各類土工試驗的操作步驟

1、土工試驗的操作步驟實驗一、含水量試驗一、概述土的含水量是指土在105110C下烘至恒量時所失去的水質(zhì)量和干土質(zhì)量的比值，用百分數(shù)表示。測定土的含水量，用作計算孔隙比、飽和度和干密度等指標。測定風干土含水量，用作各項試驗由風干土質(zhì)量換算為烘干土質(zhì)量的指標。本試驗規(guī)定采用烘干法為測定土的含水量的標準方法。在野外如無烘箱設(shè)備或求快速測定含水量時，可采用酒精燃燒或炒干法等。本試驗介紹烘干法。二、實驗儀器設(shè)備烘箱：可采用電熱烘箱或能控制溫度105110C的其他能源烘箱；2天平：稱量200g，感量0.01g；3.其他：干燥器，稱量盒（為簡化計算手續(xù)，可將盒重定期（36個月）調(diào)整為恒重值）等。三、操作步驟1

2、取其代表性試樣：粘性土為1520g；砂類土，有機土為50g以上，放入稱量盒內(nèi)，蓋上盒蓋，稱量。稱量時可在天平的一端放上與盒等量的砝碼或稱量盒，可直接稱得土的質(zhì)量。準確至0.01g。打開盒蓋，將盒置于烘箱內(nèi)，在105110C的恒溫下烘至試樣質(zhì)量不變?yōu)橹?，對含有有機質(zhì)超過5%的土，應(yīng)在6575C的恒溫下烘至試樣質(zhì)量不變?yōu)橹埂?將稱量盒從烘箱中取出，蓋上盒蓋，放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱干土質(zhì)量，準確至0.01g。四、計算及記錄1按下式計算含水量式中含水量，%；m濕土質(zhì)量，g；ms干土質(zhì)量，go計算至0.1%。2本試驗需進行兩次平行測定，其平行差值，含水量小于40%為1%，大于40%為2%，記錄并舉例

3、如下：含水量試驗（烘干法）工程名稱試驗者試驗方法計算者試驗日期校核者土土盒盒的盒+濕盒+干濕土干土含水量平均樣樣質(zhì)量土質(zhì)量土質(zhì)量質(zhì)量質(zhì)量ggggggg編說號(1)(2)(3)(4)=(5)=(6)=號明(2)-(1)-(1)03215.7138.3235.6422.6119.9313.45-3粘土05715.9038.0035.4722.1019.5713.013.202916.3537.1332.5920.7816.2427.85-4粘土10715.7336.0831.5720.3515.8428.428.131816.5035.0731.7518.5715.2521.85-5粘土03417

4、.0337.4733.8520.4416.8221.521.7實驗二、密度試驗一、概述1土的密度是指土的單位體積質(zhì)量。本試驗?zāi)康氖菧y定土的密度，用以計算孔隙比、干密度等指標，從而了解土體結(jié)構(gòu)密實情況。2試驗根據(jù)土的特性、結(jié)構(gòu)及取樣難易規(guī)定分別采用環(huán)刀法（適用于粘性土）、蠟封法（適用于易破裂或堅硬難以切削的土）、灌水法和灌砂法（適用于現(xiàn)場采用的難以取成原狀的砂、礫質(zhì)土）本試驗介紹環(huán)刀法。二、儀器設(shè)備1環(huán)刀內(nèi)徑61.8mm（面積30cm2）或79.8mm（面積50cm2），高度為20mm。2天平：稱量500g，感量0.1g；稱量200g，感量O.OIg。3其他：削土刀、鋼絲鋸、玻璃板等。三、操作步

5、驟1將原狀土樣或根據(jù)需要制備成重塑土樣，兩端修平，在環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡土林，刃口向下放在土樣上。2用削土刀或鋼絲鋸將土樣上部削成略大于環(huán)刀直徑的土柱，然后將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊削，當環(huán)刀全部壓入土中，細心削去環(huán)刀兩端余土，削土時要從環(huán)刀邊緣開始，不得在試樣表面來回壓抹，對軟的土樣宜先用鋼絲鋸將土樣截成段，再用環(huán)刀切取。3擦凈環(huán)刀外壁附土，稱環(huán)刀與土總質(zhì)量。若有與環(huán)刀等量的砝碼，稱量時將其放在天平另一端可直接稱得土的質(zhì)量，稱量準確至0.1g。四、計算及記錄1按下式計算土的密度及干密度其中土的濕密度，g/cm3；土的干密度，g/cm3；m濕土質(zhì)量，g；V試樣體積，cm3；含水量，%。計算至0.01

