo)試驗(yàn)指標(biāo)（天然密度p、含水率 W、土粒比重Gs）換算指標(biāo)（孔隙比、孔隙率、飽和度）1）天然密度p :總質(zhì)量與總體積之比。2）飽和密度p sat：孔隙全為土水的質(zhì)量與總體積

20、之比3）浮密度p 土粒質(zhì)量與同體積的水質(zhì)量之差與總體積之比（飽和密度- 1）4）干密度pd: 土粒質(zhì)量與總體積之比，是填土施工的控制指標(biāo)。飽和密度 天然密度 干密度 浮密度5）含水率w：水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比。6） 土粒比重Gs： 土粒質(zhì)量與同體積 4攝氏度水的質(zhì)量之比，數(shù)值上等于土粒密度。7）孔隙比e：孔隙體積與土粒體積之比（e=Gs/p d1=土粒比重/干密度1）8）孔隙率n：孔隙體積與總體積之比 （n=e/（1+e）9）飽和度Sr：水體積與孔隙體積之比.（含水率小并不意味著飽和度小 ）注意：孔隙體積=充水的孔隙和未充水孔隙體積土的空隙體積為零不能說(shuō)明土的密度最大。不同土樣（甲、乙）含水率

21、與飽和度沒(méi)有關(guān)系 （2）無(wú)粘性土的相對(duì)密度一般采用相對(duì)密度來(lái)衡量土的松緊程度emax-e0最大孔隙比-天然孔隙比Dr = = emax-e0最大孔隙比-最小孔隙比由三相指標(biāo)換算可得相對(duì)密度的實(shí)用表達(dá)式：（天然干密度-最小干密度）最大干密度Dr =（最大干密度-最小干密度）天然干密度按相對(duì)密度區(qū)分土：疏松土： 0V Dr w 1/3上面那個(gè)應(yīng)該這樣說(shuō)：DR大于零小于等于1/3中密土： 1/3vDrW2/3DR大于三分之一，小于等于二分之三密實(shí)土： 2/3vDrW1（3）粘性土的稠度三個(gè)界限含水量： 液限（流動(dòng)狀態(tài)與可塑狀態(tài)的分界含水量）、塑限（可塑狀態(tài)與半固體狀態(tài)的分界）縮限（半固體狀態(tài)與固體狀

22、態(tài)的分界）。土從液限到縮限體積是不斷減小的，縮限以后不再改變。根據(jù)三個(gè)界限求得的指數(shù)為：塑性指數(shù)和液性指數(shù)。塑性指數(shù)：Ip=WL-Wp ,用整數(shù)表示（如15）,可用來(lái)判別粘性土的分類。其值越大表示越具有高 塑性，粘粒含量越多。液性指數(shù)： IL=(W-Wp)/ Ip可判別粘性土狀態(tài)。堅(jiān)硬：IL <0;可塑：0< IL & 1.0; 流動(dòng)：IL >1.0含水率與軟硬程度無(wú)關(guān)。6、土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1) 土的毛細(xì)性：水的毛細(xì)作用主要存在于0.002 0.5mm 的孔隙中，如細(xì)砂土、粉土、濕砂中。濕砂土表現(xiàn)出的假粘聚力濕由于毛細(xì)壓力形成的，不同于粘性土的粘聚力。2) 土的滲透性

23、： 達(dá)西定律(V=ki) ：指水在土中的滲透速度與水力坡降成正比。認(rèn)為滲透屬于層流 ，一般只適用于砂性土 。對(duì)于粘性土由于存在結(jié)合水的粘滯作用，需要加入起始水力坡降進(jìn)行修正( V=k (i-io) ) 。 當(dāng)滲透力向上時(shí)，常常造成流砂、管涌等危害。3) 凍土現(xiàn)象主要是指土體凍結(jié)時(shí)地面膨脹的凍脹現(xiàn)象和融化后土體強(qiáng)度急劇降低的凍融問(wèn)題。例題1 已知±樣體積 V=37.5,濕土重 Mo = 0.6711N,烘干后重 M = 0.4915N,比重Gs=2.68,計(jì)算孔隙 比和飽和度。解：公式：e= Gs/pd1; pd=p/(1+W); W=M 水/M 干土；Sr=V 水/V 孔隙；Gs =

24、 M 干土/V 土粒；可求得：(1)W=M 水/M 干土 = ( 0.6711 0.4915) /0.4915=36.5%p d= p / (1+W) =67.11/37.5(1+0. 365)=1.311e= Gs/p d 1=2.68/1.311-1=1.04(2) V 水 =67.21-49.25=17.96V 土粒=M 干±/Gs =49.15/2.69=18.27V 孔隙=V- V 土粒=38.4-18.27=20.13Sr=V 水 /V 孔隙 =17.96/20.13=89.22%例題2 某細(xì)粒濕土質(zhì)量為190g,烘干后為145g, 土樣液限為36%,塑限為18%,則求土

