土和路面基層材料試驗(yàn)檢測(cè)方法考試小抄

PAGE土的物理性質(zhì)試驗(yàn)檢測(cè)方法在道路建設(shè)中，土可被用作建筑材料,如作為路基、路面的構(gòu)筑物；土也可作為建筑物周?chē)慕橘|(zhì)或環(huán)境，如隧道、涵洞及地下建筑等。土和建筑是密不可分的，以致人們把建筑行業(yè)統(tǒng)稱(chēng)為土木工程。然而，由于土是土粒、空氣和水所組成的三相松散體，三相成分的比例不同，所運(yùn)用的環(huán)境不同，使其物理和力學(xué)特性變?yōu)槭謴?fù)雜。所以，對(duì)土進(jìn)行試驗(yàn)和檢測(cè)是道路設(shè)計(jì)、施工和科研必不可少的工作，某種意義上講是設(shè)計(jì)、施工和科研的基礎(chǔ)。工程概念上的土是由固體顆粒、水和氣體三部分所組成的三相體系。固體部分一般由礦物質(zhì)所組成,有時(shí)含有有機(jī)質(zhì)，由它構(gòu)成土的骨架。土骨架問(wèn)布滿(mǎn)相互貫通的孔隙，這些孔隙有時(shí)完全被水充滿(mǎn)，稱(chēng)為飽和土；有時(shí)一部分被水占據(jù)，另一部分被氣體占據(jù)，稱(chēng)為非飽和土；有時(shí)也可能完全充滿(mǎn)氣體，稱(chēng)為干土。這三種組成部分本身的性質(zhì)以及它們之間的比例關(guān)系和相互作用決定土的物理力學(xué)性質(zhì)及工程狀態(tài)，一般可用相應(yīng)的指標(biāo)表示它們的物理性質(zhì)及狀態(tài)情況，工程設(shè)計(jì)和工程檢驗(yàn)中要用到這些指標(biāo)。一、含水量試驗(yàn)方法（一）概述土的工程性質(zhì)之所以復(fù)雜，其主要原因是含水量在土的三相物質(zhì)中形成一不確定的因素，含水量的變化將使土的一系列物理力學(xué)性質(zhì)隨之而異。土中含水量的不同，可使土成為堅(jiān)硬的、可塑的或流動(dòng)的土;反映在土的力學(xué)性質(zhì)方面，能使土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、孔隙壓力、有效應(yīng)力及穩(wěn)定性發(fā)生變化。因此，土的含水量測(cè)試是研究土的物理力學(xué)性質(zhì)不可缺少的工作。（二）含水量的基本概念土中的水分為強(qiáng)結(jié)合水、弱結(jié)合水及自由水。工程上含水量定義為土中自由水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比的百分?jǐn)?shù)，一般認(rèn)為在100℃（三）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(lèi)土和有機(jī)質(zhì)土類(lèi)。1.儀器設(shè)備（1）烘箱：可采用電熱烘箱或溫度能保持105℃（2）天平：感量0.01g。（3）其他：干燥器、稱(chēng)量盒等。2．試驗(yàn)步驟（1）取具有代表性試樣，細(xì)粒土15-30g，砂類(lèi)土、有機(jī)土為50g，放人稱(chēng)量盒內(nèi)，立即蓋好盒蓋，稱(chēng)質(zhì)量。稱(chēng)量時(shí)，可在天平一端放上與該稱(chēng)量盒等質(zhì)量的砝碼，移動(dòng)天平游碼，平衡后稱(chēng)量結(jié)果即為濕土質(zhì)量。（2）揭開(kāi)盒蓋，將試樣和盒放入烘箱內(nèi)，在溫度105℃-110℃恒溫下烘干。烘干時(shí)間對(duì)細(xì)粒上不得少于8h，對(duì)砂類(lèi)土不得少于6h。對(duì)含有機(jī)質(zhì)超過(guò)5％的土，（3）將烘干后的試樣和盒取出，放人干燥器內(nèi)冷卻（一般只需0.5-1h即可。冷卻后蓋好盒蓋，稱(chēng)質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g。3.結(jié)果整理4.精密度和允許差本試驗(yàn)須進(jìn)二次平行測(cè)定，取其算術(shù)平均值，允許平行差值應(yīng)符合要求。對(duì)于粗粒土，稱(chēng)量盒可采用鋁制飯盒、瓷盆導(dǎo)，相應(yīng)的土樣也應(yīng)多些。（四）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，本法是快速測(cè)定法中較準(zhǔn)確的一種，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中用的較多。1.儀器設(shè)備（1）稱(chēng)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。2．試驗(yàn)步驟（1）取代表性試樣（粘質(zhì)土5-10g，砂類(lèi)土20-30g）放人稱(chēng)量盒內(nèi)，稱(chēng)濕土質(zhì)量。（2）用滴管將酒精注入放有試樣的稱(chēng)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，可將盒底在桌面上輕輕敲擊。（3）點(diǎn)燃盒中酒精，燃至火焰熄滅。(4）將試樣冷卻數(shù)分鐘，按第2、3步的方法重新燃燒兩次。（5）待第三次火焰熄滅后，蓋好盒蓋，立即稱(chēng)干土質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1。其余同烘干法。（五）含水量的其他測(cè)試方法1.紅外線(xiàn)照射法標(biāo)準(zhǔn)烘干法和非標(biāo)準(zhǔn)法的區(qū)別在于烘千方式的不同。紅外線(xiàn)照射法系將上樣置于紅外線(xiàn)燈光之下烘千，通常將土樣放于距光源5-15咖距離內(nèi)照射約1h左右即可干燥。試驗(yàn)證明，用此法所得結(jié)果較烘干含水量略大1％左右。紅外干燥箱體積小，有商業(yè)產(chǎn)品。2.炒干法用鍋將試樣炒干，適用于砂上及含礫較多的土。3.實(shí)容積法此法是利用根據(jù)波義耳一馬略特定律設(shè)計(jì)的土壤水分速測(cè)儀，它通過(guò)測(cè)定土中固相、液相的體積，按土的經(jīng)驗(yàn)比重值換算出土的含水量，適用于粘性土。對(duì)于少量的試樣測(cè)試快，而對(duì)批量試樣則操作過(guò)于繁雜。4，微波加熱法微波是一種超高頻的電磁波，微波加熱就是通過(guò)微波發(fā)生器產(chǎn)生微波能，再把這個(gè)微波能用波導(dǎo)輸送到微波加熱器中，加熱器中物體受到微波作用后就自身發(fā)熱。對(duì)于土中的水分子來(lái)說(shuō)，其電荷分正、負(fù)兩種，在微波場(chǎng)作用下不斷快速排列和換向，這種運(yùn)動(dòng)使水分子本身發(fā)熱、蒸發(fā)。微波加熱器可用商業(yè)產(chǎn)品家用微波爐，一批土樣一般兒分鐘就可烘干。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，因?yàn)橐恍┙饘傥镔|(zhì)本身在微波作用下發(fā)熱，其溫度會(huì)超過(guò)：100℃5.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置于體積一定的密封容器中，吸水劑與土中的水發(fā)生化學(xué)反應(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)量成美國(guó)1967年就將此法列入公路規(guī)程，我國(guó)現(xiàn)行《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》也列入了此法。此法的缺點(diǎn)是要求一種性能穩(wěn)定的電石粉，而這種要求對(duì)試驗(yàn)需求量小，商業(yè)社會(huì)的今天不易達(dá)到。（六）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?52．元機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的含水量測(cè)試法無(wú)機(jī)結(jié)合料在國(guó)外常稱(chēng)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(yǔ)水泥穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定土、石灰粉煤灰穩(wěn)定土等都是總稱(chēng)。如水泥與水拌和就要發(fā)生水化作用，在較高溫度下水化作用發(fā)生較快。因此，需將水泥混合料放在原為室溫的烘箱內(nèi)，再啟動(dòng)烘箱升溫，則在升溫過(guò)程中水泥與水的水化作用發(fā)生較快，而烘干法又不能除去已與水泥發(fā)生水化作用的水，這樣得出的含水量往往偏小，所以應(yīng)提前將烘箱升溫到110℃，使放人的水泥混合料一開(kāi)始就能在：105密度試驗(yàn)方法概述密度是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一，無(wú)論在室內(nèi)試驗(yàn)或野外勘查以及施工質(zhì)量控制中均須測(cè)定密度。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(jiǎn)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。