6、。2.本試驗需要進行兩次平行測定，平均差值不得大于0.03g/cm3,取算術(shù)平均值，本試驗記錄格式如下：密度試驗（環(huán)刀法）工程名稱8705鉆孔編號ZK7試驗者計算者土樣說明原狀土校核者試驗日期土環(huán)環(huán)刀環(huán)刀土+環(huán)土樣濕密度含水量干密度平均干樣刀容積質(zhì)量刀質(zhì)量質(zhì)量密度cm3gggg/cm3%g/cm3g/cm3編號號(2)(3)(4)=(3)-(2)(5)=(6)(7)(8)10364.3447.9140.692.71.4413.51.277-64764.3447.6140.893.21.4513.41.281.2818364.3448.0174.8126.81.9728.21.547-71216

7、4.3417.5173.7126.21.9628.11.531.5417364.3448.3178.9125.61.9521.71.607-88564.3447.7173.4125.71.9521.81.601.60實驗三、液限和塑限試驗一、概述1細粒土由于含水量不同，分別處于流動狀態(tài)、可塑狀態(tài)、半固態(tài)和固體狀態(tài)，液限（流限）是細粒土呈可塑態(tài)的上限含水量，塑限是細粒土呈可塑態(tài)的下限含水量。2本試驗的目的是測定土的液限和塑限，為劃分土類，計算液性指數(shù)（天然稠度）。塑性指數(shù)，供工程設(shè)計和施工之用。3.本試驗適用于粒徑小于0.5mm，有機質(zhì)含量小于5%的土。4液限用圓錐儀測定，塑限用滾搓法測定。二、

8、儀器設(shè)置1.園錐儀：如圖3-1所示。錐體、手柄和平衡球的總質(zhì)量76g,錐角30,包括試杯、底座，見圖3-1。2天平：稱量200g，感量0.01g。3.稱量盒（土盒）。4毛玻璃板。5其他：烘箱、干燥器、秒表、調(diào)土皿、凡士林、潤滑油、蒸鎦水、滴管、擦布等。圖3-1錐式液限儀三、操作步驟1液限試驗原則上應(yīng)采用天然含水量的土樣制備試樣，若土樣相當干燥時，允許用風干土樣進行制備。取有代表性且具有天然含水量的土樣約180g,放在調(diào)土皿中，加蒸鎦水調(diào)成均勻土膏，若土中含有大于0.5mm顆粒時，應(yīng)將土膏過0.5mm篩。如用過0.5mm篩的風干土，可取約150g。放在調(diào)土皿中，加蒸餾水調(diào)成均勻濃糊狀，用玻璃板蓋

9、住，靜置一晝液，天然含水量土樣的靜置時間，可按其原含水量大小而定，含水量較高時可不靜置(本步驟可由試驗室完成)。取已制備好的試樣的一大半(另一小半留作塑限試驗用)加少許水調(diào)拌均勻，分層裝入試杯中，填裝時勿使土內(nèi)留有空隙或氣泡，然后齊杯口刮去多余的土。刮去余土時，不得用刀在土面上反復(fù)涂抹，把杯放在杯座上。(4)用擦布擦凈錐體并涂以薄層凡士林或潤滑油，提住錐體上端手柄對準試樣表面的中部，至錐尖與試樣接觸時，松開手指，使錐體在自重下沉入土中，放錐時要平穩(wěn)，避免沖擊，同時亦防止臺面受震動，有條件宜采用電磁放錐。(5)當錐體約經(jīng)15秒沉入土中深度恰為10mm(以土與錐體實際接觸線為準)時，表示土的含水量

10、即為液限。若錐體入土深度大于或小于10mm,表示該試樣含水量高于或低于液限，這時，應(yīng)挖去有凡士林或潤滑油的部分，取出全部試樣放回調(diào)士皿中，重新吹干或加蒸餾水調(diào)制，再按本試驗(3)、(4)條步驟操作，至錐體下沉深度恰為10mm為止。(6)將測得的合格試樣，挖去有凡士林或潤滑油部分，取錐體附近試樣測定其含水量，此含水量即為液限。本試驗需進行兩次平行測定取算術(shù)平均值，精確至0.1%，平行差不得大于2%。2塑限試驗取代表性土樣100g，按液限試驗制備樣方法制備試樣，或從液限試驗制備好的試樣中取約30g備用。將制備好的試樣，在手中捏揉至不粘手，或用吹風機稍微吹干，然后將試樣捏扁，如出現(xiàn)裂縫，表示含水量接