25、塑性指數(shù)、液性指數(shù)、狀態(tài)并命名。解：( 1 ) 塑性指數(shù)Ip=36%-18%=18 命名為粘土。( 2) 液性指數(shù)( 3) 含水率W =(190-145)/145=31.03%Il=(W-Wp)/ Ip=(31.03%-18%)/18%=0.72 為可塑狀態(tài)。? 1、某 1.5m3 的土樣，重度為17.5KN/m3 ，含水率30，土粒重度27KN/m3 ，則土粒體積為多少？(0.748 m3)2、若土樣孔隙體積為土粒體積的0.95 倍，若土樣孔隙為水充滿時(shí)(若土粒重度為27KN/m3) ，土樣重度為多少? (13.8 KN/m3)3、土樣含水率15%,干重度16KN/m3,孔隙率0.35,天然

26、重度10KN/m3 ,求飽和度。(68.5%)? 4、 土的天然密度為1.7g/cm3， 含水率 22.2， 土粒比重2.72 7g/cm3， 求孔隙比，孔隙率， 飽和度。( 0.96， 49，62.9)? 5、含水率為4%的濕砂100kg,其中水的重量 多少？7、土樣和試樣制備了解：土樣的采樣和試樣的制備過(guò)程熟悉：原狀土樣與擾動(dòng)土樣的概念掌握：原狀土樣取土、運(yùn)輸、保管應(yīng)滿足的要求為保證試驗(yàn)成果的可靠性，要統(tǒng)一土樣試樣的制備方法和程序。試樣質(zhì)量不是越大越好。一般室內(nèi)土工試驗(yàn)的土樣粒徑均需小于60mm 的擾動(dòng)土，并以含水率和密度作為控制指標(biāo)。原狀土：用鐵皮筒或取土器(直徑大于100mm)取土。擾

27、動(dòng)土：用四分法取樣。（1）原狀土試樣制備注意：環(huán)刀內(nèi)壁涂凡士林；環(huán)刀下壓方向與天然土層方向一致；不立即進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)應(yīng)保濕存放。余土進(jìn)行含水量測(cè)定。平行試驗(yàn)或同一組試件的密度差值不大于0.03g/cm3,含水量差不得大于 2%（2）擾動(dòng)土試樣制備1）碾壓過(guò)篩加水浸潤(rùn)一晝夜備用，砂性土可酌量縮短物理性質(zhì)試驗(yàn)（液塑縮限）過(guò) 0.5mm；水理及力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)（如直剪無(wú)側(cè)限）過(guò) 2mm：擊實(shí)試驗(yàn)過(guò)5mm。2）試樣制備：擊樣法：就是根據(jù)環(huán)刀體積算出所需土樣數(shù)量，用單層或三層法擊實(shí)。壓樣法：就是用靜力壓到所需密度，粘性土壓時(shí)最好有排氣孔和透水石。兩種方法對(duì)力學(xué)性質(zhì)有一定的影響。（3）試樣飽和根據(jù)土的性質(zhì)選用飽和

28、方法1）浸水飽和法：砂性土2）毛細(xì)管飽和法：滲透系數(shù)大于10-4cm/s的土，注意上下兩端放濾紙和透水石，水面不要淹沒(méi)試樣，時(shí)間不少于2晝夜。3）抽氣飽和法：滲透系數(shù)小于等于 10-4cm/s的土（粘性土），需要凡士林密封，抽真空達(dá)到一個(gè)大氣壓力值時(shí)開(kāi)始注水，注水過(guò)程真空保持不變，待水淹沒(méi)飽和器停止抽氣，粘性土需靜置10小時(shí)，飽和度不應(yīng)低于95%。需要掌握試樣加水量的計(jì)算飽和度的計(jì)算加水量的計(jì)算y = e坂蚓=.如一 %）? 第二章含水量及界限含水量試驗(yàn)土工試驗(yàn)分為室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。含水量是施工質(zhì)量控制的重要依據(jù)，界限含水量可用來(lái)計(jì)算塑性指數(shù)和液性指數(shù)，也是粘性土分類和估計(jì)地基承載力的依據(jù)?？梢?/p>

