土工試驗個人培訓(xùn)資料

1、土工試驗個人培訓(xùn)資料一概述工試驗在巖土工程中的地位和作用隨著中國現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的飛速發(fā)展，對巖土工程技術(shù)提出新的、更高的要求。如重型廠房、高層、超高層建筑、大型水電樞紐、鐵路、公路橋梁與隧道以及民用建筑物的興建是否經(jīng)濟(jì)、合理，大部分取決于巖土的工程性質(zhì)。要很好地解決一個巖土工程問題，必須首先進(jìn)行勘察和測試、試驗與分 析，并利用土力學(xué)、工程 地質(zhì)學(xué)等的理論與方法，對各類土建工程進(jìn)行系統(tǒng)性研究。因此，土工試驗是巖土工程規(guī)劃設(shè)計的前期工作，也是地基與基礎(chǔ)設(shè)計工作中不可缺少的中心環(huán)節(jié)。工試驗規(guī)劃：針對任務(wù)明確試驗?zāi)康?；采取代表性試樣；試驗方法選擇；試樣組數(shù)應(yīng)滿足規(guī)定要求；工試驗項目土的物理性試驗：包括

2、含水量、密度、土粒相對密度、界限含水量、顆粒分析等砂土相對密實度試驗：包括砂的最大和最小孔隙比試驗。土的變形試驗：包括固結(jié)、壓縮、濕陷和膨脹試驗等。土的強(qiáng)度試驗：包括直接剪切、三軸壓縮、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度等土的動力試驗：包括動三軸、動單剪、共振柱等試驗 土的流變試驗：主要研究土的流變特性和規(guī)律，預(yù)估它們的蠕變時間； 土的礦化試驗：包括有機(jī)質(zhì)、易溶鹽等試驗以及水、土腐蝕性分析；凍土試驗和巖石試驗二土樣的要求和管理土樣采取的數(shù)量應(yīng)滿足要求進(jìn)行的試驗項目和試驗方法的需要。土樣的驗收與管理（1）土樣送達(dá)試驗室時，必須附送樣單及試驗委托書。送樣單內(nèi)容包括：工程名稱、鉆孔編號、取土深度、取土日期、水位埋深以及

3、土樣描述等；試驗委托書包括：工程名稱、試驗項目、試驗方法及提交成果時間要求等；（2）試驗室接收土樣時，應(yīng)按委托書進(jìn)行驗收。驗收內(nèi)容包括：土樣數(shù)量、編號是否相符，所送土樣是否滿足試驗項目和試驗方法的要求，并進(jìn)行登記；登記內(nèi)容有：工程名稱、委托單位、送樣日期、試驗項目以及需要 提交報告的時間等。（3）土樣驗收登記后，試驗室應(yīng)及時組織試驗工作，土樣從取樣之日到試 驗之時不得超過3周；（4）試驗結(jié)束后，余土應(yīng)做好貯存工作，保持工程名稱及室內(nèi)土樣編號，以備審核成果時使用，保管期限不少于3月；（5）處理余土?xí)r應(yīng)做好環(huán)保工作；三、試驗方法與儀器設(shè)備含水量試驗：烘干法，恒溫烘箱、電子天平等；土粒相對密度試驗：

4、比重瓶法，比重瓶、恒溫水槽、砂浴、天平等；密度試驗：環(huán)刀法，環(huán)刀、電子天平等界限含水量試驗：液、塑限聯(lián)合測定法，液塑限聯(lián)合測定儀；粘粒含量試驗：密度計法，甲種密度計；砂的相對密實度試驗：量筒法與振動錘擊法，長頸漏斗、量筒、振動叉、擊錘等；擊實試驗：輕型擊實與重型擊實，標(biāo)準(zhǔn)擊實儀；黃土濕陷性試驗：雙線法，固結(jié)儀；固結(jié)試驗：固結(jié)儀、數(shù)據(jù)采集儀等；三軸壓縮試驗：不固結(jié)不排水，固結(jié)不排水，固結(jié)排水，三軸儀；直接剪切試驗：快剪，固結(jié)快剪，慢剪，應(yīng)變控制式直剪儀；無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗：無側(cè)限壓縮儀；自由膨脹率試驗：量土杯，攪拌器，無頸漏斗等；滲透試驗：變水頭滲透裝置；室內(nèi)土工儀器和要求（1）國家標(biāo)準(zhǔn)：所有試