11、近塑限。取接近塑限含水量的試樣一小塊，用手搓成橢圓形，然后用手掌在毛玻璃上搓滾，搓液時手掌的壓力要均勻地施加在土條上，不得使土條在毛玻璃板上無力滾動，土條長度不宜超過手掌寬度，土條不得有空心現(xiàn)象。土條搓成直徑3mm時未產(chǎn)生裂縫及斷裂，表示試樣含水量高于塑限含水量。應(yīng)將土條揉捏、搓滾，直至土條直徑3mm時產(chǎn)生裂縫并開始斷裂為止。若干條過早斷裂，表示試樣含水量低于塑限含水量，則應(yīng)棄去，重新取較濕潤的試樣進行搓滾。如土條在任何情況下始終搓不到3mm的直徑即開始斷裂，則認為該土無塑限。每搓一塊土后，應(yīng)將毛玻璃板擦凈，再搓下一塊土。取合格的斷裂土條放入土盒內(nèi)，隨即蓋緊盒蓋，待收集約35g后測定其含水量，

12、即為塑限。本試驗需進行兩次平行測定，取算術(shù)平均值，精確到0.1%，平行差值中，當時不得大于2%,Wl50A時不得大于1%。四、計算及記錄1按下式計算液限式中WL液限，%；m濕土質(zhì)量，g；ms干土質(zhì)量；g。計算至0.1%。2按下式計算塑限式中WP塑限，%其余符號同上式，計算至0.1%。3本試驗記錄格式如下：液限、塑限試驗工程名稱土樣編號試驗日期試驗者計算者校核者土樣說明：風干粘性，蒸鎦水浸潤一晝夜土盒號020101189497土盒加濕土質(zhì)量g28.5427.9616.5515.80土盒加干土質(zhì)量g(2)25.7626.6215.6815.05土盒質(zhì)量g15.9117.0010.5810.51水質(zhì)

13、量g(4)=(1)-(2)2.782.340.870.75干土質(zhì)量g(5)=(2)-(3)9.858.625.104.54含質(zhì)量%(6)=28.227.117.116.5平均含水量%27.716.8塑性指數(shù)/wl-wp11.0土名五、試驗說明1試驗方法的選擇問題，國家標準土工試驗規(guī)程規(guī)定以圓錐儀聯(lián)合測定液限塑限為標準方法，碟式儀測定液限，滾搓法測定塑限為輔助方法。所謂聯(lián)合測定，就是用圓錐儀同時測定液限和塑限，方法是在不同含水量情況下，作圓錐儀入土試驗，尋求入土深度與含水量的關(guān)系，此關(guān)系在雙對數(shù)坐標上呈一條直線。然后按液塑限時的入土深度標準，直接從圖上查出土的液限和塑限值。為了使放錐平穩(wěn)，錐體沉

14、入深度讀數(shù)準確，不少單位研制了各式“液塑限聯(lián)合測定儀”，這種儀器一般采用電磁法放錐，用光電式、游標式或百分表式等方法測讀錐體入土深度。聯(lián)合測定法適用的土類范圍廣，操作方便，提高工效，其成果分散性一般較手搓法小，正是因為這些原因則被國際選為標準的方法，但從教學的角度看卻以介紹滾搓法合適。原因是：滾搓法作為判別粘土塑性下限的最基本、最原始且一直沿用至今的方法，通過它能使學生掌握一定操作技巧，并能從中獲得粘性土塑性狀態(tài)與半固態(tài)界限的生動、直觀的概念；此外，聯(lián)合測定法較易于掌握，但一般教學實驗室的聯(lián)合測定儀的數(shù)量卻難于滿足學生實驗之用，建議教師講授本實驗的方法外，著重介紹液塑限聯(lián)合測定法。試驗測定的技

15、術(shù)標準問題土工試驗規(guī)程（GB）規(guī)定采用圓錐儀聯(lián)合測定液、塑限以76g錐體入土下沉17mm的含水量為液限，下沉深度2mm時的含水量為塑限，在此之前，我國多種部頒標準的土工試驗規(guī)程都習慣用“76g錐15秒鐘下沉10mm”作為液限標準。從理論上說，液限是試樣從粘滯液體狀態(tài)變成粘滯塑狀態(tài)，即試樣從具有一定流動阻力變?yōu)榫哂凶钚】闪慷鹊募羟袕姸葧r的界限含水量，大量的試驗表明，過去我國習慣用的液限標準，土體所處的狀態(tài)不是真正的液限狀態(tài)，而是極軟塑狀態(tài)。因此，制訂我國國家標準時進行了修正，規(guī)定了現(xiàn)行的標準。至于塑限的標準問題，不少規(guī)程都作了說明，此處就不加重復(fù)。實驗四、土的顆粒大小分析試驗（篩析法）一、儀器設(shè)