土的天然密度定義為：在密度測(cè)試中，m較易獲得，難的是廠(chǎng)值。Y值的檢測(cè)操作受人為因素影響很大。（二）環(huán)刀法此法采用一定體積的環(huán)刀切削土樣，使土按環(huán)刀形狀充滿(mǎn)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(guó)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(chǎng)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(guò)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(guò)測(cè)氣體壓強(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(chēng)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(chēng)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(chēng)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。1.儀器設(shè)備（1）天平：感量0．01分（2）燒杯、細(xì)線(xiàn)、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(chēng)量，準(zhǔn)確至0.01g（2)將石蠟加熱至剛過(guò)熔點(diǎn)，用細(xì)線(xiàn)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?，需用熱針刺破氣泡，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(chēng)量，準(zhǔn)確至0.01g。（4)利用細(xì)線(xiàn)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(chēng)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）將蠟封試件從水中取出，擦干石蠟表面水分，在空氣中稱(chēng)其質(zhì)量，將其與③）中所稱(chēng)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(guò)0.03g，應(yīng)重做。3、結(jié)果整理其余同環(huán)刀法。（四）現(xiàn)場(chǎng)坑試法對(duì)含有碎礫石的上層或人工填上層無(wú)法用環(huán)刀取樣，則可在現(xiàn)場(chǎng)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（詳見(jiàn)第六章）。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(guò)渡到固態(tài)的過(guò)程分為五個(gè)階段，規(guī)定了各個(gè)界限含水量，稱(chēng)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(lái)說(shuō)，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(shuō)，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(jiàn)的含水量臨界點(diǎn)，這就促使各國(guó)、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(lái)區(qū)分和測(cè)定土的界限含水量。我國(guó)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(wèn)題。液限塑限聯(lián)合測(cè)定法1．儀器設(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的土粒或雜物時(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(guò)0.5m的篩。取代表性上樣200g，分開(kāi)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)嚢杈鶆颍謱友b人盛土杯中，試杯裝滿(mǎn)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，使錐尖與土樣表面剛好接觸，然后按動(dòng)落錐開(kāi)關(guān)，測(cè)記經(jīng)過(guò)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)已植被的其他兩個(gè)含水量的圖樣進(jìn)行測(cè)試。3．結(jié)果整理在耳機(jī)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(xiàn)。在h-w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即為該土樣的液限含水量wL塑限舍水量的搓條試驗(yàn)法搓條法測(cè)土的塑限為國(guó)內(nèi)外過(guò)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)土條搓至直徑為3mm時(shí)，其產(chǎn)生裂縫并開(kāi)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。相對(duì)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(wú)粘性土來(lái)說(shuō)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(méi)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e＝0.35。，”果砂的比重GS=2.65，則最密實(shí)時(shí)的干密度рd=1.96g／cm3。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)Cu＞1.0，顯然這種砂最密時(shí)的孔隙比e＜0.35。這就是說(shuō)，。果兩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(chǎng)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(lái)表示現(xiàn)場(chǎng)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(chēng)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(lái)說(shuō)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(xiàn)，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)徑應(yīng)大子6cm.(2）長(zhǎng)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：①容積250cm3，內(nèi)徑5cm，高度12.7cm。②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(chēng)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(kāi)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(lái)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(kāi)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)，用修上刀齊容器頂面削去多余試樣，稱(chēng)量，準(zhǔn)確至1g，計(jì)算其最小孔隙比。（四）結(jié)果整理（1）計(jì)算最小與最大于密度；（2）計(jì)算最大與最小孔隙比（3）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(guò)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％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(lèi)、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。篩析法1．試驗(yàn)原理篩析法是將土樣通過(guò)逐級(jí)減小孔徑的一組標(biāo)準(zhǔn)篩子。對(duì)于通過(guò)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，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d＞0.074mm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(chēng)取100-4000g(土樣的粒徑越大稱(chēng)取的數(shù)量越多）。