5、驗儀器設(shè)備都應(yīng)滿足土工儀器的基本參數(shù)及通用技術(shù)條件GB/T15406 ；（2）土工儀器的校準(zhǔn)：a所有土工儀器在使用前應(yīng)按有關(guān)校驗規(guī)程進(jìn)行校準(zhǔn)；b儀器中配備有計量標(biāo)準(zhǔn)器具時，應(yīng)按規(guī)定的校驗周期送交有計量檢定能力的單位檢定；（3）不合格儀器及處理方法：a不合格儀器：已明顯損壞、工作不正常、過載或誤動作以及超過規(guī)定的間隔時間等；b處理方法：凡不合格儀器應(yīng)停止使用，并做出明顯標(biāo)記；能進(jìn)行調(diào)整或修理的，經(jīng)仔細(xì)檢查檢定或校準(zhǔn)后可重新用；對不能調(diào)整或修復(fù)的儀器應(yīng)及時報廢；（4）儀器設(shè)備的管理建立儀器設(shè)備臺帳，內(nèi)容包括：儀器名稱、制造廠家、購置日期、保管人等；編制儀器設(shè)備檢定周期表，內(nèi)容包括：儀器設(shè)備名稱、編

6、號、檢定周期、檢定單位、最近送檢 日期、送檢人等；所有儀器設(shè)備應(yīng)有統(tǒng)一格式的標(biāo)志：a:標(biāo)志分“合格”準(zhǔn)用”停用”三種，分別以綠、黃、紅三種顏色表示；b:標(biāo)志內(nèi)容：儀器編號、檢定結(jié)論、檢定日期、檢定單位；（5）儀器說明書應(yīng)妥善保存；（6）建立儀器檔案其內(nèi)容有：使用記錄、故障及維修情況記錄。校準(zhǔn)和檢定:在規(guī)定條件下，為確定測量儀器或測量系統(tǒng)所指示的量值，與對應(yīng)的 由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作，稱為校準(zhǔn)；校準(zhǔn)的含義：1在規(guī)定的條件下，用一個可參考的標(biāo)準(zhǔn)，對包括參考物質(zhì)在內(nèi)的測量器具的特性賦值，并確定其示值誤差；2將測量器具所指示或代表的量值，按照校準(zhǔn)鏈將其溯源到標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值；校準(zhǔn)的目

7、的：1確定示值誤差，并可確定是否在預(yù)期的允許范圍內(nèi)；2得出標(biāo)準(zhǔn)值偏差的報告值，可高速測量器具或?qū)κ局导右孕拚?給任何標(biāo)尺標(biāo)記賦值或確定其它特性，或給參考物質(zhì)特性賦值；4實現(xiàn)溯源性；檢定：是查明確認(rèn)計量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標(biāo)記和出具檢定證書。檢定具有法制性由下計量檢定機(jī)構(gòu)執(zhí)行。校準(zhǔn)與檢定的主要區(qū)別：1校準(zhǔn)不具法制性，是企業(yè)自愿行為；檢定具有法制性，屬計量管理范疇的執(zhí)法行為。2校準(zhǔn)主要確定測量器具的示值誤差；檢定是對測量器具的計量特性及技術(shù)要求的全面評定。3校準(zhǔn)的依據(jù)是校準(zhǔn)規(guī)范、校準(zhǔn)方法，可統(tǒng)一規(guī)定也可自行制定；檢 定的依據(jù)檢定規(guī)程。4校準(zhǔn)不判斷測量器具合格與否；檢定要對所

8、檢的測量器具作出合格 與否的結(jié)論。5校準(zhǔn)結(jié)果通常是發(fā)校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報告；檢定結(jié)果合格的發(fā)檢定證 書，不合格的發(fā)不合格通知書。土的基本特性及其指標(biāo)1物理性指標(biāo)：天然密度、含水量、土粒比重、孔隙比、液性指數(shù)、塑性指數(shù)、液限、 塑限、曲率系數(shù)、不均勻系數(shù)、相對密度、飽和度、粘粒含量；2力學(xué)性指標(biāo)：1變形指標(biāo)：壓縮系數(shù)、壓縮模量、滲透系數(shù)、先期固結(jié)壓力、壓 縮指數(shù)、回彈指數(shù)、回彈模量、濕陷系數(shù)、自重濕陷系數(shù)、濕陷起始壓力、 自由膨脹率、收縮系數(shù)；2強(qiáng)度指標(biāo)；內(nèi)摩擦角、粘聚力、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、靈敏度3滲透性指標(biāo)：滲透系數(shù)、固結(jié)系數(shù);4壓實性指標(biāo):最優(yōu)含水量、最大干密度；5化學(xué)性指標(biāo)：腐蝕性分析以下簡述4

