土工試驗(yàn)報(bào)告

研究生課程論文（2015-2016學(xué)年第二學(xué)期）士工實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)研究生：提交日期：2016年7月10日 研究生簽名：劉小偉學(xué)號(hào)201521007206學(xué)院土木與交通學(xué)院課程編號(hào)課程名稱土工測(cè)試原理與技術(shù)學(xué)位類別碩士任課教師劉叔灼教師評(píng)語(yǔ)：成績(jī)?cè)u(píng)定： 分 任課教師簽名： 年月 日目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章 顆粒分析試驗(yàn) 3\o"CurrentDocument"試驗(yàn)?zāi)康?3\o"CurrentDocument"試驗(yàn)原理 3試驗(yàn)方法（密度計(jì)法） 3\o"CurrentDocument"數(shù)據(jù)分析及處理 8\o"CurrentDocument"實(shí)驗(yàn)分工與體會(huì) 8\o"CurrentDocument"試驗(yàn)注意事項(xiàng) 8\o"CurrentDocument"第二章 擊實(shí)試驗(yàn) 11\o"CurrentDocument"試驗(yàn)?zāi)康?11\o"CurrentDocument"試驗(yàn)原理 11\o"CurrentDocument"試驗(yàn)適用范圍 11\o"CurrentDocument"儀器設(shè)備 11\o"CurrentDocument"試樣制備方法 12\o"CurrentDocument"試驗(yàn)步驟 12\o"CurrentDocument"計(jì)算制圖及記錄 12\o"CurrentDocument"試驗(yàn)注意事項(xiàng) 12\o"CurrentDocument"第三章 三軸壓縮試驗(yàn) 17\o"CurrentDocument"試驗(yàn)?zāi)康?17\o"CurrentDocument"試驗(yàn)原理 17\o"CurrentDocument"適用范圍 17\o"CurrentDocument"試驗(yàn)方法 17\o"CurrentDocument"儀器設(shè)備 18\o"CurrentDocument"試驗(yàn)步驟 18試樣制備 18試樣飽和 18固結(jié)不排水剪試驗(yàn) 19\o"CurrentDocument"數(shù)據(jù)分析及處理 30\o"CurrentDocument"實(shí)驗(yàn)相關(guān)問(wèn)題的思考 30\o"CurrentDocument"實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 30第一章顆粒分析試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康念w粒分析試驗(yàn)是測(cè)定干土中各粒組含量占該土總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。測(cè)定土中各種粒組所占該土總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，以便了解土的顆料大小、級(jí)配和粒組含量，并作為砂類土分類的依據(jù)以及供給土工建筑物選料之用。試驗(yàn)原理顆粒分析就是利用試驗(yàn)的方法，求出小于某種顆粒粒徑的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，以便了解土中各粒組的組成情況。試驗(yàn)方法土粒的粒徑變化范圍非常大（粒徑由大于60mm到小于0.002mm），故對(duì)不同的粒組采用不同的試驗(yàn)方法：粗粒組一般用篩析法，細(xì)粒組采用密度計(jì)法或移液管法。密度計(jì)法（一）適用范圍：粒徑小于0.075mm的試樣。（二）儀器設(shè)備1）甲種密度計(jì)：刻度單位以攝氏20℃時(shí)每1000mL懸液內(nèi)所含土質(zhì)量的充數(shù)表示，刻度一5℃?50℃，最小分度值為0.5℃.2）量筒：高約420mm,內(nèi)徑約60mm,容積1000mL?？潭葹?~1000mL,準(zhǔn)確至10mL。3）洗篩：孔徑0.075mm。4）洗篩漏斗：上口直徑大于洗篩直徑，下口直徑略小于量筒內(nèi)徑。5）天平：稱量1000g，最小分度值0.1g；稱量200g,最小分度值0.01g。6）攪拌器：輪徑50mm,孔徑3mm,桿長(zhǎng)約450mm，帶螺旋葉。