將試樣過(guò)孔徑為2mm的細(xì)篩，分別稱(chēng)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、0.25mm、0.074mm）的最上層篩中進(jìn)行篩析，若2mm篩下的土不超過(guò)試樣總質(zhì)量的10%，則可省略細(xì)篩分析。同樣，2mm依次將留在各篩上的土稱(chēng)重。要求備細(xì)篩及底盤(pán)內(nèi)土質(zhì)量總和與原來(lái)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(xiàn)。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0.002-0.2mm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ui＝Li／ti，所以在Li深度范圍內(nèi)，肯定已沒(méi)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，而且等于及小于di顆粒的濃度與開(kāi)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(guó)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(guò)大時(shí)，其沉降速度超過(guò)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(guò)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(xiàn)。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(chēng)重；就可把不同粒級(jí)的質(zhì)量測(cè)定出來(lái)以確定土的顆粒組成。第二節(jié)土的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)檢測(cè)方法、擊實(shí)試驗(yàn)方法（一）概述土作為筑路材料時(shí)，需要在模擬現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)土的壓實(shí)，這是一種半經(jīng)驗(yàn)方法，由于土的現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)施工的壓實(shí)功，因此很多國(guó)家以及一個(gè)國(guó)家的不同部門(mén)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(lèi)型擊實(shí)試驗(yàn)分輕型和重型兩類(lèi)。（三）擊實(shí)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℃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。按確定含水量制備試樣。將稱(chēng)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(guò)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(guò)試筒頂面5mm。用修土刀齊筒頂削平試樣，稱(chēng)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)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(guò)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。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(xiàn)，曲線(xiàn)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(wèn)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(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的擊實(shí)試驗(yàn)方法1．概述無(wú)機(jī)結(jié)合料在國(guó)外常稱(chēng)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(yǔ)水泥穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定土、石灰粉煤灰穩(wěn)定土等都是總稱(chēng)。水泥遇水就要開(kāi)始水化作用，從加水拌和到進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)問(wèn)隔的時(shí)間愈長(zhǎng)，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(zhǎng)，影響愈大，所以，水泥不參與上與其他混合料的浸潤(rùn)過(guò)程，僅在擊實(shí)前1h內(nèi)將其和已浸潤(rùn)過(guò)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(chēng)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(rùn)備用。擊實(shí)前1h內(nèi)將所需要的穩(wěn)定劑水泥加至浸潤(rùn)后的試料中并且拌和均勻。擊實(shí)過(guò)程類(lèi)似于普通土擊實(shí)過(guò)程）擊實(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(guò)程也類(lèi)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?xún)?nèi)，最大不得超過(guò)40mm（圓孔篩）。（2）試料浸潤(rùn)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(rùn)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(guò)1h的試樣，應(yīng)予作廢。石灰可與試料一起拌勻后浸潤(rùn)。（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)最大子密度的差不應(yīng)超過(guò)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(guò)0.5％（最佳含水量小于10％）和1.0％（最佳含水量大于10%）。二、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、Φ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σ1、σ2、σ3、…作用下測(cè)出相應(yīng)的破壞剪應(yīng)力τ1、τ2、τ3…的值，根據(jù)這些σ、τ值，即可在直角坐標(biāo)圖中繪出抗剪強(qiáng)度曲線(xiàn)。無(wú)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(guò)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(lái)完成，因此，上的固結(jié)過(guò)程實(shí)質(zhì)上也是上體強(qiáng)度不斷增長(zhǎng)的過(guò)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(guò)程和剪切時(shí)土樣的排水條件不同，其強(qiáng)度指標(biāo)也不相同。為了近似地模擬現(xiàn)場(chǎng)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(wèn)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(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)的土體較厚、滲透性較小、施工速度較快、基本上來(lái)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(guò)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(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)土體已充分固結(jié)后才開(kāi)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(xiàn)，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(lái)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(xiàn),也可整理成e-lgp曲線(xiàn)。（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(xiàn)可整理出以下資料：1．