16、備1.本試驗方法適用于粒徑小于、等于60mm，大于0.075mm的土。2本試驗所用的儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）分析篩：粗篩：孔徑為60、40、20、10、5、2mm。細篩：孔徑為2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm。（2）天平：稱量5000g,最小分度值1g；稱量1000g,最小分度值0.1g；稱量200g，最小分度值0.01g。（3）振篩機：篩析過程中應(yīng)能上下震動。（4）其他：烘箱、研缽、瓷盤、毛刷等。篩析法的取樣數(shù)量，應(yīng)符合表1的規(guī)定：表1取樣數(shù)量顆粒尺寸（mm）取樣數(shù)量（g）210030010300100020100020004020004000604000以上二、操作步

17、驟按表1的規(guī)定稱取試樣質(zhì)量，應(yīng)準確至0.1g，試樣數(shù)量超過500g時，應(yīng)準確至1g。2將試樣過2mm篩，稱篩上和篩下的試樣質(zhì)量。當篩下的試樣質(zhì)量小于試樣總質(zhì)量的10%時，不作細篩分析；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取篩上的試樣倒入依次疊好的粗篩中，篩下的試樣倒入依次疊好的細篩中，進行篩析。細篩宜置于振篩機上震篩，振篩時間宜為1015min。再按由上而下的順序?qū)⒏骱Y取下，稱各級篩上及底盤內(nèi)試樣的質(zhì)量，應(yīng)準確至0.1g。4篩后各級篩上和篩底上試樣質(zhì)量的總和與篩前試樣總質(zhì)量的差值，不得大于試樣總質(zhì)量的1%。注：根據(jù)土的性質(zhì)和工程要求可適當增減不同篩徑的分析篩。5含有細粒土顆

18、粒的砂土的篩析法試驗，應(yīng)按下列步驟進行：1）按表1的規(guī)定稱取代表性試樣，置于盛水容器中充分攪拌，使試樣的粗細顆粒完全分離。（2）將容器中的試樣懸液通過2mm篩，取篩上的試樣烘至恒量，稱烘干試樣質(zhì)量，應(yīng)準確到O.lg,并按上述3、4條，再過0.075mm篩，并將篩上試樣烘至恒量，稱烘干試樣質(zhì)量，應(yīng)準確至0.1g，然后按操作步驟二中的3、4款的步驟進行細篩分析。（3）當粒徑小于0.075mm的試樣質(zhì)量大于試樣總質(zhì)量的10%時，應(yīng)按密度計法或移液管法測定小于0.075mm的顆粒組成（本試驗不做）。三、計算及記錄1小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比，應(yīng)按下式計算：式中X小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣

19、總質(zhì)量的百分比（%）；mA小于某粒徑的試樣質(zhì)量（g）；mB細篩分析時為所取的試樣質(zhì)量；粗篩分析時為試樣總質(zhì)量（g）；dx粒徑小于2mm的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比（）。x2以小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比為縱坐標，顆粒粒徑為橫坐標，在單對數(shù)坐標上繪制顆粒大小分布曲線，見圖1。3必要時計算級配指標：不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)。1)不均勻系數(shù)按下式計算：2)式中C不均勻系數(shù)；d60限制粒徑，顆粒大小分布曲線上的某粒徑，小于該粒徑的土含量占總質(zhì)量的60%。d10有效粒徑，顆粒大小分布曲線上的某粒徑，小于該粒徑的土含量占總質(zhì)量的10%。(2)曲率系數(shù)按下式計算：(3)式中Cc曲率系數(shù)；d60顆粒

20、大小分布曲線上的某粒徑，小于該粒徑的土含量占總質(zhì)量的30%。4篩析法試驗的記錄格式如下：試驗日期試驗者批改教師試驗方法：土樣名稱：風干土二重：篩孔直徑(mm)留篩的土重加皿重(g)二H二i)g皿留篩土重(g)大于該篩孔的土重(g)大于該篩孔土重占總土重的百分數(shù)()實驗五、固結(jié)試驗一、概述1、土的壓縮是土在壓力作用下，孔隙中水和空氣被逐漸擠出孔隙變小，土骨架顆粒相互擠緊而引起的土體積變?。煌ǔ０淹馏w的壓縮過程稱為土的固結(jié)。2、本試驗?zāi)康氖菧y定試樣在側(cè)限與軸向排水及受穩(wěn)定荷重作用下的變形和壓力或孔隙比與壓力變化的關(guān)系，變形和時間的關(guān)系。通過計算求得土的各項壓縮性指標，包括土的單位沉降量、壓縮系數(shù)、