7）煮沸設(shè)備：電砂浴8）溫度計(jì)：刻度0~50℃,最小分度值0.5℃。9）其他：秒表、錐形瓶（容積500mL）、研缽、木杵等。（三）分散劑：4%六偏磷酸鈉溶液（溶解4g六偏磷酸鈉于100mL水中）。3(四)操作步驟.稱取2mm篩下干質(zhì)量為30g的風(fēng)干試樣，其質(zhì)量按下式計(jì)算:m0=30(1+0.01①0) (1-4)式中：m0——風(fēng)干土質(zhì)量(g)；①0——風(fēng)干土含水率(%)。.將風(fēng)干試樣倒入錐形瓶，注入純水200mL，浸泡過(guò)夜，然后置于煮沸設(shè)備上煮沸，煮沸時(shí)間宜為40min。.將冷卻后的懸液移入燒杯中，靜置1min，通過(guò)細(xì)篩漏斗將上部懸液過(guò)0.075mm篩，倒入量筒，遺留杯底沉淀物用帶橡皮頭研杵研散，再加適量水?dāng)嚢?，靜置1min，再將上部懸液過(guò)0.075mm篩，如此反復(fù)傾洗直至杯底砂粒洗凈。當(dāng)土中大于0.075mm的顆粒估計(jì)超過(guò)試樣總質(zhì)量的15%時(shí)，應(yīng)將其全部倒至0.075mm篩上沖洗，直至篩上僅留大于0.075mm的顆粒為止。注：整個(gè)過(guò)程中懸液不得超過(guò)1000mL.將篩上和杯中砂粒合并洗入蒸發(fā)皿中，傾去上部清水，烘干稱量，按篩析法進(jìn)行細(xì)篩分析，并計(jì)算各級(jí)顆粒占試樣總質(zhì)量的百分比。.將過(guò)篩懸液倒入量筒，加入4%六偏磷酸鈉10mL，再注入純水至1000mL。.將攪拌器放入量筒中，沿懸液深度上下攪拌1min，取出攪拌器，立即開(kāi)動(dòng)秒表，將密度計(jì)放入懸液中，測(cè)記0.5、1、2、5、15、30、60、120和1440min時(shí)的密度計(jì)讀數(shù)。每次讀數(shù)均應(yīng)在預(yù)定時(shí)間前10~20s，將密度計(jì)放入懸液中。且接近讀數(shù)的深度，保持密度計(jì)浮泡處在量筒中心，不得貼近量筒內(nèi)壁。.密度計(jì)讀數(shù)均以彎液面上緣為準(zhǔn)。甲種密度計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確至0.5。每次讀數(shù)后，應(yīng)取出密度計(jì)放入盛有純水的量筒中，并應(yīng)測(cè)定相應(yīng)的懸液溫度，準(zhǔn)確至0.5℃，放入或取出密度計(jì)時(shí)，應(yīng)小心輕放，不得擾動(dòng)懸液。(五)計(jì)算和制圖.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(jì)算：X=100C(R+m+n-C) (1-5)mGTDd式中：X——小于某粒徑的試樣質(zhì)量百分比(％)；md——試樣干質(zhì)量(g)；Cg——土粒密度校正值，查表2-2；

R——甲種密度計(jì)讀數(shù);mT——懸液溫度校正值，查表2-3；n——彎月面校正值;%——分散劑校正值。.試樣顆粒粒徑應(yīng)按下式計(jì)算::1800x10:1800x104f Ld=' 'GJGwT)PwTg^（1-6）式中：d——試樣顆粒粒徑（mm）；丑一一水的動(dòng)力粘滯系數(shù)（kPa-sx10-6）；G——土粒密度；GT——溫度為T(mén)℃時(shí)水的密度；PT——4℃時(shí)純水的密度（g/cm3）；g 重力加速度（cm/s2）；L——某一時(shí)間內(nèi)的土粒沉降距離（cm）；t——沉降時(shí)間（s）。土粒密度校正值 表1-2土粒密度密度校正值CG土粒密度密度校正值CG2.501.0382.700.9892.521.0322.720.9852.541.0272.740.9812.561.0222.760.9772.581.0172.780.9732.601.0122.800.9692.621.0072.820.9652.641.0022.840.9612.660.9982.860.9582.680.9932.880.954

懸液溫度（℃）溫度校正值mT懸液溫度（℃）溫度校正值mT10.0—2.020.5+0.110.5—1.921.0+0.311.0—1.921.5+0.511.5—1.822.0+0.612.0—1.822.5+0.812.5—1.723.0+0.913.0—1.623.5+1.113.5—1.524.0+1.314.0—1.424.5+1.514.5—1.325.0+1.715.0—1.225.5+1.915.5—1.126.0+2.116.0—1.026.5+2.216.5—0.927.0+2.517.0—0.827.5+2.617.5—0.728.0+2.918.0—0.528.5+3.118.5—0.429.0+3.319.0—0.329.5+3.519.5—0.130.0+3.720.00.0溫度校正值表表1-3.為了簡(jiǎn)化計(jì)算，式（2-6）可寫(xiě)成：Ld=K— （1-7）t式中：K——粒徑計(jì)算系數(shù)，=:I*。義104F，與懸液溫度和土粒密度有關(guān)。其值查表1-4。（G「GwT）pwTg