壓縮系數(shù)2．壓縮指數(shù)3．a(chǎn)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(xiàn)按規(guī)范方法確定。（三）試驗(yàn)的主要技術(shù)問(wèn)題1.荷重等級(jí)的影響按固結(jié)試驗(yàn)結(jié)果估算的沉降量一般與實(shí)測(cè)的沉降量相差較大，這是由于固結(jié)理論和應(yīng)力計(jì)算與實(shí)際情況有所差異，以及土樣結(jié)構(gòu)受到不同程度的擾動(dòng)等原因所致，一般現(xiàn)場(chǎng)建筑物傳給地基內(nèi)部各部位的壓力比較緩慢，而試驗(yàn)室里的固結(jié)壓力則是很快地傳遞到試樣上。荷重率小，則壓縮作用進(jìn)行得緩慢，對(duì)土的觸變破壞較小，且其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度得以部分恢復(fù)，因而沉降量??；反之快速加荷或荷重率很大，則會(huì)得到較大的沉降量。這種現(xiàn)象對(duì)塑性指數(shù)較大的粘上或結(jié)構(gòu)強(qiáng)度小、密度低的軟土表現(xiàn)尤為明顯，一般情況下可按試驗(yàn)規(guī)范確定的荷重率加荷，對(duì)特別研究的具體工程也可按自定的荷重率加荷。2.穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的影響沉降的穩(wěn)定時(shí)間取決于試樣的透水性和流變性質(zhì)。上樣的粘性愈大，達(dá)到穩(wěn)定所需的時(shí)間也愈長(zhǎng)。某些軟粘土要達(dá)到完全穩(wěn)定，需幾天甚至幾周時(shí)間，這是因?yàn)橐话惴坌酝猎诤芍刈饔孟庐a(chǎn)生的體積變化是由兩部分組成，一部分是由于有效應(yīng)力的增加販產(chǎn)生的主固結(jié)，另一部分是在不變的有效應(yīng)力作用下產(chǎn)生的次固結(jié)。規(guī)定不同的穩(wěn)定時(shí)間，會(huì)得出不同的壓縮曲線(xiàn)?！豆吠凉ぴ囼?yàn)規(guī)程》(JTJ051-93)確定穩(wěn)定時(shí)間為24h，但多數(shù)規(guī)程是以某一時(shí)間內(nèi)沉降差為穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，而科研工作則多以主次固結(jié)為穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。第三節(jié)土工原位測(cè)試方法簡(jiǎn)介原位測(cè)試與鉆探取樣土工分析是相互補(bǔ)充的，原位測(cè)試可以克服室內(nèi)土工分析的以下缺點(diǎn)：（1）鉆探取樣及室內(nèi)制備試樣所發(fā)生的土的擾動(dòng)；（2）在有些上層中難以采取原狀土，例如飽和的疏松砂、流塑軟塑的軟粘土以及含礫石的土等；（3）土樣尺寸小，在測(cè)定層狀或裂隙性粘土?xí)r，有明顯的尺寸效應(yīng)；（4）的土樣數(shù)量有限，無(wú)論在平面上還是深度部如此。原位測(cè)試可在原位的應(yīng)力條件、土的天然含水量下進(jìn)行土的試驗(yàn)，有些原位測(cè)試還有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即可取得在深度上連續(xù)的記錄，提供上層在深度上變化的完整信息。研究并利用這些信息，可以大大減少鉆探取樣的數(shù)量，并把數(shù)量有限的鉆探工作布置在代表性地段或布置在待重點(diǎn)研究的地段上。原位測(cè)試可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是在小應(yīng)變條件下進(jìn)行測(cè)試；另一類(lèi)是在大應(yīng)變條件下進(jìn)行測(cè)試。后者又可分為單測(cè)定土的強(qiáng)度和除測(cè)定土的強(qiáng)度外還提供應(yīng)力應(yīng)變信息。1．鉆孔波速試驗(yàn)這一試驗(yàn)方法屬于小應(yīng)變條件的原位測(cè)試方法，在均質(zhì)的或成層上層中，理論上波速與上層的彈性模量和泊松比有關(guān)。因此，如在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得了波速，就可計(jì)算上的彈性模量和泊松比。為了測(cè)定波速，在震源處引發(fā)一次沖擊，而在離開(kāi)震源某一距離處放置一檢波器，以測(cè)定波通過(guò)該指定距離所需的時(shí)間，它是在上的勘察中常用的試驗(yàn)方法。在鉆孔地面孔口外設(shè)置震源，在沿鉆孔不同深度處設(shè)檢波器，可測(cè)得從孔口至不同深度的波速，這種方法稱(chēng)為沿孔法，也稱(chēng)為檢層法。也可利用兩個(gè)垂直孔，在一個(gè)孔中一定深度處設(shè)置震源，而在另一孔相應(yīng)深度處設(shè)置檢波器，可直接測(cè)定波從一孔到另一孔在不同深度的土層中的波速，這種方法稱(chēng)為跨孔法。2.十字板剪力試驗(yàn)這種方法適用于原位測(cè)定飽水軟粘土的不排水抗剪強(qiáng)度。由于它避免了鉆探時(shí)土的擾動(dòng)以及取土樣的擾動(dòng)，而直接在原位應(yīng)力條件下測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度，所以它是一種有效的原位測(cè)試方法。十字板剪力試驗(yàn)是在預(yù)鉆的鉆孔孔底，把有4個(gè)葉片的十字板頭插至規(guī)定深度，施加扭轉(zhuǎn)力矩，直至土體破壞；或是不用鉆探，直接將十字板壓入土中不同深度，測(cè)土體破壞抗扭力矩，則不可計(jì)算排水抗剪強(qiáng)度cu（也即十字板抗剪強(qiáng)度Sr）為：3．標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)是利用規(guī)定的落錐能量將圓筒形的貫入器打入鉆孔底土中，根據(jù)貫人的難易程度來(lái)判定土的物理力學(xué)性質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)貫人裝置錘重63.5kg，自由落距76cm，貫入器外徑51mm，內(nèi)徑35mm，長(zhǎng)500mm,為兩個(gè)半圓管合成，下部有貫人器管靴。貫入器上端連接外徑42mm鉆桿。在將貫人器打入上層時(shí)，先打入15cm不計(jì)擊數(shù)，續(xù)繼貫人士中30cm，記錄其錘擊數(shù)即標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N。標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)對(duì)估定砂類(lèi)土的天然密度是十分有用的，N與砂類(lèi)土密實(shí)度的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系見(jiàn)有關(guān)規(guī)范。在利用標(biāo)準(zhǔn)貫人擊數(shù)N估算土的承載力、強(qiáng)度參數(shù)和變形參數(shù)時(shí)，還應(yīng)考慮有些因素對(duì)N值的影響，因此要作相應(yīng)的修正。例如：桿長(zhǎng)的修正、土層自重壓力和側(cè)壓力的修正、地下水位的修正等。遇到硬卵石層或食碎石的粘土層，可將貫人器換為錐形探頭，即成圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)。4.靜力觸探試驗(yàn)靜力觸探試驗(yàn)就是將一金屬圓錐形探頭，用靜力以一定的貫人速度貫人土中，根據(jù)測(cè)得的探頭貫入阻力可間接地確定土的物理力學(xué)性能。靜力觸探具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：連續(xù)、快速、靈敏，簡(jiǎn)便。因此，已得到廣泛地使用，靜力觸探的不足在于：不能對(duì)土進(jìn)行直接的觀察和描述；測(cè)試深度還不能太深（一般小于50m，個(gè)別情況當(dāng)采取一些輔助手段，可達(dá)70m靜力觸探頭有單橋及雙橋兩種。單橋探頭可測(cè)得探頭的比貫人阻力Ps；雙橋探頭可測(cè)得錐尖阻力qc和探頭摩擦筒的側(cè)摩阻力fa。利用Ps或qc與fa，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可以劃分土層。也可以確定土的物理力學(xué)性質(zhì)。在這方面有大量文獻(xiàn)資料可供參考。5．平板載荷試驗(yàn)載荷試驗(yàn)是一種最古老的原位測(cè)試方法，它是在與建筑物基礎(chǔ)工作相似的受荷條件下，對(duì)天然條件下的地基土測(cè)定加于承載板的壓力與沉降的關(guān)系，實(shí)質(zhì)上是基礎(chǔ)的模擬試驗(yàn)。根據(jù)壓力與沉降的關(guān)系，可以測(cè)定上的變形模量、評(píng)定地基土的承載力。對(duì)于不能用小尺寸試樣試驗(yàn)的填土、含碎石的土等，最適宜用載荷試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)，可用維持荷載直至沉降穩(wěn)定，再加下一級(jí)荷載直至破壞荷載；也可以用一定的沉降速率（例如2.5mm／min的速度）使載荷板壓人土中，測(cè)定荷載與沉降關(guān)系，這時(shí)所施加的最大荷載相應(yīng)于不排水抗剪強(qiáng)度所提供的極限荷載。