21、壓縮指數(shù)、固結(jié)系數(shù)、壓縮模量及原狀土的先期固結(jié)壓力等。二、儀器設(shè)備1、固結(jié)儀：見圖5-1,試樣面積30cm2（環(huán)刀直徑61.8mm），或面積50cm2（環(huán)刀直徑79.8mm）,高度20mm。2、加壓設(shè)備：杠桿或磅稱加壓設(shè)備。3、量表：量程10mm，量小分度0.01mm。4、其他：刮土刀、鋼絲鋸、天平、秒表等。試驗所用儀器及加壓設(shè)備應(yīng)由實驗室定期率定，做出儀器變形量校正曲線或數(shù)字表備用；環(huán)刀應(yīng)保持較高的光潔度，以減小環(huán)壁摩擦的影響。圖5-1固結(jié)儀示意圖三、操作步驟1、將試驗用的環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刃口向下放在土樣上，用切土刀將土樣削成略大于環(huán)刀內(nèi)徑的土柱，然后半環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊削，至土樣

22、高出環(huán)刀為止，用鋼絲鋸刮平環(huán)刀兩端土樣，擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀和土的總質(zhì)量，取余土按實驗三的烘干法測定含水量，按實驗一的比重瓶法測定試樣的比重（學生實驗前由實驗室先行測定，實驗時給出）。2、將帶有試樣的環(huán)刀，小心裝入護環(huán)，再裝入固結(jié)儀容器內(nèi)，然后放上透水石和加壓蓋板，置于加壓框架下，對準加壓框架的正中，安裝量表。3、為保證試樣與儀器上下各部件之間接觸良好，應(yīng)施加1kPa的預(yù)壓力，然后將量表調(diào)整到零或初讀數(shù)。4、固結(jié)儀上施加各級壓力，壓力等級一般為12.5、25、100、200、400、800、1600、3200kPa,最后一級壓力大于土層的計算壓力100200kPa（學生實驗可用50、100、2

23、00、400kPa這四級壓力）；經(jīng)一級實加壓力應(yīng)減去預(yù)壓力。5、需要確定原狀土的先期固結(jié)壓力時,荷重率應(yīng)小于1,可采用0.5或0.25,最后一級荷重應(yīng)大于1000kPa,使曲線下端出現(xiàn)較長的直線段。6、施加第一級壓力,第一級壓力的大小視土的軟硬程度而定,可選用12.5、25或50kPa，加砝碼時應(yīng)避免沖擊和搖晃。7、對飽和試樣，施加第一級壓力后，應(yīng)立即向水槽中注水浸沒試樣，對非飽和試樣，須用濕棉絲圍住加壓蓋板周圍，避免水份蒸發(fā)。8、如需測定某一級荷載下的沉降速率，以求固結(jié)系數(shù)，則需在施加該級荷載后按下列時間順離測記試樣高度的變化：6、15、1、215、4、615、9、1215、16、2015、

24、25、3015、36、4215、49、100、200、40023小時和24小時，直至穩(wěn)定為止。如不需要測定沉降速率，則施加每級壓力后達主固結(jié)完成（穩(wěn)定標準：粘性土以量表讀數(shù)每小時變化不大于0.005mm，其它土類不大于0.01mm），測記試樣高度變化，按此步驟逐級加壓到試驗結(jié)束。9、需作回彈試驗時，可在某級壓力（大于上復(fù)荷重）下固結(jié)穩(wěn)定后退壓，直至退到第一級壓力，每次退壓后測記試樣回彈量，直到讀數(shù)穩(wěn)定為止。10、試驗結(jié)束，吸去容器中的水，迅速拆除儀器各部件，取出試樣，測定試樣試驗后的含水量。四、計算記錄及繪圖1、按下式計算試機關(guān)報初始孔隙比e0-12、各級壓力下固結(jié)穩(wěn)定后的單位沉降量3、各級壓

25、力下固結(jié)穩(wěn)定后的孔隙比4、以孔隙比e（包括e0）為縱座標，荷載（單位壓力）P為橫座標（或?qū)?shù)座標），繪制e或曲線。5、某一壓力范圍內(nèi)的壓縮系數(shù)6、某一壓力范圍內(nèi)的壓縮模量和體積壓縮系數(shù)7、按下式計算壓縮指數(shù)上各式中土粒比重；水的密度，;試樣的起始含水量，%；試樣的起始密度，;某級壓力下，試樣固結(jié)穩(wěn)定后的總變形量（等于該級壓力下固結(jié)穩(wěn)定讀數(shù)減去儀器變形量），mm；試樣的初始高度，mm；某級壓力值，kPa8、本試驗記錄格式并舉例如下：固結(jié)試驗記錄（一）工程名稱土祥編號試驗日期試驗者計算者校核者（1）含水量試驗試盒盒+溫盒+干盒的水的干土含水量平均樣號土質(zhì)量土質(zhì)量質(zhì)量質(zhì)量質(zhì)量%情ggggg(1)(2

26、)(3)(4)(5)(6)(7)況(1)(2)(3)(1)(2)(2)(3)(7)試驗前27124.522.6713.351.908.3220.42028024.5422.472.222.0710.2520.2試驗后2）密度試驗試樣情況環(huán)刀+土質(zhì)量g環(huán)刀質(zhì)量g土的質(zhì)量g試樣體積cm3密度g/cm3環(huán)刀號附錄(1)(2)(3)(4)(5)(6)試樣系擾動土土，用真空飽和法飽和(1)(2)(1)(2)(4)試驗.、八刖飽和前172.047.0124.084.31.982飽和前或飽和土177.147.9129.264.32.012試驗后3）固結(jié)試驗記錄試樣初始咼度土粒比重試樣干密度試樣初臺孔隙=0.