表1-4表1-4溫度（℃）土粒比重2.452.502.552.602.652.702.752.802.8550.13850.13600.13390.13180.12980.12790.12610.12430.122660.13650.13420.13200.12990.12800.12610.12430.12250.120870.13440.13210.13000.12800.12600.12410.12240.12060.118980.13240.13020.12810.12600.12410.12230.12050.11880.118290.13050.12830.12620.12420.12240.12050.11870.11710.1164100.12880.12670.12470.12270.12080.11890.11730.11560.1141110.12700.12490.12290.12090.11900.11730.11560.11400.1124120.12530.12320.12120.11930.11750.11570.11400.11240.1109130.12350.12140.11950.11750.11580.11410.11240.11090.1004140.12210.12000.11800.11620.11490.11270.11110.10950.1000150.12050.11840.11650.11480.11300.11130.10960.10810.1067160.11890.11690.11500.11320.11150.10980.10830.10670.1053170.11730.11540.11350.11180.11000.10850.10690.10470.1039180.11590.11400.11210.11030.10860.10710.10550.10400.1026190.11450.11250.11080.10900.10730.10580.10310.10880.1014200.11300.11110.10930.10750.10590.10430.10290.10140.1000210.11180.10990.10810.10640.10430.10330.10180.10030.0990220.11030.10850.10670.10500.10350.10190.10040.09900.09767230.10910.10720.10550.10380.10230.10070.099300.097930.09659240.10780.10610.10440.10280.10120.099700.098230.096000.09555250.10650.10470.10310.10140.099900.098390.097010.095660.09434260.10540.10350.10190.10030.098970.097310.095920.094550.09327270.10410.10240.10070.099150.097670.096230.094820.093490.09225280.10320.10140.099750.098180.096700.095290.093910.092570.09132290.10190.10020.098590.097060.095550.094130.092790.091440.09028300.10080.09910.097520.095970.094500.093110.091760.090500.08927.顆粒大小分布曲線，應(yīng)按篩分法的步驟繪制，當(dāng)密度計(jì)和篩分法聯(lián)合分析時(shí)，鷹將試樣總質(zhì)量折算后繪制顆粒大小分布曲線；并應(yīng)將兩段曲線連成一條平滑的曲線。（六）記錄本試驗(yàn)記錄表格如表1-5所示