利用荷載-沉降曲線(xiàn)(p-s曲線(xiàn)）的初始直線(xiàn)段，可求得土的變形模量Eo。6．螺旋壓板荷載試驗(yàn)以螺旋板作為載荷板，旋入地下預(yù)定深度，用千斤頂通過(guò)傳力桿向螺旋壓板施加壓力，同時(shí)測(cè)量載荷板的沉降值。當(dāng)一個(gè)深度試驗(yàn)完畢后，可再旋人到下一個(gè)深度進(jìn)行試驗(yàn)，螺旋壓板載荷試驗(yàn)可用于砂土，也可用于枯性土，但旋人螺旋板時(shí)對(duì)土有一定的擾動(dòng)。7．旁壓試驗(yàn)通過(guò)旁壓器彈性膜的橫向膨脹，對(duì)土施加壓力，使土體產(chǎn)生相應(yīng)的橫向變形，從而測(cè)得壓力與變形的關(guān)系曲線(xiàn)，稱(chēng)為旁壓曲線(xiàn)，并由此可求得土的變形模量和地基承載力，旁壓試驗(yàn)實(shí)質(zhì)上是橫向的載荷試驗(yàn)，故也可爾為橫壓試驗(yàn)。旁壓試驗(yàn)按旁壓器的就位方式分為兩類(lèi)：（1）預(yù)鉆式旁壓試驗(yàn)。在預(yù)先鉆好的鉆孔中,把旁壓鉆頭放人預(yù)定深度，進(jìn)行旁壓試驗(yàn)。（2）自鉆式旁壓試驗(yàn)。在旁壓探頭下端裝一圓筒形刃具，加壓使刃具切人士中，進(jìn)入刃具內(nèi)的土則用一旋轉(zhuǎn)的切削鉆頭破碎，用泥漿或沖洗液將碎上循環(huán)攜帶到地面，這樣邊鉆進(jìn)邊把旁壓器下沉到預(yù)定深度，進(jìn)行旁壓試驗(yàn)。自鉆式旁壓試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是旁壓器就位時(shí)，土的原僅側(cè)向應(yīng)力可認(rèn)為沒(méi)有釋放過(guò)。而預(yù)鉆式旁壓試驗(yàn)則不同，由于預(yù)先鉆孔，孔壁應(yīng)力已釋放。旁壓試驗(yàn)近年來(lái)發(fā)展迅速，因?yàn)閺膽?yīng)力條件來(lái)說(shuō)，旁壓試驗(yàn)相當(dāng)于軸對(duì)稱(chēng)圓柱穴擴(kuò)張，其彈塑性解已得到解決。而其他原位測(cè)試手段，應(yīng)力情況比較復(fù)雜。旁壓試驗(yàn)設(shè)備輕便、操作簡(jiǎn)易、測(cè)試快速，其優(yōu)點(diǎn)是明顯的。但旁壓試驗(yàn)為橫向加壓，與一般工程上的豎向加荷不同，對(duì)于各向異性上層來(lái)說(shuō)，橫向與豎向的力學(xué)性能是不同的。第四節(jié)路面基層材料試驗(yàn)檢測(cè)方法一、概述路面基層材料主要有元機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類(lèi)、有機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類(lèi)和粒料類(lèi)，高等級(jí)公路路面基層廣泛采用元機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類(lèi)，有時(shí)也使用有機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類(lèi)。有關(guān)有機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類(lèi)的技術(shù)要求和試驗(yàn)檢測(cè)方法參見(jiàn)第四章，本節(jié)主要計(jì)論無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類(lèi)基層材料的試驗(yàn)檢測(cè)方法。無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類(lèi)（俗稱(chēng)半剛性基層）還可分為水泥穩(wěn)定類(lèi)、石灰穩(wěn)定類(lèi)、綜合穩(wěn)定類(lèi)和工上廢渣穩(wěn)定類(lèi)（主要是石灰粉煤灰穩(wěn)定類(lèi)），包括水泥穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定土、水泥石灰綜合穩(wěn)定土、石灰粉煤灰穩(wěn)定土、水泥粉煤灰穩(wěn)定土及水泥石灰粉煤灰穩(wěn)定土等。其中土作為基層材料的骨架，水泥和石灰則屬于基層材料的膠凝物質(zhì)。由于膠厥的機(jī)理不同，水泥屬于水硬性膠凝材料，而石灰屬于氣硬性膠凝材料，元機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土由于膠凝性質(zhì)的不同和材料配比的多變性原因，其工程性質(zhì)千差萬(wàn)別，則相應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)方法也較復(fù)雜。（一）用于路面基層材料土的一般定義按照土中單個(gè)顆粒（指碎石、礫石和砂顆粒）的粒徑大小和組成，將土分為下列三種，即細(xì)立土、中粒土和粗粒土。1．細(xì)粒土：顆粒的最大粒徑小于10mm，且其中小于2mm的顆槍含量不少于90%；2．中粒土：顆粒的最大粒徑小于3mm，且其中小于20mm的顆粒含量不少于85%；3．粗粒上：顆粒的最大粒徑小于50mm，且其中小于40mm的顆粒含量不少予85%。（二）無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的概念在粉碎的或原來(lái)松散的土（包括各種粗。中、細(xì)粒土）中，摻人足量的水泥和水，經(jīng)拌和壓實(shí)得到的混合料在壓實(shí)及養(yǎng)生后，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定的要求時(shí)，稱(chēng)為水泥穩(wěn)定土。如果用石灰代替水泥摻人士中，則稱(chēng)石灰穩(wěn)定土。同時(shí)用水泥和石灰穩(wěn)定某種土得到的混合料，簡(jiǎn)稱(chēng)綜合穩(wěn)定土。一定數(shù)量石灰和粉煤灰或石灰和煤渣與其他集料相配合，加人適量的水（通常為最佳含水量），經(jīng)拌和、壓實(shí)及養(yǎng)生后得到的混合料，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定的要求時(shí)，稱(chēng)石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土（簡(jiǎn)稱(chēng)石灰工業(yè)廢渣）。（三）無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土組成材料要求1．土（1）水泥穩(wěn)定土凡能被經(jīng)濟(jì)地粉碎的土都可用水泥穩(wěn)定，其最大顆粒和顆粒組成應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范的要求。對(duì)細(xì)粒土而言，土的均勻系數(shù)應(yīng)大子5，液限不應(yīng)超過(guò)40，塑性指數(shù)不應(yīng)大于17。集料的壓碎值要求為：對(duì)于二級(jí)和二級(jí)以下公路基層不大于35%；對(duì)于二級(jí)和二級(jí)以下公路底基層不大于40%；對(duì)于高速公路和一級(jí)公路不大于30%。（2）石灰穩(wěn)定土塑性指數(shù)15-20的粘性土以及含有一定數(shù)量粘性土的中粒土和粗粒土(如天然砂礫上和礫石土。舊級(jí)配礫石和泥結(jié)碎石路面等）均適宜于用石灰穩(wěn)定。用石灰穩(wěn)定不含粘性土或無(wú)塑性指數(shù)的級(jí)配砂礫、級(jí)配碎石和未篩分碎石時(shí)，應(yīng)添加15％左右的粘性土。硫酸鹽含量超過(guò)0.8%的土和有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)10%的土，不宜用石灰穩(wěn)定。石灰穩(wěn)定土中集料壓碎值要求：一般公路的底基層不大于40％；商速公路和一級(jí)公路的底基層、二級(jí)以下公路的基層不大子35%；二級(jí)公路的基層不大于30%。（3）石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土宜采用塑性指數(shù)12-20的粘性土（亞粘土），有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)10％的土不宜選用。最大顆粒和顆粒組成應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范的要求，集料壓碎值要求同水泥穩(wěn)定土。2．水泥普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥等都可使用，但應(yīng)選用終凝時(shí)間較長(zhǎng)（宜在6h以上）的水泥，快硬水泥、旱強(qiáng)水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥不應(yīng)使用。宜采用標(biāo)號(hào)較低（如325號(hào)）的水泥。3．