27、691試驗前試樣的飽和度=98%各級加荷歷時各級荷載下測微表讀數(shù)（mm）（min）50（kPa）100（kPa）200（kPa）400（kPa）000.8991.1351.8210.251.9481.02.0382.252.1204.02.2096.252.3009.02.35412.252.40216.002.43820.252.46525.000.8991.3151.8212.48223h24h總變形量（mm）0.8991.3151.8212.482儀器變形量（mm）0.1080.1800.2560.360試樣變形量（mm）0.7911.1351.5652.122試樣相對沉降0.0400.

28、0570.0780.106量試樣變形后孔隙比0.6230.5940.5590.512注：本記錄示例是針對學生課堂實驗而作為適合課時安排，規(guī)定每級荷載只載25分鐘，尚未沉降穩(wěn)定即加下一級荷載。固結(jié)試驗記錄（二）工程名稱土樣編號試驗日期試驗者計算者校核者垂直壓力（kPa）孔隙比壓縮系數(shù)（MPa-i）a1000.5940.382000.559根據(jù)荷載為400kPa下的固結(jié)曲線（圖5-2），按時間平方根法確定固結(jié)系數(shù)如下：圖5-2固結(jié)曲線（P=400Kpa）五、試驗說明1、固結(jié)試驗的成果對土樣是否受擾動是非常敏感的，因此，原狀土在切削過程中必須仔細耐心，盡可能使土樣的原有結(jié)構(gòu)不受破壞。但試樣的切削工作

29、也應(yīng)盡快完成，以免水份蒸發(fā)。2、關(guān)于快速法固結(jié)試驗問題，按正常方法進行固結(jié)試驗，需數(shù)天甚至十幾天時間，對厚度為20mm的試樣，在荷載作用下，一個小時的固結(jié)度可達0.9以上（以24h為1.0計），因此工程實踐中使用每級荷載加荷1小時的快速法，按此速率進行試驗。然后對壓縮曲線進行校正，可得到與正常慢速法近似的結(jié)果，以節(jié)省時間，校正的假定是：以最后一級荷載土樣在24小時的壓縮量與土樣在該荷載下1小時的壓縮量之比作為校正系數(shù)，其他各級荷載下土樣穩(wěn)定的壓縮量即為該荷載下1小時的壓縮量乘以校正系數(shù)。實驗六、直接剪切試驗一、概述1直接剪切試驗是測定土的抗剪強度的一種方法。在不同的垂直壓力下施加水平剪切力進行

30、剪切，求得破壞時的剪應(yīng)力，然后根據(jù)庫倫定律確定土的抗剪強度參數(shù)：內(nèi)摩擦角和凝聚力C。2.直剪試驗分為快剪（q）、固結(jié)快剪（Cq）和慢剪（S）三種試驗方法?？旒簦╭）試驗是在試樣上施加垂直壓力后，立即施加水平剪切力，試驗中施加垂直壓力和剪切過程土樣的孔隙水壓力都來不及消散。固結(jié)快剪（Cq）是在試樣上施加垂直壓力，待排水固結(jié)穩(wěn)定后，施加水平剪切力，試驗中施加垂直壓力的過程讓土樣的孔隙水壓力消散，而施加水平剪切力的過程不讓孔隙水壓力消散。慢剪試驗（S）是在試樣上施加垂直壓力及水平剪應(yīng)力的過程中均應(yīng)使試樣孔隙水壓力消散。排水固結(jié)。3由于直剪試驗儀器簡單，無量測土樣孔隙水壓力裝置，控制排水條件不嚴密，故

31、本試驗適用于測定可塑性粘性土和砂性土的慢剪強度指數(shù)。當需進行固結(jié)快剪和快剪試驗時，應(yīng)嚴格控制土類和排水條件，滲透系數(shù)小于10-5cm/s的土才允許用直剪儀來測定固結(jié)快剪和快剪強度指標。4本試驗常用應(yīng)變控制式，應(yīng)力控制式兩種直剪儀，以下只介紹應(yīng)變控制式直剪儀快剪法。二、儀器設(shè)備1應(yīng)變控制式直剪儀（圖6-1）：試樣裝在上盒和下盒之間，垂直荷載用砝碼通過杠桿、加壓框架、鋼珠、傳壓板施加于試樣。剪切力借轉(zhuǎn)動手輪推動下盒施加給試樣，手輪每轉(zhuǎn)動一圈，下盒向前推移0.2mm,通過量測與上盒連接的量力環(huán)的變形值便可據(jù)之算出剪力的大小。圖6-1應(yīng)變控制式直接剪切儀1-剪切傳動機構(gòu)；2-推動器；3-下盒；4-垂直