表1-5顆粒大小分析試驗(yàn)記錄表(密度計(jì)法)小于0.075mm顆粒土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)_100% 密度計(jì)號(hào)甲濕土質(zhì)量 量筒號(hào)―5 含水率 燒瓶號(hào)48干土質(zhì)量15.6g土粒比重_2.78 試樣處理說(shuō)明.煮沸后加六偏磷酸鈉10ml比重校正值—0.973―試驗(yàn)時(shí)間下沉?xí)r間t(min)懸液溫度T(°C)密度計(jì)讀數(shù)土粒落距L(cm)粒徑d(mm)小于某粒徑的土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(%)小于某粒徑總土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(%)密度計(jì)讀數(shù)R溫度校正值m T——彎液面校正值n分散劑校正值CDR=R+Mm+n-cDR=HRMXCG0.52719.52.51.21.521.721.114115.7360.06897.88670.380127192.51.21.521.220.627615.8690.04895.63168.75922718.52.51.21.520.720.141116.0010.03493.37667.137526.5172.21.21.518.918.389716.4800.02285.25661.2991526.516.52.21.21.518.417.903216.6120.01383.00059.6773026.5152.21.21.516.916.443717.0110.00976.23454.812602614.52.11.21.516.315.859917.1700.00773.52852.86612025.5141.91.21.515.615.178817.3560.00570.37050.596144027.5112.61.21.513.312.940917.9670.00159.99543.136注：密度計(jì)土粒落距見(jiàn)附表1。密度計(jì)法試驗(yàn)注意事項(xiàng)：密度計(jì)法主要運(yùn)用斯托克定律，由于假定條件是球體表面光滑和液面無(wú)限伸展，都可能對(duì)土粒沉降產(chǎn)生影響；此外由于密度計(jì)的制造不一定規(guī)范，浮泡體積及刻度也不一定準(zhǔn)確，當(dāng)懸液中加入分散劑后密度增大，故需在使用前應(yīng)對(duì)刻度及彎液面、土粒沉降距離、溫度、分散劑等因素的影響進(jìn)行校正。數(shù)據(jù)分析及處理.根據(jù)試驗(yàn)篩分析法和密度計(jì)法得出的結(jié)果，可列出表1-6各粒徑百分比含量。

總實(shí)驗(yàn)表格記錄 表1-6孔徑（mm）小于該孔徑的總土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%）2.0000100.001.000096.910.500087.180.250079.670.075071.900.068170.380.048468.760.034367.140.022261.300.012859.680.009254.810.006652.870.004750.600.001343.14.顆粒大小分布曲線由表1-6中數(shù)據(jù)可以繪制該土樣顆粒分布曲線，即下圖:顆粒大小分布曲線圖圖1-2圖1-2顆粒分布曲線圖決五次皿珊四小弋@隼群+與試驗(yàn)分工與體會(huì)實(shí)驗(yàn)分工：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，最重要的部分就是篩分。由于需要手動(dòng)操作，且操作時(shí)間較長(zhǎng)（10分鐘左右），為防止在篩分過(guò)程中出現(xiàn)土樣蹦出的現(xiàn)象，所以我們組的五位成員互相輪換進(jìn)行操作。另外，在篩分前及篩分后對(duì)土樣的稱重操作中，小組成員分工明確，一人負(fù)責(zé)稱重，一人負(fù)責(zé)讀數(shù)，一人負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)體會(huì)：在顆粒分析實(shí)驗(yàn)中，我學(xué)會(huì)了用篩分發(fā)來(lái)分離不同粒徑的土樣，在使用篩子的過(guò)程中，明白了小組分工合作的重要性。如果只是一個(gè)人在進(jìn)行篩分操作的話，不僅會(huì)讓實(shí)驗(yàn)人非常地累，而且會(huì)降低實(shí)驗(yàn)效率；三個(gè)人輪換合作不僅讓每一個(gè)小組成員都會(huì)有休息的時(shí)間，而且提高了實(shí)驗(yàn)效率。實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)后需要測(cè)量的數(shù)據(jù)較多，所以在記錄數(shù)據(jù)前需要簡(jiǎn)單地畫(huà)一個(gè)表格，以便于記錄數(shù)據(jù)。