石灰石灰質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)定的m級(jí)以上的生石灰或消石灰的技術(shù)指標(biāo)，要盡量縮短石灰的存放時(shí)間，石灰在野外堆放時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)妥善覆蓋保管，不應(yīng)遭日曬雨淋。等外石灰、貝殼石灰、珊瑚石灰等應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)，只要石灰穩(wěn)定土混合料的強(qiáng)度符合的標(biāo)準(zhǔn)，就可以使用。對(duì)于高速公路和一級(jí)公路，宜采用磨細(xì)生石灰粉。4．粉煤灰粉煤灰中SiO2、Al2O3和Fe2O3的總含量應(yīng)大于70%，燒失量不應(yīng)超過(guò)20％；其比面積宜大于2500cm2／g。干粉煤灰和濕粉煤灰都可以應(yīng)用。干粉煤灰如堆在空地上應(yīng)加水）防止飛揚(yáng)造成污染。濕粉煤灰的含水量不宜超過(guò)35％。使用時(shí)。應(yīng)將凝固的粉煤灰塊打碎或過(guò)篩，同時(shí)清除有害雜質(zhì)。5．煤渣煤渣是煤經(jīng)鍋爐燃燒后的殘?jiān)?，它的主要成分是SiO2和Fe2O3，它的松干密度在（700-1100）kg/m3之間。煤渣的最大粒徑不應(yīng)大于30mm,顆粒組成宜有一定級(jí)配，且不宜含雜質(zhì)。6．強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合規(guī)范要求。二、水泥或石灰劑量測(cè)定方法（一）EDTA滴定法1．目的和適用范圍（1）本試驗(yàn)方法適用于在工地快速測(cè)定水泥和石灰穩(wěn)定土中水泥和石灰的劑量，并可用以檢查拌和的均勻性。用于穩(wěn)定的土可以是細(xì)粒土，也可以是中粒土和粗粒土。本方法不受水泥和石灰穩(wěn)定土齡期（7d以?xún)?nèi)）的影響。工地水泥和石灰穩(wěn)定土含水量的少量變化（土2％），實(shí)際上不影響測(cè)定結(jié)果。用本方法進(jìn)行一次劑量測(cè)定，只需10min左右。（2）本方法也可以用來(lái)測(cè)定水泥和石灰穩(wěn)定土中結(jié)合料的劑量。2.儀器設(shè)備（1）滴定管（酸式）50mL,1支。（2）滴定臺(tái)，1個(gè)。（3）滴定管夾，1個(gè)。（4）大肚移液管：10mL，10支。（5）錐形瓶（即三角瓶）：200mL，20個(gè)。（6）燒杯：2000mL（或1000mL），1只；300mmL，10只（7）容量瓶：1000mL，1個(gè)。（8）搪瓷杯：容量大于1200mL，10只。（9）不銹鋼棒（或粗玻璃棒），10根。（10）量筒：100mL和5mL，各1只；50mL，2只。（11）棕色廣口瓶：60mL，1只（裝鈣紅）。（12）托盤(pán)天平：稱(chēng)500g、感量0.5g和稱(chēng)量100g、感量0.1g，各1臺(tái)。（13）秒表1只。（14）表面皿：Φ9cm，10個(gè)。（15）研缽：Φ12-Φ13cm，1個(gè)。（16）土樣篩：篩孔2.0mm或2.5mm，1個(gè)。（17）洗耳球（1兩或2兩），1個(gè)。（18）精密試紙：1）pHI2-pH14。（19）聚乙烯桶20L,1個(gè)（裝蒸餾水）；10L，2個(gè)（裝氯化按及EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)液);5L,1個(gè)（裝氫氧化鈉）。（20）毛刷、去污粉、吸水管、塑料勺、特種鉛筆、厘米紙。（21）洗瓶（塑料）500mL，1只。3．試劑（1）0.1mol/m3乙二胺四乙酸二鈉（簡(jiǎn)稱(chēng)EDTA二鈉）標(biāo)準(zhǔn)液：準(zhǔn)確稱(chēng)取EDTA二鈉（分析純）37.226g，用微熱的無(wú)二氧化碳蒸餾水溶解，待全部溶解并冷至室溫后淀容至1000mL。（2）10%氯化銨（NH4Cl）溶液：將5mg氯化鉸（分析純或化學(xué)純）放在10L聚乙烯桶內(nèi)，加蒸餾水4500mL，充分振蕩，使氯化按完全溶解。也可以分批在1000mL的燒杯內(nèi)配制，然后倒人塑料桶內(nèi)搖勻。（3）1.8％氫氧化鈉（內(nèi)含三乙醇胺）溶液：用100g架盤(pán)天平稱(chēng)18g（4）鈣紅指示劑：將0.2g鈣試劑羥酸鈉（分子式C21H13O7N2SNa，分子量460.39）與20g預(yù)先在105℃4．準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)(1）取樣：取工地用石灰和集料，風(fēng)干后分別過(guò)2.0mm或2.5mm篩，用烘干法或酒精燃燒法測(cè)其含水量（如為水泥可假定其含水量為0%）。(2）混合料組成的計(jì)算：(3）準(zhǔn)備5種試樣，每種2個(gè)樣品（以水泥集料為例），如下：1種：稱(chēng)2份300g集料分別放在2個(gè)搪瓷杯內(nèi)，集料的含水量應(yīng)等于工地預(yù)期達(dá)到的最佳含水量。集料中所加的水應(yīng)與工地所用的水相同（300g為濕質(zhì)量）。2種：準(zhǔn)備2份水泥劑量為2％的水泥土混合料試樣，每份均重300g，并分別放在2個(gè)搪瓷杯內(nèi)。水泥土混合料的最佳含水量應(yīng)等于工地預(yù)期達(dá)到的最佳含水量?；旌狭现兴拥乃畱?yīng)與工地所用的水相同。3種、4種、5種：各準(zhǔn)備2份水泥劑量分別為4％、6％、8％的水泥土混合料試樣，每份均重300g并分別放在6個(gè)搪瓷杯內(nèi)，其他要求同1種。(4）取一個(gè)盛有試樣的搪瓷杯，在杯內(nèi)加600mL10％氯化按溶劑，用不銹鋼攪拌棒充分?jǐn)嚢?min（每分鐘攪110-120次）。如水泥（或石灰）土混合料中的土是細(xì)粒土，則也可以用1000mL具塞三角瓶代替搪瓷杯，手握三角瓶（瓶口向上）用力振蕩3min(每分鐘120次±5次），以代替攪拌棒攪拌，放置沉淀4min[如4min后得到的是混濁懸浮液，則應(yīng)增加放置沉淀時(shí)間，直到出現(xiàn)澄清懸浮液為止，并記錄所需的時(shí)間，以后所有該種水泥（或石灰）土混合料的試驗(yàn)，均應(yīng)以同一時(shí)間為準(zhǔn)]，然后將上部清液轉(zhuǎn)移到300mL燒杯內(nèi)，攪勻，加蓋表面皿待測(cè)。(5）用移液管吸取上層（液面下1-2cm）懸浮液10.0mL放人200mL的三角瓶?jī)?nèi)，用量筒量取500mL1.8％氫氧化鈉（內(nèi)含三乙醇胺）倒人三角瓶中，此時(shí)溶液出值為12.5-13.0（可用pH12-pH14精密試紙檢驗(yàn)），然后加入鈣紅指示劑（體積約為黃豆大?。?，搖勻，溶劑呈玫瑰紅色。用EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定到純藍(lán)色為終點(diǎn)，記錄EDTA二鈉的耗量（以mL計(jì)，讀至0.1mL）。(6)對(duì)其他幾個(gè)搪瓷杯中的試樣，用同樣的方法進(jìn)行試驗(yàn)，并記錄各自EDTA二鈉的耗量。(7）以同一水泥或石灰劑量混合料消耗EDTA二鈉毫升數(shù)的平均值為縱坐標(biāo)，以水泥或石灰劑量（％）為橫坐標(biāo)制圖。兩者的關(guān)系應(yīng)是一根順滑的曲線(xiàn)。如索集料或水泥或石灰改變，必須重做標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。5.試驗(yàn)步驟（1）選取有代表性的水泥土或石灰上混合料，稱(chēng)300g放在搪瓷杯中，用攪拌棒將結(jié)塊攪散，加6oomLl0%氯化銨溶液，然后如前述步驟那樣進(jìn)行試驗(yàn)。(2）利用所繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，根據(jù)所消耗的EDTA二鈉毫升數(shù)，確定混合料中的水泥或石灰劑量。6．注意事項(xiàng)（1）每個(gè)樣品攪拌的時(shí)間、速度和方式應(yīng)力求相同，以增加試驗(yàn)的精度。(2）做標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)時(shí)，如工地實(shí)際水泥劑量較大，素集料和低劑量水泥的試樣可以不做，而直接用較高的劑量做試驗(yàn)，但應(yīng)有兩種劑量大于實(shí)用劑量，以及兩種劑量小于實(shí)用劑量。(3)配制的氯化鉸溶液最好當(dāng)天用完，不要放置過(guò)久，以免影響試驗(yàn)的精度。（二）直讀式測(cè)鈣儀法1.目的和適用范圍本試驗(yàn)方法適用于測(cè)定新拌石灰土中石灰的劑量2．儀器設(shè)備（1）鈣離子選擇性電極（PVC薄膜),1支。（2）飽和甘汞電極，232或330）型1支。(3）直讀式測(cè)鈣儀，1臺(tái)。（4）架盤(pán)天平：感量0.1g及0.5g，各1臺(tái)。(5)量簡(jiǎn)：1000mL、200wmL、50mL，各1只。（6）具塞三角瓶1000mL，10個(gè)（或搪瓷杯10個(gè)）；500ml，4個(gè)。（7）燒杯：2000mL，1個(gè)；300mL，10個(gè)；50mL，15個(gè)。（8）容量瓶：1000mL，1個(gè)。（9）塑料瓶（桶）:10L,2個(gè);1000mL，3個(gè)；250mL，2個(gè)。（10）土壤篩：2mm或2.5mm篩孔，1個(gè)。（11）大肚移液管：100mL，1支。（12）干燥器：1個(gè)。