32、加荷框架；5-垂直變形量表；6-傳壓板；7-透水板；8-上盒；9-儲水盒；10-量力環(huán)；11-水平量表；12-滾珠；13-試樣。2.量表：量程10mm,分度值0.01m。3其他：天平、秒表、土盒、蠟紙、切土工具等。三、操作步驟1.按固結(jié)試驗環(huán)刀制備試樣的方法制備試樣。每組至少四個試樣，密度差值不得大于0.05g/cm3。取環(huán)刀兩面修下的土樣盡快測定含水量。擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀加土總質(zhì)量（準確至0.1g），如試樣需要飽和,還應(yīng)測定其飽和密度。4檢查下盒底兩滑槽內(nèi)的鋼珠是否分布均勻。在上下盒接觸面上涂抹少許潤滑油，對準上下盒，插入固定銷。在下盒內(nèi)順次放入潔凈透水石及蠟紙（或塑料片）各一，將切取好試

33、樣的環(huán)刀平口朝下，對準剪切盒口，在試樣上順次放蠟紙（或塑料片）和潔凈透水石，然后推壓透水石，將試樣慢慢送到盒底，取走空環(huán)刀。5在量力環(huán)內(nèi)安裝水平測微表，裝好后應(yīng)檢查是否裝反，表腳是否靈活和水平。然后按順時針方向徐徐轉(zhuǎn)動手輪，使上盒前端的鋼珠恰好與量力環(huán)接觸（即量力環(huán)中測微表指針剛被觸動），再調(diào)整測微表的讀數(shù)為零。6順次加上傳壓板、鋼珠、加壓框架及100Kpa的垂直壓力（加砝碼時避免撞擊和搖晃）。7施加垂直壓力后立即拔去固定銷（此項工作切勿忘記）。開動秒表，同時以每分鐘412轉(zhuǎn)（學生可用6轉(zhuǎn)/分）的均勻速率轉(zhuǎn)動手輪，轉(zhuǎn)動過程不應(yīng)中途停頓或時快時慢，使試樣在35分鐘內(nèi)剪破。手輪每轉(zhuǎn)一圈應(yīng)測記測微表

34、讀數(shù)一次，當量力環(huán)中的測微表指針不再前進或后退，即說明試樣已經(jīng)剪損。如測微表指針一直緩慢前進，說明剪切應(yīng)力不出現(xiàn)峰值和終值，則試驗進行到剪切變形達6血后結(jié)束。8剪切結(jié)束后，吸去剪力盒中積水，倒轉(zhuǎn)手輪，盡快移去砝碼、加壓框架、傳壓板等，取出試樣，測定剪切口附近的剪切后含水量。9.另裝試樣，重復(fù)以上步驟，測定其它三種垂直荷載（200、300、400Kpa）下的抗剪強度。四、計算記錄及繪圖1按下式計算剪應(yīng)力及剪切位移式中剪應(yīng)力，kpa；C量力環(huán)率定系數(shù)，kpa/0.01mm；R量力環(huán)測微表讀數(shù)0.01mm；剪切位移，0.01m；n手輪轉(zhuǎn)數(shù)。2以剪應(yīng)力為縱座標，剪切位移為橫座標繪繪制剪應(yīng)力與剪切位移關(guān)

35、系曲線。如圖6-2。選取剪應(yīng)力與剪切位移關(guān)系曲線上的峰值點或穩(wěn)定值作為抗剪強度，如圖6-2曲線上的箭頭所示，無明顯降點時，則取剪切位移等于4m處的剪應(yīng)力作不抗剪強度。圖6-2剪應(yīng)力與剪切位移關(guān)系曲線3以抗剪強度為縱坐標，法向壓力為橫坐標；繪制抗剪強度與法向壓力關(guān)系曲線，見圖6-3。圖6-3抗剪強度曲線4本試驗記錄格式如示例如下：直接剪切試驗應(yīng)變控制式直剪儀）工程名稱土樣編號試驗日期試驗者計算者校核者（1）含水量試驗（2）密度試驗項目試驗前試驗后項目試驗前試驗后土盒號193121飽和.、八刖飽和后土盒加濕土質(zhì)量（g）32.1140.09環(huán)刀號01土盒加干土質(zhì)量（g）30.0837.32環(huán)刀加試樣