29、判斷土體狀態(tài)和塑性范圍。1、含水量試驗(yàn)（試驗(yàn)步驟）（1）烘干法：適用于粘性土，砂性土及有機(jī)質(zhì)土設(shè)備：烘箱、天平（感量 0.01g）、干燥器數(shù)量：1530克，砂土稍多些。溫度：105110,有機(jī)土（含量大于 5%）在6570度烘干，結(jié)果一般比實(shí)際偏大 。時(shí)間：粘性土大于 8小時(shí)，砂土大于6小時(shí)。烘干后放入干燥器冷卻。（2）酒精法適用于現(xiàn)場(chǎng)。土樣：粘土 10g左右、砂土 2030g。燃燒3次。結(jié)果略低于烘干法。試驗(yàn)結(jié)果精確到0.1% （如15.2%）測(cè)定原狀土樣的物理力學(xué)指標(biāo)時(shí)，含水率可用重塑土樣的含水率。（一）、烘干法1、定義和適用范圍（1） 土的含水量是在 105710c下烘至恒量時(shí)所失去的水

30、分質(zhì)量和達(dá)恒量后干土質(zhì)量的比值，以百分?jǐn)?shù)表示，本法是測(cè)定含水量的標(biāo)準(zhǔn)方法。(2)本試驗(yàn)方法適用于粘質(zhì)土、粉質(zhì)土、砂類土和有機(jī)質(zhì)土類。2、儀器設(shè)備(1) 烘箱：溫度能保持 105110C。(2) 天平：感量 0.01g。(3) 其它：干燥器、稱量盒等。3、試驗(yàn)步驟(1) 取具有代表性試樣，細(xì)粒土 1530g;砂粒、有機(jī)土為 50g稱質(zhì)量，稱量結(jié)果即為濕土質(zhì)量。(2) 揭開(kāi)盒蓋，將試樣在溫度 105710c下烘干，烘干時(shí)間細(xì)粒土不得少于8h,對(duì)砂類土不得少于 6h。(3) 將烘干后的試樣取出，放入干燥器冷卻，稱質(zhì)量準(zhǔn)確至0.01g。4、結(jié)果整理按下式計(jì)算含水量：m -ms10020ms式中：3含水

31、量 m濕土質(zhì)量 gms干土質(zhì)重 g本法須進(jìn)行二次平行試驗(yàn)，取其算術(shù)平均值，允許平行差值如下表:含水量()允許平行差值()v 50.3<400 1>40<2(二)、酒精燃燒法1、目的和適用范圍本試驗(yàn)方法適用于快速簡(jiǎn)易測(cè)定細(xì)粒土(含有機(jī)質(zhì)的除外)的含水量。2、儀器設(shè)備(1) 稱量盒(2) 天平：感量 0.01g。(3) 酒精：純度95%。(4) 滴管、火柴、調(diào)土刀等。3、試驗(yàn)步驟(1) 取具有代表性試樣，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。(3) 點(diǎn)燃盒中酒精，燃至火焰熄滅。(4) 將試樣冷卻數(shù)分鐘，重新燃燒兩次。(5) 稱干土質(zhì)量準(zhǔn)

32、確至 0.01g。4、結(jié)果整理按下式計(jì)算含水量:m - ms100ms式中：O)含水量，%m濕土質(zhì)量 gms干土質(zhì)量 g本法須進(jìn)行二次平行試驗(yàn)，取其算術(shù)平均值，允許平行差值如下表:含水量（）允許平行差值（）v 50.3400 1>40<22、界限含水量試驗(yàn)界限含水量是土的固有指標(biāo)與環(huán)境無(wú)關(guān)。（1） 液塑限聯(lián)合測(cè)定法液塑限聯(lián)合測(cè)定儀理論依據(jù)：根據(jù)極限平衡理論，當(dāng)圓錐角為 30度時(shí)，圓錐入土深度與含水量在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上呈直線關(guān)系。試驗(yàn)時(shí)使白錐體在 5秒時(shí)分別下降3、17毫米左右（太大或太小時(shí)制樣困難），然后再控制幾組在3-17毫米之間，椎入應(yīng)重復(fù)二、三次取平均值，然后將數(shù)據(jù)繪制在雙對(duì)數(shù)坐