（13）表面皿：90mm，10個(gè)；50mm，15個(gè)。（14）計(jì)時(shí)器：二只。（15）攪拌子：20只。（16）電爐、石棉網(wǎng)，各1個(gè)。（17）洗瓶：500mL，1個(gè)。（18）其他：吸水管，洗耳球，粗、細(xì)玻璃棒，試劑勺。3．制備溶液（1）10%氯化按溶液將100mg氯化鉸放人大燒杯中，加水（飲用水即可）900ml，攪拌均勻后，存放于塑料桶內(nèi)保存。（2）10-1mol/m3氯化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液將分析純碳酸鈣（CaCO3）在180℃烘箱中烘2h后，取出放人干燥器內(nèi)冷卻45min。用萬(wàn)分之一天平或千分之一天平準(zhǔn)確稱(chēng)取已冷卻的碳酸鈣10.009g放人300mL燒杯中，蓋上表面皿。用少許蒸餾水潤(rùn)濕后，從杯口用吸水管沿杯壁逐滴（3）10-2mol/m3氯化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液用大肚移液管吸取100mL10-1mol/m3氯化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液放人1000mL容量瓶中，加蒸餾水稀釋到刻度后，充分搖勻；轉(zhuǎn)入1000ml塑料瓶中備用。（4）10-3mol/m3氯化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液用大肚移液管吸取100mL10-2mol/m3氯化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液放人1000mL容量瓶中，加蒸餾水稀釋到刻度后，充分搖勻；轉(zhuǎn)入1000ml塑料瓶中備用。（5）氯化鉀飽和溶液用感量為0.1g的架盤(pán)天平稱(chēng)分析純氯化鉀（KCl）70g,放人300mL燒杯中，用量筒取200mL蒸餾水倒人燒杯內(nèi)，用玻璃棒充分?jǐn)噭?dòng)，溶液中應(yīng)留有結(jié)晶（溶液呈過(guò)飽和狀態(tài)），移人塑性瓶中備用。(6）20％氫氧化鈉溶液用感量0.1g的架盤(pán)天平迅速稱(chēng)取40g分析純氫氧化鈉(NaOH）放人300mL燒杯中，加入160mL新煮沸并冷卻的蒸餾水。用玻璃棒充分?jǐn)噭蚝?，轉(zhuǎn)人塑料瓶中備用（若用玻璃瓶裝，瓶塞改用橡皮塞，避免因久放瓶塞打不開(kāi)）。4．準(zhǔn)備儀器和電極（1）鈣電極：在測(cè)定的一天，應(yīng)將內(nèi)參比電極從套管中取出）向管中滴人10-1mol/m3氯化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液15滴左右，再將內(nèi)參比電極裝回管內(nèi)。在每天進(jìn)行測(cè)定之前，將鈣電極有薄膜的一端放在10-2mol/m3氯化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液中浸泡2h，使電極潔化。使用前取出電極，用水沖洗并以軟紙吸干電極上的水分。（2）甘汞電極：檢查內(nèi)液面是否與上部加液口平，若內(nèi)液面低時(shí)，拔去加液口橡皮帽并用滴管添加氯化鉀飽和溶液。測(cè)定時(shí)拔去上端加液口橡皮帽和下端橡皮帽，用水沖洗井以軟紙吸干水分。(3)儀器：在測(cè)定前接通鈣儀電源，使儀器預(yù)熱20min。5．準(zhǔn)備石灰土標(biāo)準(zhǔn)劑量浸提液(1）土樣：將現(xiàn)場(chǎng)土通過(guò)孔徑2mm或2.5mm的篩。（2）石灰：將現(xiàn)場(chǎng)所用石灰通過(guò)孔徑2mm或2.5mm的篩后，貯人具塞的容器內(nèi)備用。（3）測(cè)定土和石灰的風(fēng)干含水量。（4）確定石灰土的最佳含水量。(5）計(jì)算6%、14％石灰土中石灰、土和水的質(zhì)量。（6）石灰土標(biāo)準(zhǔn)劑量浸提液的制備：用準(zhǔn)備好的土和石灰配制6％、14％的石灰土標(biāo)準(zhǔn)劑量浸提液供標(biāo)定儀器用。用感量為0.1g和0.5g的架盤(pán)天平按本條（5)中計(jì)算得的量分別稱(chēng)取準(zhǔn)備好的土樣和石灰，制備以上兩種劑量的石灰土混合料各300g,分別放人1000ml具塞三角瓶（或搪瓷杯）中，混勻，用刻度吸管（或量筒）加入本條（5）中計(jì)算得的水量，再用量筒加入10％氯化按溶液600ml。蓋緊塞子用手振蕩（或用不銹鋼棒攪拌）2min保持每分鐘120次±5次，靜止4min后將上部清液倒入干燥、潔凈的500mL具塞三角瓶中，搖勻，瓶外加貼標(biāo)簽，供以后標(biāo)定儀器時(shí)用。當(dāng)石灰品種、土質(zhì)和水質(zhì)相同時(shí)，制備的6%、14％石灰土標(biāo)準(zhǔn)劑量浸提液可供連續(xù)標(biāo)定10d之用。6．標(biāo)定儀器將上述制備好的標(biāo)準(zhǔn)液分別倒出25-30mL于干燥、潔凈的50mL燒杯中，各加入一只攪拌子。先將6%標(biāo)準(zhǔn)液放在直讀式測(cè)鈣儀上，待儀器開(kāi)始攪拌后放人鈣電極和甘汞電極，停止攪拌后，調(diào)整校正旋鈕，使之顯示6.0采樣讀數(shù)結(jié)束。將電極提起，取下6%標(biāo)準(zhǔn)液，用水沖洗電極并用軟紙吸干電極上的水。再將裝有14％標(biāo)準(zhǔn)液的燒杯放在直讀式測(cè)鈣儀上，開(kāi)始攪拌后，放入鈣電極和甘汞電極。停止攪拌后，調(diào)整校正Ⅱ旋鈕，使之顯示14.0。如此重復(fù)2-3次。每次用6%和14％標(biāo)準(zhǔn)液校正均能顯示6.0和14.0時(shí)，儀器標(biāo)定即完畢。7．試驗(yàn)步驟(1）從施工現(xiàn)場(chǎng)同一位置取約1000g具有代表性的石灰上試樣。經(jīng)進(jìn)一步拌勻之后，使其全部通過(guò)2mm或2.5mm篩孔。(2)用感量0.5g的架盤(pán)天平稱(chēng)取兩分石灰土試樣各300g，并分別放入兩個(gè)1000mL具塞三角瓶中，每個(gè)三角瓶中加10％氯化鉸溶液6oomL。蓋緊塞子用手振蕩（或用不銹鋼棒攪拌2min，保持每分鐘l20次±5次。靜止4min后將25-30mL待測(cè)液倒人干燥、潔凈的50mL燒杯中。加入一只攪拌子并放在直讀式測(cè)鈣儀上，儀器開(kāi)始攪拌后，放人鈣電極和甘汞電極，待停止攪拌后，儀器顯示的數(shù)值即為該樣品的石灰劑量。再重復(fù)測(cè)試一次，取兩次測(cè)試結(jié)果的平均值。8.注意事項(xiàng)(1）在計(jì)算6％和14%混合料的組成時(shí)，應(yīng)使混合料的最佳含水量與施工碾壓時(shí)的最佳含水量相近。（2）若土、石灰或水質(zhì)有變化時(shí)，必須重新配制6％和14%（或16%、18％）石灰土標(biāo)準(zhǔn)劑量浸提液，并用它標(biāo)定儀器。（3）制備每個(gè)樣品的浸提液時(shí)，攪拌的時(shí)間、速度和方式應(yīng)力求相同，配制的氯化按溶液當(dāng)天用完，不宜放置過(guò)久。（4）所用器具必須用水沖洗干凈。(5)每測(cè)完一個(gè)樣品應(yīng)用蒸餾水或自來(lái)水沖洗電極，并用軟紙吸干后再測(cè)一個(gè)樣品。（6）若進(jìn)行全天測(cè)試，午間休息時(shí)可將鈣電極薄膜端浸泡在10-3mol氯化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液中,下午測(cè)定前不必進(jìn)行活化。下午測(cè)定結(jié)束后應(yīng)用水沖洗電極，并用軟紙將水吸干，套上橡皮帽，然后掛起干放保存，次日用前再進(jìn)行活化。（7)在連續(xù)使用時(shí)，鈣電極的內(nèi)參比液應(yīng)每周更換一次，以保證試驗(yàn)的穩(wěn)定性。三、氧化鈣和氧化鎂含量測(cè)試方法（一）有效氧化鈣的測(cè)試方法1．目的和適用范圍本方法適用于測(cè)定各種石灰的有效氧化鈣含量。2．儀器設(shè)備（1)篩子：0.15mm，1個(gè)。（2）烘箱：50-250℃（3）干燥器：Φ25cm，1個(gè)。（4）稱(chēng)量瓶：Φ30mmx50mm，10個(gè)。（5）瓷研缽:：Φ12-13mm,1個(gè)。（6）分析天平：萬(wàn)分之一,1臺(tái)。（7)架盤(pán)天平：感量0.1g,1臺(tái)。（8）電爐：1500W，1個(gè)。（9）石棉網(wǎng)：20cmx20cm,1塊。（10）玻璃珠：Φ3mm，1袋（0.25kg）。（11）具塞三角瓶：250mL，20個(gè)。（12）漏斗：短頸，3個(gè)。（13）塑料洗瓶，1個(gè)。（14）塑料桶：20L，1個(gè)。（15）下口蒸餾水瓶：5000mL，1個(gè)。（16）三角瓶：300mL,10個(gè)。（17）容量瓶：250mL、1000mL，各1個(gè)。（18）量筒：200mL、100mL、50mL、5mL，各1個(gè)。（19）試劑瓶：250mL、1000mL，各5個(gè)。（20）塑料試劑瓶：1L,1個(gè)。（21）燒杯：50mL，5個(gè);250mL（或300mL），10個(gè)。（22）棕色廣口瓶：60mL;4個(gè)；250ml，5個(gè)。（23）滴瓶：60mL，3個(gè)。（24）酸滴定管：50mL，2支。（25）滴定臺(tái)及滴定管夾，各1套。（26）大肚移液管：25mL、50mL，各1支。