36、質(zhì)量（g）197.3土盒質(zhì)量（g）21.4325.61環(huán)刀質(zhì)量（g）51.8水的質(zhì)量（g）2.032.77試樣質(zhì)量（g）145.5干土質(zhì)量（g）8.8511.71試樣體積（cm3）80.4含水量（g）23.523.7密度（g/cm3）1.81平均含水量（g）24抗剪強度試驗記錄表（一）剪切過程記錄試驗日期試驗者批改教師土樣說明：剪切方法:施加垂直壓力：(kg/cm2)手輪轉(zhuǎn)速：量力環(huán)校正系數(shù)Co=剪切歷時：最高抗剪強度:(kg/cm2)手輪轉(zhuǎn)數(shù)百分表讀數(shù)剪切變形剪應(yīng)力手輪轉(zhuǎn)數(shù)百分表讀數(shù)剪切變形剪應(yīng)力手輪轉(zhuǎn)數(shù)百分表讀數(shù)剪切變形剪應(yīng)力轉(zhuǎn)0.01mm0.01mmKg/cm2轉(zhuǎn)0.01mm0.01mm

37、Kg/cm2轉(zhuǎn)0.01mm0.01mmKg/cm21611271238134914510抗剪強度試驗記錄表（二）抗剪強度與垂直壓力關(guān)系圖表試驗日期試驗者批改教師剪應(yīng)力與剪切位移關(guān)系圖表試驗日期試驗者批改教師實驗七、擊實試驗一、概述1本試驗分輕型擊實和重型擊實。輕型擊實試驗適用于粒徑小于5mm的粘性土，重型擊實試驗適用于粒徑不大于20mm的土。采用三層擊實時，最大粒徑不大于40mm。輕型擊實試驗的單位體積擊實功約592.2kJ/m3,重型擊實試驗的單位體積擊實功約2684.9kJ/m3。二、儀器設(shè)備（如圖7-1）：圖7-1擊實筒（mm）1套筒；2擊實筒；3底板；4墊塊1擊實儀的擊實筒和擊錘尺寸應(yīng)

38、符合表1規(guī)定。2擊實儀的擊錘應(yīng)配導(dǎo)筒，擊錘與導(dǎo)筒間應(yīng)有足夠的間隙使錘能自由下落；電動操作的擊錘必須有控制落距的跟蹤裝置和錘擊點按一定角度（輕型53.5，重型45）均勻分布的裝置（重型擊實儀中心點每圈要加一擊）。（a）2.5kg擊錘（b）4.5kg擊錘圖7-2擊錘與導(dǎo)筒（mm）1提手；2導(dǎo)筒；3硬橡皮墊；4擊錘表1擊實儀主要部件規(guī)格表試驗方法錘底直徑（mm）錘質(zhì)量（kg）落咼(mm)擊實筒護筒高度（mm）內(nèi)徑(mm)筒高(mm)容積(cm3)輕型512.5305102116947.450重型514.54571521162103.9503.天平：稱量200g，最小分度值，O.OIg。4臺秤：稱量1

39、0kg，最小分度值5g。5標準篩：孔徑為5mm、20mm和40mm。6試樣推出器：宜用螺旋式千斤頂或液壓式千斤頂，如無此類裝置，亦可用刮刀和修土刀從擊實筒中取出式樣。7.試樣制備分為干法和濕法兩種。1）干法制備試樣應(yīng)按下列步驟進行：用四分法取代表性土樣20kg（重型為50kg），風干碾碎，過5mm（重型過20mm或40mm）篩，將篩下土樣拌勻，并測定土樣的風干含水率。根據(jù)土的塑限預(yù)估最優(yōu)含水率，并制備5個不同含水率的一組試樣，相鄰2個含水率的差值宜為2%。注：輕型擊實中5個含水率中應(yīng)有2個大于塑限，2個小于塑限，1個接近塑限。2）濕法制備試樣應(yīng)按下列步驟進行：取天然含水率的代表性土樣20kg（重型為50kg），碾碎，過5mm篩（重型過20mm或40mm），將篩下土樣拌勻，并測定土樣的天然含水率。根據(jù)土樣的塑限預(yù)估最優(yōu)含水率，按1）中注的原則選擇至少5個含水率的土樣，分別將天然含水率的土樣風干或加水進行制備，應(yīng)使制備好的土樣水分均勻分布。三、操作步驟1將擊實儀平穩(wěn)置于剛性基礎(chǔ)上，擊實筒與底座聯(lián)接好，安裝好護筒，在擊實筒內(nèi)壁均勻涂一薄層潤滑油。稱取一定量試樣，倒入擊實筒內(nèi)，分層擊實，輕型擊實試樣為25kg，分3