33、標(biāo)上，查找17和2毫米所對(duì)應(yīng)的含水量就是土體的液限和塑限。土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)和公路土工試驗(yàn)規(guī)程分別采用76克和100克的錐入土。配，B2-3 人土深度與含水地羌拳圖聯(lián)合測(cè)定法1 .目的和適用范圍：目的是聯(lián)合測(cè)定土的液限和縮限，為劃分土類、計(jì)算天然稠度、塑性指數(shù)，供公路工程設(shè)計(jì) 和施工使用。適用于粒徑不大于 0.5mm有機(jī)質(zhì)含量不大于試樣總質(zhì)量5%的土。2 .儀器精度要求：LP-1000型聯(lián)合測(cè)定儀：錐質(zhì)量 100g,錐角30°天平：稱量 200g,感量0.01g篩、調(diào)土刀、烘箱、凡士林等。3 .試驗(yàn)步驟 取代表性的土樣風(fēng)干，研碎，過(guò) 0.5mm篩。將0.5mm篩下的土悶制三種不同含水量

34、的土樣，分別控制在液限（a點(diǎn)、錐入深度20± 0.2mm）、略大于塑限（c點(diǎn)、錐入深度v 5mm =和二者的中間狀態(tài)（b點(diǎn)、錐入深度約 10mm）,放置 18h以上。將制備好的土樣攪拌均勻，分層裝入盛土杯，用力壓緊、刮平。將聯(lián)合測(cè)定儀的錐頭涂少許凡 士林。將盛土杯放在聯(lián)合測(cè)定儀的升降座上，轉(zhuǎn)動(dòng)升降旋鈕，使錐尖與土樣表面剛好接觸。扭動(dòng)錐下 降旋鈕，試錐自由下降 5s后，讀數(shù)即為錐入深度（hi）。改變錐尖與土接觸的位置（兩次距離 不小于1cm）,重復(fù)測(cè)試錐入深度（h2）, （hi與h2允許誤差為0.5mm）取hi、h2平均值作為該 點(diǎn)的錐入深度ho去掉錐尖入土處的凡士林，取一定土樣測(cè)含水

35、量?jī)蓚€(gè)，取平均值為該土含水量。 重復(fù)第步驟，對(duì)其他兩個(gè)含水量土樣進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)其錐入深度和含水量。4.結(jié)果整理在二級(jí)雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)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h-w圖，連接此三點(diǎn)應(yīng)成一直線。根據(jù)液限，在hpwl關(guān)系圖上，查得縱坐標(biāo)入土深度h= 20mm所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)的含水量 w,即為土樣的液限 Wl。 通過(guò)液限Wl與塑限時(shí)入土深度 hp,再由a、b、c繪制的h-w圖中，求出入土深度為 hp時(shí)所 對(duì)應(yīng)的含水量，即為該土的塑限Wpo塑性指標(biāo)：Ip=WL Wp精確至：0.1,含水量測(cè)定二次相差不得大于2%。在查hpWl關(guān)系圖時(shí)，應(yīng)先區(qū)分該土為砂類土、或

36、是細(xì)粒土。（3）滾搓法當(dāng)滾搓到3毫米直徑斷裂時(shí)，含水量就是 塑限（不是含水率）。注意土體的斷裂是 水分減少的 結(jié)果，而不是用力過(guò)大或土條太長(zhǎng)的原因，其準(zhǔn)確度取決于操作者的經(jīng)驗(yàn)。搓成條狀不斷裂的土塑性越 tWj。3、收縮試驗(yàn) 4、成果應(yīng)用（1）我國(guó)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002用塑性指數(shù)劃分細(xì)粒土。（Ip>17為粘土，10< Ip <17為粉質(zhì)粘土）（2）用液性指數(shù)判別粘土的狀態(tài)。鑒定土層所處的稠度狀態(tài)（堅(jiān)硬：IL <0;可塑：0< IL & 1.0;流動(dòng)：IL >1.0 ）（3）工程中還應(yīng)用其估算地基土的承載力第三章密度和比重試驗(yàn)方法主

37、要有：環(huán)刀法（細(xì)粒土）、蠟封法（易破裂和形狀不規(guī)則）、灌砂法（現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定細(xì)粒土、砂質(zhì)土和礫 質(zhì)土）。（1）環(huán)刀法環(huán)刀：截面面積 30,高2cm;天平：感量0.01g,稱量200g試驗(yàn)時(shí)先做比環(huán)刀內(nèi)徑大的土柱，環(huán)刀內(nèi)壁涂凡士林，再壓入環(huán)刀。（3）灌砂法適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定細(xì)粒土、砂性土、和礫類土粒徑小于15mm的試樣。測(cè)定層厚度 150200mm（注意標(biāo)準(zhǔn)砂密度測(cè)定步驟）標(biāo)準(zhǔn)砂密度的測(cè)定應(yīng)按下列步驟進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)砂應(yīng)清洗潔凈粒徑宜選用密度宜選用0.250.5mm,密度宜為1.471.51g/cm 31 .組裝容砂瓶與灌砂漏斗螺紋聯(lián)接處旋緊稱其質(zhì)量2 .注水，稱測(cè)定器和水的總質(zhì)量，并測(cè)水溫。根據(jù)溫度修正系數(shù)換算