9、種常規(guī)土工試驗:土的顆粒分析試驗土的液塑限試驗土的擊實試驗土的承載比（CBR）試驗土的顆粒分析試驗篩析法、試驗?zāi)康臏y定小于某粒徑的顆?；蛄＝M占砂土質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，以便了解土的粒度成分，并作為砂 土分類及土工建筑選料的依據(jù)。二、基本原理篩析法是利用一套孔徑不同的標(biāo)準(zhǔn)篩來分離一定量的砂土中與篩孔徑相應(yīng)的粒組而后 稱量，計算各粒組的相對含量，確定砂土的粒度成分。此法適用于分離粒徑大于0.075mm 的粒組。三、儀器設(shè)備1、標(biāo)準(zhǔn)篩一套(圖1-1)；2、普通天平：稱量500g，最小分度值0.1g ；3、磁缽及橡皮頭研棒；4、毛刷、白紙、尺等。四、操作步驟1、制備土樣風(fēng)干土樣，將土樣攤成薄層，在空氣中放1

10、2天，使土中水分蒸發(fā)。若 土樣已干，則可直接使用。若試樣中有結(jié)塊時，可將試樣倒入磁缽中，用橡皮頭研棒研磨，使結(jié)塊 成為單獨顆粒為止。但須注意，研磨力度要合適，不能把顆粒研碎。從準(zhǔn)備好的土樣中取代表性試樣，數(shù)量如下：最大粒徑小于2mm者，取100 300g ;最大粒徑為2 10mm之間的，取300 1000g ;最大粒徑為10 20mm之間的，取1000 2000g ;最大粒徑為20 40mm之間的，取2000 4000g ;最大粒徑大于40mm者，取4000g以上。用四分法來選取試樣，方法如下：將土樣拌勻，倒在紙上成圓錐形(圖1-2.1), 然后用尺以圓錐頂點為中心，向一定方向旋轉(zhuǎn)(圖1-2.

11、2),使圓錐成為12cm厚 的圓餅狀。繼而用尺劃兩條相互垂直的直線，把土樣分成四等份，取走相同的兩 份(圖1-2.3、圖1-2.4),將留下的兩份土樣拌勻；重復(fù)上述步驟，直到剩下的土 樣約等于需要量為止。2、過篩及稱量用普通天平稱取一定量的試樣，準(zhǔn)確至0.1g ；檢查標(biāo)準(zhǔn)篩疊放順序是否正確(大孔徑在上，小孔徑在下)，篩孔是否干 凈，若夾有土粒，需刷凈。將已稱量的試樣倒入頂層篩盤中，蓋好蓋，用手或搖 篩機(jī)搖振，持續(xù)時間一般為1015min,然后按從上至下的順序取下篩盤，在白 紙上用手輕叩篩盤，搖晃，直到篩凈為止。將漏在白紙上的土粒倒入下一層篩盤 內(nèi)，按此順序，直到最末一層篩盤篩凈為止。稱量留在各

12、篩盤上的土粒質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1g,并測量試樣中最大顆粒的 直徑。若大于2mm的顆粒超過50%，再用粗篩進(jìn)行分析。五、成果整理1、某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比按下式計算，準(zhǔn)確至小數(shù)后一位。X = A x 100%mB(1-1)式中，X為小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比, ； mA為小于某 粒徑的試樣質(zhì)量,g ； mB為所取試樣總質(zhì)量,g。各篩盤上土粒的質(zhì)量之和與篩前所稱試樣的質(zhì)量之差不得大于1%，否則應(yīng) 重新試驗。若兩者差值小于1%,應(yīng)分析試驗過程中誤差產(chǎn)生的原因，分配給某 些粒組；最終，各粒組百分含量之和應(yīng)等于100%，將試驗數(shù)據(jù)填寫在記錄表中。2、查土類若粒徑小于0.075m