（27）表面皿：7cm，10塊。（28）玻璃棒：8mmx250mm及4mmxl80mm，各10支。（29）試劑勺：5個(gè)。（30）吸水管：8mmX150mm,5支。（31）洗耳球：大、小各1個(gè)。3．試劑（1）蔗糖（分析純）。（2）酚酞指示劑：稱(chēng)取0.5g酚酞溶于5OmL95%乙醇中。（3）0.1％甲基橙水溶液：稱(chēng)取0.05g甲基橙溶于50mL蒸餾水中。（4〕0.5N鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：將42mL濃鹽酸（相對(duì)密度1.19）稀釋至IL，按下述方法標(biāo)定其當(dāng)量濃度后備用。稱(chēng)取約0.800-1.000g(準(zhǔn)確至0.002g)已在180℃烘干兒的碳酸鈉，置于250mL三角瓶中，加100mL水使其完全溶解；然后加入2-3滴0.1％甲基橙指示劑，用待標(biāo)定的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，計(jì)算鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度。4.準(zhǔn)備試樣（1)生石灰試樣：將生石灰樣品打碎，使顆粒不大于2mm。拌和均勻后用四分法縮減至200g左右，放在瓷研體中研細(xì)，再經(jīng)四分法縮減幾次至剩下20g左右。將研磨所得石灰樣品通過(guò)）0.10mm的篩，從此細(xì)樣中均勻挑取10余克，置于稱(chēng)量瓶中在100℃(2）消石灰試樣：將消石灰樣品用四分法縮減至10余克左右，如有大顆粒存在須在瓷研缽中磨細(xì)至無(wú)不均勻顆粒存在為止。置于稱(chēng)量瓶中在105℃5．試驗(yàn)步驟稱(chēng)取約0.5g(用減量法稱(chēng)準(zhǔn)至0.0005)試佯放人干燥的250mL具塞三角瓶中，取5g蔗糖覆蓋在試樣表面，投入干玻璃珠15粒，迅速加入新煮沸并已冷卻的蒸餾水50mL，立即加塞振蕩15min（如有試樣結(jié)塊或粘于瓶壁現(xiàn)象，則應(yīng)重新取樣）。打開(kāi)瓶塞，用水沖洗瓶塞及瓶壁，加入2-3調(diào)酚酞指示劑，以0.5N鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（滴定速度以每秒2-3滴為宜），至溶液的粉紅色顯著消失并在30s內(nèi)不再?gòu)?fù)現(xiàn)即為終點(diǎn)。6．計(jì)算有效氧化鈣的百分含量（X1）按下式計(jì)算：7．精密度或允許誤差對(duì)同一石灰樣品至少應(yīng)做兩個(gè)試樣和進(jìn)行兩次測(cè)定，并取兩次結(jié)果的平均值代表最終結(jié)果。（二）氧化鎂的測(cè)試方法1．目的和適用范圍本試驗(yàn)方法適用于測(cè)定各種石灰的總氧化鎂含量。2.儀器設(shè)備同有效氧化鈣的測(cè)定。3．試劑(1)1:10鹽酸：將1體積鹽酸（相對(duì)密度1.19）以10體積蒸餾水稀釋。（2）氫氧化銨一氯化按緩沖溶液（pH＝10）：將67.5g氯化按溶液于300ml無(wú)二氧化碳蒸餾水中，加濃氫氧化銨（相對(duì)密度為0.90）570mL，然后用水稀釋至1000mL。（3）酸性鉻藍(lán)K萘酚綠B(1：2.5）混合指示劑：稱(chēng)取0.3g酸性鉻藍(lán)K和0.75g萘酚綠B與50g已在：105℃（4）EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：將10gEDTA二鈉溶于溫?zé)嵴麴s水中，待全部溶解并冷至室溫后，用水稀釋至1000mL。（5）氧化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液：精確稱(chēng)取1.7848g在105℃（6）20%的氫氧化鈉溶液：將20g氫氧化鈉溶于80mL蒸餾水中。（7)鈣指示劑：將0.2g鈣試劑羥酸鈉和20g已在：105℃（8）10％酒石酸鉀鈉溶液：將10g酒石酸鉀鈉溶于90mL蒸餾水中。(9)三乙醇胺（1:2）溶液：將1體積三乙醇胺以2體積蒸餾水稀釋搖勻。4．EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液與氧化鈣和氧化鎂關(guān)系的標(biāo)定精確吸取50mL氧化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液放于300mL三角瓶中，用水稀釋至100mL左右；加入鈣指示劑0.1g，以20%氫氧化鈉溶液調(diào)整溶液堿度到出現(xiàn)酒紅色；再過(guò)量加3-4mL，以EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定，至溶液由酒紅色變成純藍(lán)色為止。計(jì)算EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)氧化鈣滴定度。計(jì)算EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)氧化鎂的滴定度（TMgO）。5．試驗(yàn)步驟稱(chēng)取約0.5g（準(zhǔn)確至0.0005g試樣，放人250mL燒杯中，用水濕潤(rùn)，加30mLl:10鹽酸，用表面皿蓋住燒杯，加熱近沸并保持微沸8-10min。用水把表面皿洗凈，冷卻后把燒杯內(nèi)的沉淀及溶液移人250mL容量瓶中，加水至刻度搖勻。待溶液沉淀后，用移液管吸取25mL溶液，放人250mL角瓶中，加50mL水稀釋后，加酒石酸鉀鈉溶液1mL、三乙醇胺溶液5mL，再加入銨-銨緩沖溶液10mL、酸性鉻藍(lán)K-茶酚綠B指示劑約0.1g。用EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色時(shí)即為終點(diǎn)，記下耗用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V1。再?gòu)耐蝗萘科恐杏靡埔汗芪?5mL溶液；置于300mL三角瓶中，加水150mL稀釋后，加三乙醇胺溶液5mL及20%氫氧化鈉溶液5ml，放人約0.1g鈣指示劑、用EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色即為終點(diǎn)，記下耗用KDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V2。6．計(jì)算氧化鎂的百分含量（X2）按下式計(jì)算：7．精密度或允許誤差對(duì)同一石灰樣品至少應(yīng)做兩個(gè)試樣和進(jìn)行兩次測(cè)定，取兩次測(cè)定結(jié)果的平均值代表最終結(jié)果。（三）有效氧化鈣和氧化鎂合量的簡(jiǎn)易測(cè)試方法1．范圍本試驗(yàn)方法適用于氧化鎂含量在5％以下的低鎂石灰。2．儀器設(shè)備同有效氧化鈣測(cè)定，除（11）、(17)中的250mL、(18)中的100mL及50mL、(19)中的250mL，（20）、（21）、（22）、（25）、（27）項(xiàng)所列儀器之外。3．試劑（1）1N鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液：取83mL（相對(duì)密度1.19）濃鹽酸以蒸餾水稀釋至1000mL，溶液當(dāng)量濃度的標(biāo)定與有效氧化鈣的測(cè)定所述0.5N鹽酸溶液的標(biāo)定方法相同，但元水碳酸鈉的稱(chēng)量應(yīng)為1.5-2g。（2）1%酚酞指示劑。4．試驗(yàn)步驟迅速稱(chēng)取石灰試樣0.8-1.0g（準(zhǔn)確至0.0005g,放人300mL三角瓶中加人150mL新煮沸并已冷卻的蒸餾水和10顆玻璃珠。瓶口上插一短頸漏斗，加熱5min，但勿使沸騰，迅速冷卻。滴人酚酞指示劑2滴，在不斷搖動(dòng)下以鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定，控制速度為每秒2-3滴，至粉紅色完全消失，稍停，又出現(xiàn)紅色，繼續(xù)滴人鹽酸。如此重復(fù)幾次，直至5min內(nèi)不出現(xiàn)紅色為止。如滴定過(guò)程持續(xù)半小時(shí)以上，則結(jié)果只能作參考。5．計(jì)算有效鈣鎂含量的比。6．精密度或允許誤差對(duì)同一石灰樣品至少應(yīng)做兩個(gè)試樣和進(jìn)行兩次測(cè)定，并取兩次測(cè)定結(jié)果的平均值代表最終結(jié)果。四、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法1．目的和適用范圍本試驗(yàn)方法適用于測(cè)定元機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土（包括穩(wěn)定細(xì)粒土、中粒土和粗粒土）試件的元側(cè)限抗壓強(qiáng)度，有室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，本試驗(yàn)方法包括：按照預(yù)定干密度用靜力壓實(shí)法制備試件以及用錘擊法制備試件，試件都是高:直徑=1:1的圓柱體。應(yīng)該盡可能用靜力壓實(shí)法制備等干密度的試件。室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)兩者在試料準(zhǔn)備上是不同的，前者根據(jù)設(shè)計(jì)配合比稱(chēng)取試料并拌和，按