38、出水的體積，即為測(cè)定器的體積。 注入砂稱總重，計(jì)算砂重，算砂密度在試坑中灌入標(biāo)準(zhǔn)砂精確至10g,然后求得土的密度。 試坑尺寸必須與試樣顆粒粒徑 相一致（P36）。開(kāi)挖試坑時(shí)必須將松動(dòng)的土全部取出，否則結(jié)果偏高?？梢允褂锰篆h(huán)減少試坑表面不平帶來(lái)的誤差。灌砂過(guò)程 中切忌不要震動(dòng)?，F(xiàn)場(chǎng)密度的測(cè)定方法主要有灌砂法、環(huán)刀法、核子密度儀法、鉆芯法四種。一)、環(huán)刀法1 .目的和適用范圍本試驗(yàn)方法適用于細(xì)粒土。2 .儀器設(shè)備(1)環(huán)刀：內(nèi)徑 68cm,高 23cm,壁厚 1.52mm。(2)天平：感量 0.1g。(3)其他：修土刀、鋼絲鋸、凡士林等。3 .試驗(yàn)步驟(1)根據(jù)需要，取回待測(cè)土樣，整平兩端，環(huán)刀內(nèi)

39、壁涂一薄層凡士林，刀口向下放在土樣上。(2)將土樣削成大于環(huán)刀直徑的土柱，邊壓邊削，至土樣伸出環(huán)刀上部為止。削出兩端余土，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m準(zhǔn)確至0.01 go4 .結(jié)果整理按下列公式計(jì)算濕密度及干密度：-J 血7d 二一V1 0.01式中： p濕密度，g/cm3m1環(huán)刀與土合質(zhì)量， gm2 環(huán)刀質(zhì)量 g3V環(huán)刀體積cm3P d干號(hào)度，g/cm3含水量 ， 本方法進(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0.03 g/cm3(四)、灌砂法1 .目的和使用范圍本試驗(yàn)方法適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定細(xì)粒土、砂類土和砂礫土的密度。試樣的最大

40、粒徑不得超過(guò)15mm,測(cè)定密度層的厚度為 150200mm。2 .儀器設(shè)備(1)灌砂筒、金屬標(biāo)定罐、基板。(2)鑿子、鐵錘、毛刷等。(3)臺(tái)秤：稱量1015kg、感量5g。(4)玻璃板、飯盒(5)其他：天平、烘箱等。3.試驗(yàn)步驟(1)在試驗(yàn)地點(diǎn)，選一塊約 40 cm X 40 cm的表面，清掃干凈。將基板放在表面上。將盛有量砂m5 (g)的灌砂筒放在基板的圓孔上。打開(kāi)灌砂筒開(kāi)關(guān)，讓砂流入基板的中孔內(nèi)，直到筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)關(guān)閉 開(kāi)關(guān)。稱筒內(nèi)砂質(zhì)量 m6,準(zhǔn)確至1g。(2)取走基板，將留在試驗(yàn)地點(diǎn)的砂收回，將表面清掃干凈。將基板放在清掃干凈的表面上，沿中孔鑿 洞，洞直徑150mm。鑿出的土全部裝

41、入塑料袋內(nèi)，鑿洞完畢，稱取塑料袋中全部試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確至 1g。減去已知塑料袋質(zhì)量后，即為試樣的總質(zhì)量mt。(3)從挖出的試樣中取代表性樣品，測(cè)定其含水量3。(4)將基板安放在試洞上，將灌砂筒安放在基板中間，使灌砂筒的下口對(duì)準(zhǔn)基板的中孔及試洞。打開(kāi)灌砂筒開(kāi)關(guān)，讓砂流入試洞內(nèi)。關(guān)閉開(kāi)關(guān)。取走灌砂筒，稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量m4，準(zhǔn)確至1g。(5)如清掃干凈的平坦地面上，粗糙度不大，則不需基板，直接將灌砂筒安放在試洞上，打開(kāi)筒的開(kāi)關(guān)，讓砂流入試洞內(nèi)。直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，關(guān)閉開(kāi)關(guān)。稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量m4，準(zhǔn)確至1g。(6)取出試洞中的量砂。(7)如試洞中有較大孔隙，量砂可能進(jìn)入孔隙時(shí)，則應(yīng)按試洞