同時(shí)，在稱重時(shí)要細(xì)心，待示數(shù)穩(wěn)定后再進(jìn)行讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，需要對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，需繪制顆粒大小分布曲線。在繪圖過(guò)程中要細(xì)致，在圖中描出每一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后用平滑的曲線連接。試驗(yàn)注意事項(xiàng)1）每次測(cè)得懸液密度后，均應(yīng)將密度計(jì)輕輕放在盛水的量筒中。2）讀數(shù)要迅速準(zhǔn)確，不宜將密度計(jì)在懸液中放置時(shí)間過(guò)久。在正式試驗(yàn)前，必須多次練習(xí)密度計(jì)的準(zhǔn)確讀數(shù)方法。3）試驗(yàn)前，應(yīng)將量筒放在固定平穩(wěn)的地方，試驗(yàn)中不得移動(dòng)，并保持懸液溫度穩(wěn)定。10第二章?lián)魧?shí)試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康脑跇?biāo)準(zhǔn)擊實(shí)方法下測(cè)定土的最大干密度和最優(yōu)含水率，是控制路堤、土壩或填土地基等密實(shí)度的重要指標(biāo)。試驗(yàn)原理土的壓實(shí)程度與含水率、壓實(shí)功能和壓實(shí)方法有密切的關(guān)系。當(dāng)壓實(shí)功能和壓實(shí)方法不變時(shí)，土的干密度隨含水率增加而增加，當(dāng)干密度達(dá)到某一最大值后，含水率繼續(xù)增加反而使干密度減小，能使土達(dá)到最大密度的含水率，稱為最優(yōu)含水率匹叩，與其相應(yīng)的干密度稱為最大干密度 。試驗(yàn)適用范圍本試驗(yàn)分為輕型擊實(shí)和重型擊實(shí)。輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于5mm的粘性土，重型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑不大于20mm的土。采用三層擊實(shí)時(shí)，最大粒徑不大于40mm。儀器設(shè)備(1)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)儀。由擊實(shí)筒、擊錘和護(hù)筒等組成，主要參數(shù)應(yīng)符合表4-1的規(guī)定。擊實(shí)儀主要部件規(guī)格表 表2-1試驗(yàn)方法錘底直徑(cm)錘質(zhì)量(kg)落高(cm)擊實(shí)筒護(hù)筒高度(mm)內(nèi)徑會(huì))筒高(mm)容積(cm3)輕型512.5305102116947.450重型514.54571521162103.950⑵天平：稱量200g，最小分度值0.01g。(3)臺(tái)秤：稱量10kg，最小分度值5g。⑷圓孔篩：孔徑為40mm、20mm和5mm。⑸其他：烘箱、噴水設(shè)備、碾土設(shè)備、盛土盤(pán)、修土刀、推土器、鋁盒和保濕設(shè)備等。11試樣制備方法(1)干法：用四分法取代表性土樣20kg(重型為50kg),風(fēng)干碾碎，過(guò)5mm(重型過(guò)20mm或40mm)篩，將篩下土樣拌勻，并測(cè)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，并按本指導(dǎo)書(shū)第1.5條的步驟制備5個(gè)不同含水率的一組試樣，相鄰2各含水率的差值宜為2%?3%。注：輕型擊實(shí)中5個(gè)含水率中應(yīng)有2個(gè)大于塑限，2個(gè)小于塑限，1個(gè)接近塑限。(2)濕法：取天然含水率的代表性土樣20kg(重型為50kg),碾碎，過(guò)5mm篩(重型過(guò)20mm或40mm),將篩下土樣拌勻，并測(cè)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)條的原則選擇至少5個(gè)含水率的土樣，分別將天然含水率的土樣風(fēng)干或加水進(jìn)行制備，應(yīng)使制備好的土樣水分均勻分布。試驗(yàn)步驟(1)將擊實(shí)儀平穩(wěn)置于剛性基礎(chǔ)上，擊實(shí)筒與底座連接好，安裝好護(hù)筒，在擊實(shí)筒內(nèi)壁均勻涂一薄層潤(rùn)滑油。