13、m的含量大于50%則該土不是砂土，而是細(xì)粒土，將 這一部分用密度計法(見第二節(jié))繼續(xù)分析。3、在單對數(shù)坐標(biāo)上繪制顆粒大小分布曲線，求不均勻系數(shù)。和曲率系數(shù) cc，說明該土的均一性，并確定土的名稱。4、填寫試驗報告。六、注意事項1、在篩析中，尤其是將試樣由一器皿倒入另一器皿時，要避免微小顆粒的 飛揚。2、過篩后，要檢查篩孔中是否夾有顆粒，若夾有顆粒，應(yīng)將顆粒輕輕刷下， 放入該篩盤上的土樣中，一并稱量。土的液塑限試驗一、實驗?zāi)康募耙螅杭?xì)土粒由于含水量不同，分別處于流動狀態(tài)、可塑狀態(tài)、半固體狀態(tài)、固體狀態(tài)。 液限是細(xì)土粒呈可塑狀態(tài)的上限含水量，塑限是細(xì)土粒呈現(xiàn)可塑狀態(tài)的下限含水 量。本實驗測定細(xì)粒

14、土的液限和塑限含水量，用作計算土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)， 作為對土性質(zhì)和地基承載力的評價依據(jù)。二、儀器用具:儀器名稱規(guī)格/型號數(shù)量備注液塑限聯(lián)合測定儀1電子秤1烘箱1稱量碗3調(diào)土碗3調(diào)土刀1三、實驗原理對含水率不同的土樣進(jìn)行液塑限聯(lián)合測定儀的實驗，然后分別測定各個土樣的含 水量。將數(shù)據(jù)體現(xiàn)在錐入深度h和含水量w關(guān)系圖上，圖中下沉深度為10mm的 點所對應(yīng)的含水量為液限，下沉深度為2mm的點所對應(yīng)的含水量為液限。四、實驗方法與步驟：1、將準(zhǔn)備好的土樣不少于200g分別放入三個調(diào)土碗中，加入不同數(shù)量的蒸餾 水，土樣的含水量分別控制在液限、略大于液限和二者的中間狀態(tài)，用調(diào)土刀調(diào) 勻。2、將制備好的一種

15、土樣用調(diào)土刀調(diào)勻，分層密實地填入試樣杯中，使空氣逸出。 試杯裝滿后，刮成與杯邊齊平。3、將裝好的試樣杯放在支座上，手持錐尖在剛好接觸土樣時松手使錐桿自由落 下，待下沉穩(wěn)定后記錄下沉深度。4、改變錐尖與土體的接觸位置，重復(fù)試驗2次，記下數(shù)據(jù)。5、取另外兩種土樣，重復(fù)2、3、4過程，記錄數(shù)據(jù)。6、將實驗過后的三土樣分別轉(zhuǎn)移到稱量碗中，用電子秤測定其凈重，記錄數(shù)據(jù)。7、將三個稱量碗分別放入烘箱中，設(shè)定溫度時間進(jìn)行脫水。8、兩小時后，取出各土樣再次稱量凈重，記錄數(shù)據(jù)。五、實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)處理:下沉深度下沉深下沉深度平均下沉土樣重干燥土樣含水1(mm)度 2(mm)3( mm)深度（mm）量（g）重量（g

16、）量（）土樣一5.56.56.36.188.8364.238.6土樣二7.58.07.57.799.3869.0643.5土樣三8.59.08.58.779.9254.9945.5由該趨勢圖估得塑限為29%,液限為49.5%六、討論與結(jié)論該實驗在進(jìn)行錐桿下落和下落步驟測量時由于人工操作，誤差會很大，影響實驗 結(jié)果。土的擊實試驗一實驗?zāi)康模簱魧嵲囼炇怯缅N擊實土樣以了解土的壓實特性的一種方法。這個方法是用不同的擊實功（錘重X落距X錘擊次數(shù)）分別錘擊不同含水量的土樣，并測定相應(yīng)的干容重，從而求得最大干容重、最優(yōu)含水量，為填土工程的設(shè)計、施工提供依據(jù)。擊實試驗可分標(biāo)準(zhǔn)擊實法和單層擊實法兩種。二壓實度檢