42、外形，松弛地放入一層紗布。然后進(jìn)行灌砂工作。4.結(jié)果整理(1)按下式計(jì)算填滿試洞所需的質(zhì)量mb (g):灌砂時(shí)試筒上放有基板的情況：mb=mi m4 (m5 m6)灌砂時(shí)試洞上不放基板的情況：mb=mi m4 / m2式中：mi灌砂入試洞前筒內(nèi)砂質(zhì)量，g;m2灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的平均質(zhì)量，g;m4、 m4 - 灌砂入試洞后，筒內(nèi)剩余砂質(zhì)量，g;(m5 m6) 灌砂筒下部圓錐體內(nèi)及基板和粗糙表面間砂的總質(zhì)量，go(2)按下式計(jì)算試驗(yàn)地點(diǎn)土的濕密度p (g/ cm3)： mtL smb式中：mt 試洞中取出的全部土樣的質(zhì)量，g;mb填滿試洞所需砂的質(zhì)量,g;p s量砂白密度，g/ cm 3O(3

43、)按下式計(jì)算土的干密度pd ( g/ cm3)：-d 二一-1 0.01 2、比重試驗(yàn)(試驗(yàn)步驟)比重是土粒在105110度下烘干后與同體積 4度純水質(zhì)量之比。數(shù)值上等于土粒密度。可以消比重瓶法、浮稱法、虹吸除加速度帶來(lái)的影響，是 無(wú)量綱量。主要用來(lái)計(jì)算孔隙比和進(jìn)行分類。方法有: 筒法。(1)比重瓶法 適用于粒徑小于5mm的土。a)比重瓶的校正：恒溫水槽調(diào)至5OC或10OC,防入裝了純水的比重瓶，待水溫穩(wěn)定后，稱瓶和水的總質(zhì)量。以5OC 一級(jí)調(diào)節(jié)水溫，每個(gè)水溫下稱瓶和水的總質(zhì)量?jī)纱稳∑骄担也钪挡坏么笥?0.002g。繪制溫度與瓶和水總質(zhì)量的關(guān)系曲線。b) 試驗(yàn)步驟：100ml比重瓶烘干，裝

44、入 15g干士( 50ml瓶12g 土)，稱量30分鐘，高注入一半水，搖動(dòng)并用砂浴煮沸是為了去掉土中的空氣，砂和低液限粘土大于 液限粘土不少于60分鐘。0.5OC,根據(jù)測(cè)得溫度，從已繪制溫注滿水稱瓶水土總重量，立即測(cè)出瓶?jī)?nèi)水的溫度，準(zhǔn)確至 度與瓶、水總重關(guān)系曲線中查得瓶水總質(zhì)量。對(duì)含有一定量的可溶鹽、不親水膠體或有機(jī)質(zhì)的土，必須用中性液體(如煤油)測(cè)定，并用真空排除土中氣體，真空表讀數(shù)宜為100Kpa抽氣時(shí)間12小時(shí)(直至懸液無(wú)氣泡)本試驗(yàn)稱量應(yīng)準(zhǔn)確至 0.001g計(jì)算：Gs=ms/(m 1+M s-M2)*G wt注意事項(xiàng)：對(duì)于有可溶性鹽或有機(jī)質(zhì)的土樣，可用中性液體代替純水，用真空抽氣代替煮

45、沸法。3、砂的相對(duì)密度試驗(yàn)：適用于透水性良好的無(wú)粘性土僅僅用密度（孔隙比）不能完全說(shuō)明砂土的狀態(tài)，只有相對(duì)密度才能解釋砂的緊密程度。（1）最大干密度試驗(yàn)（最小孔隙比）儀器設(shè)備：最小孔隙比試驗(yàn)設(shè)備（包括最小孔隙比、金屬容器、振動(dòng)叉、擊錘等） ，天平：稱量 5Kg,感 量1g1）最大孔隙比的測(cè)定A、取代表性試樣1.5 kg,風(fēng)干，并拌和均勻。B、將錐形塞桿自漏斗下口穿入，向上提起，使錐體堵住漏斗管口，放入體積為1000 cm 3量筒中，使其下端與量筒底相接。C、稱取試樣700g,倒入漏斗中，將漏斗與塞桿同時(shí)提高，移動(dòng)塞桿使錐體略離開(kāi)管口，管口應(yīng)經(jīng)常保持高出砂面約 12cm,使試樣落入量筒中。D、取