稱取一定量試樣，倒入擊實(shí)筒內(nèi)，分層擊實(shí)，輕型擊實(shí)試樣為2?5kg,分3層，每層25擊；重型擊實(shí)試驗(yàn)為4?10kg,分5層，每層56擊，若分3層，每層94擊。每層試樣高度宜相等，兩層交界處的土面應(yīng)刨毛。擊實(shí)完成時(shí)，超出擊實(shí)筒頂?shù)脑嚇痈叨葢?yīng)小于6mm。(2)卸下護(hù)筒，用直刮刀修平擊實(shí)筒頂部的試樣，拆除底板，試樣底部若超出筒外，也應(yīng)修平,擦凈筒外壁，稱筒和試樣的總質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g,并計(jì)算試樣的濕密度。(3)用推土器將試樣從擊實(shí)筒中推出，取2個(gè)代表性試樣測(cè)定含水率，2個(gè)含水率的差值應(yīng)不大于1%。(4)對(duì)不同含水率的試樣依次擊實(shí)。計(jì)算制圖及記錄(1)按下式計(jì)算擊實(shí)后各點(diǎn)的干密度：p=—5— (2-1)d1+0.01Wi式中：pd——干密度(g/cm3)；P——濕密度(g/cm3)；7——某點(diǎn)試樣的含水率(％)。12

（2）以干密度為縱坐標(biāo)，含水率為橫坐標(biāo)，繪制干密度和含水率的關(guān)系曲線（圖2-1）,曲線上峰值點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)分別為最大干密度和最優(yōu)含水率。如曲線不能繪出明顯的峰值點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)或重做。（3）氣體體積等于零（即飽和度100%）的等直線應(yīng)按下式計(jì)算，并應(yīng)將計(jì)算值繪于圖4-1的關(guān)系曲線上。攻=1'——lx100 （2-2）setIpG）dds7式中：攻set——試樣的飽和含水率（％）;P——溫度4℃時(shí)水的密度（g/cm3）；Pd 試樣的干密度（g/cm3）；G——土顆粒比重。圖2-1含水率和干密度的關(guān)系曲線（4）輕型擊實(shí)試驗(yàn)中，當(dāng)試樣中粒徑大于5mm的土質(zhì)量小于或等于試樣總質(zhì)量的30%時(shí)，應(yīng)對(duì)最大干密度和最優(yōu)含水率進(jìn)行校正。a.最大干密度按下式校正：P'dmaxP'dmax(2-3)1—PP 5-+ 5 PP?GdmaxwS2式中：P；m——校正后試樣的最大干密度（g/cm3）；dmaxP——粒徑大于5mm土的質(zhì)量百分率（％）；5G 粒徑大于5mm土粒的飽和面干比重。b.最優(yōu)含水率應(yīng)按下式進(jìn)行校正:13w'=w（1-P）+P?w （2-4）optopt5 5ab式中：M——校正后試樣的最優(yōu)含水率（％）;optwopt——擊實(shí)試驗(yàn)的最優(yōu)含水率（％）;wab——粒徑大于5mm土粒的吸著含水率（％）14

本試驗(yàn)記錄格式如表2-2。擊實(shí)試驗(yàn)記錄表土樣編號(hào)筒號(hào)落距土樣來(lái)源筒體積947.4每層擊數(shù)試驗(yàn)日期干密度擊錘質(zhì)量2.5kg大于5mm顆粒含量試驗(yàn)次數(shù)1234筒+土質(zhì)量（g）3806401140654063筒質(zhì)量（g）2094209420942094濕土質(zhì)量（g）1712191719711969濕密（g/cm3）1.812.022.082.08干密（g/cm3）1.601.741.751.70含水率盒號(hào)1234567盒+濕土質(zhì)（g）52.3750.2150.8751.0350.6450.5957.455盒+干土質(zhì)（g）49.3347.5047.2047.3046.5946.9552.454盒質(zhì)量（g）24.2124.3123.6323.3224.0024.5125.752水質(zhì)量（g）3.042.713.673.734.053.645.00L干土質(zhì)量（g）25.1223.1923.5723.9822.5922.4426.702含水率（％）12.1011.6915.5715.5517.9316.2218.731平均含水（％）11.8915.5617.0719.29飽和密度（g/cm3）26.5621.3621.2322.73最優(yōu)含水率=16.3%最大干密度=1.75g/cm3_15含水率與干密度關(guān)系曲線圖:含水率與干密度關(guān)系曲線64771-1-2O64771-1-2O771-1-86420666661-1-1-1-1-86531-1-10圖2-2含水率和干密度的關(guān)系曲線2.8擊實(shí)試驗(yàn)注意事項(xiàng)1）試驗(yàn)試驗(yàn)操作必須嚴(yán)格按照規(guī)范。