17、測方法：對于分層回填的輸水管線等要檢測每一層回填壓實后的壓實度， 以確定 是否滿足設(shè)計要求。該試驗首先采用標(biāo)準(zhǔn)的擊實方法，確 定土的密度與含水 率的關(guān)系，從而確定土的最大干密度與最優(yōu)含 水率?，F(xiàn)場采用環(huán)刀法取樣， 測定壓實后的干密度，與標(biāo)準(zhǔn)干密 度對比計算出壓實度。1、擊實試驗：該試驗可采用輕型擊實和重型擊實兩種方法。輕型擊實試驗適用于粒徑小于 5mm的粘性土，其單位體積擊實功能為592.2kJ/m3 ;重型擊實試驗適用于粒 徑小于20mm的土，其單位體積擊實功能為2684.9kJ/m3。1.1儀器設(shè)備1.1.1擊實儀：由擊實筒、擊錘和護(hù)筒組成，其尺寸應(yīng)符合下表規(guī)定。擊實儀主要部件尺寸規(guī)格表擊

18、實儀主要部件尺寸規(guī)格表試驗方錘底直徑錘質(zhì)量（kg）落局擊實筒護(hù)筒高度備注內(nèi)徑(mm)筒高：（mm 容積益型512.5305102116947.450重型514.54571521162103.9501.1.2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。1.1.3天平：稱量200g，分度值0.1g。1.1.4臺秤：稱量10kg，分度值5g。1.1.5標(biāo)準(zhǔn)篩：孔徑為20mm圓孔篩和5mm標(biāo)準(zhǔn)篩。1.1.6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， 也可用刮刀和修土刀從擊實筒中取出試樣。1.1.7其他：烘箱、噴水設(shè)備、碾土設(shè)備、盛土器、修土刀和保濕設(shè)備等。1.2操作

19、步驟1.2.1試樣制備采用干法制備。取一定量的代表性風(fēng)干土樣（輕型約為20kg，重型約為50kg），放在橡皮板上用木碾碾散，并分別按下列 方法備樣m（1）輕型擊實試驗過5mm篩，將篩下土樣拌勻，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，按依次相差約2%的含水率制備一組（不少 于5個）試樣，其中應(yīng)有2個含水率大于塑限，2個含水率小于塑限，1個含水率接近塑限。按下式計算應(yīng)加水量：1+0.0130mw=（ ）X0.01（3-30 ）式中 m3-土樣所需加水質(zhì)量，g ;m 一風(fēng)干含水率時的土樣質(zhì)量，g ;30風(fēng)干含水率，% ；3一土樣所要求的含水率，。（2 ）重型擊實試驗過20mm篩，將篩下

20、土樣拌勻，并測定土樣的風(fēng)干含水率。按依次相差約2%的含水率制備一組（不少于5個）試樣，其中至少有3個含水率小于塑限的試樣。然后按照上式計算加水量。（3 ）將一定量土樣平鋪于不吸水的盛土盤內(nèi)（輕型擊實取土樣約2.5kg，重型 擊實取土樣約5.0kg ）,按預(yù)定含水率用噴水設(shè)備往土樣上均勻噴灑所需加 水量，拌勻并裝入塑料袋內(nèi)或密封于盛土器內(nèi)靜置備用。靜置時間分別為： 高液限粘土不得少于24h，低液限粘土可酌情縮短，但不應(yīng)少與2h.（4 ） 1.2.2試樣擊實1.2.2.1將擊實儀放在堅實的地面上，擊實筒內(nèi)壁和底板涂一薄層潤滑 油，聯(lián)接好擊實筒與底板，安裝好護(hù)筒。檢查儀器各部件及配套設(shè)備的性 能是否

21、正常，并做好記錄。1.2.2.2從制備好的一份試樣中稱取一定量土料，分3層或5層倒入擊實 筒內(nèi)并將土面整平，分層擊實。對于分3層擊實的輕型擊實法，每層土料 的質(zhì)量為600800g，（其量應(yīng)使擊實后試樣的高度略高于擊實筒的1/3 ）, 每層25擊；對于分5層擊實的重型擊實法，每層土料的質(zhì)量宜為9001100g（其量應(yīng)使擊實后試樣的高度略高于擊實筒的1/5 ）,每層56 擊。手工擊實應(yīng)保證使擊錘自由垂直下落，錘擊點必須均勻分布于土面上。擊實后的每層試樣高度應(yīng)大致相等，兩層交接面的土面應(yīng)刨毛。擊實完成 后，超出擊實筒頂?shù)脑嚇痈叨葢?yīng)小于6mm。1.2.2.3用修土刀沿護(hù)筒內(nèi)壁削挖后，扭動并取下護(hù)筒，測出超高（應(yīng) 取多個測值平均，精確到0.1mm）。沿?fù)魧嵧岔敿?xì)心修平試樣， 拆除底板