46、出漏斗與錐形塞，將砂面拂平，測(cè)讀砂樣體積，估讀至 5 cm 3oE、用手掌堵住筒口，將量筒倒轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)，回到原來(lái)位置，記下體積的最大值，估讀至5 cm 3o（2）最小孔隙比的測(cè)定A、取代表性試樣4 kg,風(fēng)干，并拌和均勻。B、分3次倒入容器進(jìn)行振擊，先取試樣600800g倒入1000 cm 3容器中，用振動(dòng)儀敲打容器兩側(cè)，用擊錘于試樣表面錘擊，直至砂樣體積不變?yōu)橹?。如用電?dòng)最小孔隙比儀則開(kāi)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行振擊。C、重復(fù)第B步驟進(jìn)行后二次加土的振動(dòng)和錘擊，第三次加土?xí)r應(yīng)先在容器口上安裝套環(huán)。D、最后一次振畢，取下套環(huán)，用倒削出多余試樣，稱量，準(zhǔn)確至1g,計(jì)算其最小孔隙比。2.結(jié)果整理按下式計(jì)算最小與

47、最大干密度：Dm'd min -V max_ mdm a x -Vm i n,3g/cm ；,3g/cmg;式中：Fdmin最小干密度, fmax最小干密度, m試樣質(zhì)量，cm3D Gw semin 一1 一 1 d maxVmax 試樣最大體積；Vmin試樣最大體積；cm 按下式計(jì)算最大與最小孔隙比：GemaxwGs -1d minemax e0Dr 二emax 一 eminDr式中：emax最大孔隙比； emin最小孔隙比; Gs一土粒比重； 按下式計(jì)算相對(duì)密實(shí)度：(，二)：'1d d min ) d max(P - p . . ) .d max pd min d式中：Dr

48、- 相對(duì)密實(shí)度；一 3g/cm 。其平行差值不得大于30.03 g/cmeo一天然孔隙比或填土的相應(yīng)孔隙比； 例一天然干密度或填土的相應(yīng)干密度， 最小與最大干密度應(yīng)進(jìn)行二次平行試驗(yàn)，取其平均值,注意事項(xiàng)：（ 1）測(cè)最大干密度時(shí)用最優(yōu)含水率（4%10%附近）的砂樣。測(cè)最小干密度試驗(yàn)用干試樣。（ 2）容器內(nèi)徑對(duì)結(jié)果有影響，內(nèi)徑越大，測(cè)得的干密度越大。? 第四章顆粒分析試驗(yàn)了解：土的顆粒分級(jí)的概念；篩分析法、密度計(jì)法和移液管法的基本原理；引起試驗(yàn)誤差的原因。熟悉：篩分析法、密度計(jì)法的儀器設(shè)備掌握：各種試驗(yàn)適用土類及應(yīng)用；篩分析法、密度計(jì)法的試驗(yàn)操作方法和數(shù)據(jù)整理方法。顆粒分析是測(cè)定土中各不同粒徑的粒

49、組質(zhì)量占總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)的方法。是各粒組的相對(duì)百分比含量?？梢詫?duì)土進(jìn)行分類，判斷工程性質(zhì)。試驗(yàn)成果可以畫成粒徑分布曲線。橫坐標(biāo) 為粒徑的對(duì)數(shù)值，縱坐標(biāo) 為小于某粒徑的土粒含量占總量的比例，曲線平緩說(shuō)明：粒徑相差不大，級(jí)配好，易于壓實(shí)。由此可計(jì)算某以粒徑組的含量。砂土從曲線上可以計(jì)算兩個(gè)有用的指標(biāo)。不均勻系數(shù)Cu 和曲率系數(shù)Cc（ P45） 。Cu = d60/d10 （反映土粒分布范圍）Cc= d302/d10 d60 （反映土粒分布形狀）d10、 d30、 d60 小于某粒徑的土粒含量分別為10、30、60的粒徑。如果不均勻系數(shù) Cu>5,同時(shí)曲率系數(shù) Cc=13,那么該土級(jí)配好。 同一

50、類土級(jí)配均勻的比不均勻的 壓實(shí)干密度要低查得某土樣顆粒級(jí)配曲線上A 點(diǎn) （0.5mm, 76%） 和 B 點(diǎn) （0.3mm， 58%）， 則該土中粒徑為0.3-0.5mm 的土重占總干土重的百分?jǐn)?shù)為（18%）方法主要有：篩分法、密度計(jì)、移液管法篩分法：適用于 0.075mm<d三60mm的土。密度計(jì)、移液管法：適用于d<0.075 的土。1、篩分析法：適用于粒徑小于等于 60mm,大于0.074mm的土試驗(yàn)步驟首先將試樣過(guò)2 毫米的篩分成粗粒和細(xì)粒兩組；如果粗粒組含量少于10則不需要在分析粗粒組；如果細(xì)粒組含量少于10則不需要分析細(xì)粒組，如果量大則可四分法后再進(jìn)行篩分，篩分搖震時(shí)間