首先，擊實(shí)試驗(yàn)份數(shù)不應(yīng)過(guò)少，在《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》及《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定性試驗(yàn)規(guī)程》中都明確規(guī)定不少于5份；其次，每份含水量之差應(yīng)盡量保持在1%-3%之間而不應(yīng)過(guò)大或過(guò)小，尤其在最佳含水量附近更應(yīng)保持此界線。如果含水量之差過(guò)大，標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)曲線就會(huì)出現(xiàn)漏點(diǎn)，而含水量之差過(guò)小，就會(huì)出現(xiàn)重復(fù)點(diǎn)，無(wú)論過(guò)大還是過(guò)小都直接影響著最大干容重的準(zhǔn)確性；最后，擊實(shí)完畢測(cè)定含水量時(shí)試驗(yàn)數(shù)量必須達(dá)到規(guī)范要求且計(jì)算必需滿足精度要求。2）用土，一般采用風(fēng)干土做實(shí)驗(yàn)，也有采用烘干土做實(shí)驗(yàn)的。實(shí)踐證明，用烘干土做實(shí)驗(yàn)得到的最佳含水率比用風(fēng)干土的小，而最大干容重則偏大。以風(fēng)干土做實(shí)驗(yàn)為合理。2）擊實(shí)筒一般應(yīng)放在混凝土地面上進(jìn)行；3）應(yīng)控制擊實(shí)容器中的余土高度符合試驗(yàn)規(guī)定，否則試驗(yàn)無(wú)效；4）擊實(shí)結(jié)果繪成擊實(shí)曲線，曲線必須圓滑準(zhǔn)確，且最大干容重不是五個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中干容重最大的一個(gè)，而是曲線峰值點(diǎn)。在作擊實(shí)曲線時(shí)，首先，曲線應(yīng)圓滑，如個(gè)別點(diǎn)出現(xiàn)折線狀，必須在該點(diǎn)處補(bǔ)點(diǎn)重做；其次，曲線峰值必須突出，如果按不同的畫(huà)法會(huì)畫(huà)出不同的峰值點(diǎn)，則應(yīng)再按峰值含水量拌制試樣并確定真正的峰值點(diǎn)；最后，曲線峰值點(diǎn)兩側(cè)點(diǎn)數(shù)均衡，且一側(cè)至少有兩個(gè)擊實(shí)對(duì)應(yīng)點(diǎn)，如點(diǎn)數(shù)不足應(yīng)補(bǔ)點(diǎn)。16第三章三軸壓縮試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康娜S壓縮試驗(yàn)是測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的一種方法。對(duì)堤壩填方、路塹、岸坡等是否穩(wěn)定，擋土墻和建筑物地基是否能承受一定的荷載，都與土的抗剪強(qiáng)度有密切的關(guān)系。三軸壓縮試驗(yàn)是測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的一種方法，它通常用3?4個(gè)圓柱形試樣，分別在不同的恒定周圍壓力（即小主應(yīng)力。3）下，施加軸向壓力［即產(chǎn)生主應(yīng)力差（o1-o3）］，進(jìn)行剪切直至破壞；然后根據(jù)摩爾?庫(kù)倫理論，求得抗剪強(qiáng)度參數(shù)。試驗(yàn)原理土的抗剪強(qiáng)度是土體抵抗破壞的極限能力，即土體在各向主應(yīng)力的作用下，在某一應(yīng)力面上的剪應(yīng)力（。）與法向應(yīng)力（。）之比達(dá)到某一比值，土體就將沿該面發(fā)生剪切破壞。常規(guī)的三軸壓縮試驗(yàn)是取3-4個(gè)圓柱體試樣，分別在其四周施加不同的周圍壓力（即小主應(yīng)力）。3，隨后逐漸增加軸向壓力（即大主應(yīng)力）。］直至破壞為止。根據(jù)破壞時(shí)的大主應(yīng)力與小主應(yīng)力分別繪制莫爾圓，莫爾圓的切線就是剪應(yīng)力與法向應(yīng)力的關(guān)系曲線。適用范圍本試驗(yàn)適用于測(cè)定細(xì)粒土和粒徑小于20mm的粗粒土的總抗剪強(qiáng)度參數(shù)和有效抗剪強(qiáng)度參數(shù)。試驗(yàn)方法本試驗(yàn)采用CU固結(jié)不排水剪試驗(yàn)方法。固結(jié)不排水剪（CU）試驗(yàn)是試樣先在某一周圍壓力作用下排水固結(jié)，然后在保持不排水的情況下，增加軸向壓力直至破壞。此試驗(yàn)可測(cè)得總抗剪強(qiáng)度參數(shù)ccu、、〃或有效抗剪強(qiáng)度參數(shù)C'、咪和孔隙壓力系數(shù)。本試驗(yàn)制備5個(gè)性質(zhì)相同的試樣，在不同的周圍壓力下進(jìn)行試驗(yàn)。周圍壓力宜根據(jù)工程實(shí)際荷重確定。最大一級(jí)周圍壓力應(yīng)與最大的實(shí)際荷載重大致相等。試驗(yàn)宜在恒溫條件下進(jìn)行。17儀器設(shè)備（1）應(yīng)變控制式三軸儀：由壓力室、軸向加壓設(shè)備、周圍壓力系統(tǒng)、反壓力系統(tǒng)、孔隙水壓力量測(cè)系統(tǒng)、軸向變形和體積變化量測(cè)系統(tǒng)組成（圖3-1）。圖31應(yīng)變控制式三軸儀1一周圍壓力系統(tǒng)；2一周圍壓力閥；3—排水閥；4一體變管；5—排水管；6一軸向位移表；7—測(cè)力計(jì)；8一排氣孔；9—軸向加壓設(shè)備；10一壓力室；11一孔壓閥；

12—量管閥；13—孔壓傳感器；14—量管；15—孔壓量測(cè)系統(tǒng)；16—離合器；17一手輪（2）附屬設(shè)備：包括擊樣器、飽和器、切土器、原狀土分樣器、切土盤(pán)、承膜筒和對(duì)開(kāi)圓膜等。（3）天平：稱量200g，分度值0.01g；稱量1000g，分度值0.1g。（4）其它：橡皮膜、透水板等。試驗(yàn)步驟試樣制備（1）本試驗(yàn)應(yīng)制備3?4個(gè)試樣。將試樣制成最小直徑為力39.1mm,最大直徑為如01mm的圓柱形試樣。試樣高度為其直徑的2?2.5倍。（2）取出試樣，按規(guī)定的高度將兩端削平、稱量。并取余土測(cè)定試樣的含水率。試樣飽和包括：抽氣飽和、水頭飽和及反壓飽和等。常用的是抽氣飽和法：即將制備好的試樣裝入飽和器內(nèi)，置于抽氣缸中進(jìn)行抽氣。當(dāng)真空度接近一個(gè)大氣壓后，對(duì)粉質(zhì)土繼續(xù)抽氣半小時(shí)以上，粘質(zhì)土抽18氣1小時(shí)以上，密實(shí)的粘質(zhì)土抽氣2小時(shí)以上，然后向抽氣缸內(nèi)徐徐注入清水，并使真空度保持穩(wěn)定，待飽和器完全浸入水中時(shí)，停止抽氣，解除抽氣缸內(nèi)的真空，讓試樣在清水中靜泡10小時(shí)以上，然后取出試樣稱重、備用。固結(jié)不排水剪試驗(yàn)(1)試樣安裝前開(kāi)孔隙壓力閥及量管閥，使儀器底座充水排氣，然后關(guān)閉閥門(mén)。將煮沸過(guò)的透水石滑入儀器底座上，放置濕濾紙?jiān)谠嚇拥纳舷聝啥?，試樣上端亦放一透水石，試樣周圍貼上7?9條寬度為6mm左右浸濕的濾紙，套上橡皮膜，并將橡皮膜下端用橡皮圈與底座扎緊。(2)打開(kāi)孔隙壓力閥和量管閥，使水緩緩地從試樣底部流人，排除橡皮膜與試樣間的氣體，關(guān)孔隙壓力閥和量管閥。(3)打開(kāi)排水閥，使試樣帽中充水，并置于透水石上，用橡皮圈將橡皮膜上端與底座扎緊。(4)降低排水管，使其水面至試樣中心高程以下20?40cm,關(guān)排水閥。(5)裝上壓力室并注滿水，調(diào)整排水管使其水面與試樣中心高度齊平，測(cè)記其水面讀數(shù)。(6)使量管水面位于試樣中心高度處。開(kāi)孔隙壓力閥，記錄孔隙壓力表初始讀數(shù)，然后關(guān)孔隙壓力閥。(7)施加所需圍壓，調(diào)整各量表。(8)調(diào)整孔隙壓力表讀數(shù)至接近該級(jí)圍壓大小，緩緩打開(kāi)孔壓閥，測(cè)記穩(wěn)定后的孔壓讀數(shù)。(9)打開(kāi)排水閥，試樣固結(jié)，直至孔隙壓力消散達(dá)到95%以上。固結(jié)完成后，關(guān)排水閥，測(cè)記孔隙水壓力和排水管讀數(shù)。(10)剪切應(yīng)變速率粘土宜為每分鐘應(yīng)變0.05?0.1%；粉土為每分鐘應(yīng)變0.1?0.5%進(jìn)行剪切，剪切時(shí)的要求同不固結(jié)不排水剪。(11)在不同的圍壓下進(jìn)行其它幾個(gè)試樣的試驗(yàn)。(12)試樣固結(jié)后的高度h=h(1-竺)1/3 (3-4)c0y0式中：hc——試樣固結(jié)后的高度(cm)；△V——試樣固結(jié)后與固結(jié)前的體積變化(cm3)。(13)試樣固結(jié)后的面積A=A(1-竺)2/3 (3-5)c0y0式中：Ac——試樣固結(jié)