51、一般為 10 15 分鐘。注意事項(xiàng)：當(dāng)小于 2mm 的顆粒用四分法取樣時(shí)，結(jié)果為（P48） ：X = 100 a p/ b（一）篩分法1適用范圍：適用于分析粒徑大于0.074mm 的土。2儀器精度:（ 1 ） 標(biāo)準(zhǔn)篩：孔徑0.07460mm 一套。(2) 天平：稱量5000g、感量5g;稱量1000g、感量1g;稱量200g、感量0.2g(3) 搖篩機(jī)(4) 其它：烘箱、篩刷、木碾等。3.試驗(yàn)步驟(1)對(duì)于無(wú)粘聚性的土：按規(guī)定稱取試樣，將試樣分批過(guò)2mm篩。將大于2mm的試樣從大到小的次序，通過(guò)大于2mm的各級(jí)粗篩。將留在篩上的土分別稱量。2mm篩下的土如數(shù)量過(guò)多，可用四分法縮分至100800

52、g。將試樣從大到小的次序通過(guò)小于2mm的各級(jí)細(xì)篩。 由最大孔徑的篩開(kāi)始，順序?qū)⒑Y取下，在白紙上用手輕叩搖晃，至每分鐘篩下數(shù)量不大于該 級(jí)篩余質(zhì)量的1%為止。分級(jí)稱量。篩后各級(jí)篩上和篩底土總質(zhì)量與篩前試樣質(zhì)量之差不應(yīng)大于1%(2)對(duì)于含有粘土粒的砂礫土： 將土樣放在橡皮板上，用木碾將士團(tuán)碾散，拌和、烘干、稱重。 稱取試樣，放于瓷盆并加入清水浸泡。 將浸泡后的混合液過(guò) 2mm篩，邊沖邊洗，至篩上只留大于2mm 土粒為止，并烘干、稱重。 通過(guò)2mm篩下的混合液過(guò)0.074mm篩，邊沖邊洗，至篩上只留大于0.074mm 土粒為止，并烘干、稱重。 將第、項(xiàng)烘干后的土粒合在一起，放入套篩進(jìn)行篩分，稱取各篩

53、的篩余量。4.結(jié)果整理按下式計(jì)算小于某粒徑顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)：AX= X100B式中：X小于某粒徑顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，%A小于某粒徑的顆粒質(zhì)量,g B試樣的總質(zhì)量，g當(dāng)小于2mm勺顆粒用四分發(fā)縮分取樣時(shí)，試樣中小于某粒徑的顆粒質(zhì)量占總土質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)：X=a Xpx 100 b式中：a通過(guò)2mn#的試樣中小于某粒徑的顆粒質(zhì)量，gb過(guò)2mm篩的土試樣中所取試樣的質(zhì)量，gq徑小于2mm勺顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，以小于某粒徑的顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)，以粒徑( mm為橫坐標(biāo)，繪制顆 粒大小級(jí)配曲線，求出各粒組的顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。2、密度計(jì)法(試驗(yàn)步驟)(1)司篤克原理：土顆粒在水中開(kāi)始使加速運(yùn)動(dòng)，由于受

54、到水粘滯阻力作用最后會(huì)等速下沉，粒徑太 大太小都不適用。(2)試驗(yàn)原理：粒徑為d的顆粒以速度 v經(jīng)過(guò)時(shí)間t后，下降距離為 L=vt,粒徑大于d的下降距離肯 定大于L,所以L平面以上只有粒徑小于 d的顆粒，測(cè)出此處的比重與原來(lái)的比重相比較，即可求出 粒徑小于d的顆粒百分?jǐn)?shù)。(顆粒越大下沉越快)均勻的懸液，在土顆粒下沉過(guò)程中，用密度計(jì)在懸液里測(cè)讀出對(duì)應(yīng)于不同時(shí)間的不同懸液密度，根據(jù)密度讀數(shù)和土顆粒下沉?xí)r間，計(jì)算出小于某一粒徑的顆粒占總土樣的百分比 試驗(yàn)開(kāi)始:1） 土樣首先進(jìn)行分散處理，如果易溶鹽含量大于0.5%還需要洗鹽處理，然后風(fēng)干備樣2）取代表性土樣100g,測(cè)定風(fēng)干含水量3）稱風(fēng)干土樣30g,注入200ml蒸留水中，浸泡過(guò)夜4）將浸泡過(guò)的懸液過(guò) 0.074mm篩，煮沸40min5）冷卻后倒入量筒加入分散劑4%r