土工物理力學(xué)性試驗(yàn)規(guī)范方案(可編輯)

./1物理力學(xué)特性試驗(yàn)1.1密度試驗(yàn)密度試驗(yàn)采用環(huán)刀法進(jìn)行,該方法適用于細(xì)粒土。1.1.1儀器設(shè)備：本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：1環(huán)刀：內(nèi)徑61.8mm和79.8mm,高度20mm；2天平：稱量500g,最小分度值0.1g；稱量200g,最小分度值0.01g。1.1.2試驗(yàn)步驟：1稱量環(huán)刀的質(zhì)量m環(huán)2根據(jù)試驗(yàn)要求用用環(huán)刀切取試樣時(shí)應(yīng)在環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡上林刃口向下放在土樣上將環(huán)刀垂直下壓并用切主刀沿環(huán)刀外側(cè)切削土樣邊壓邊削至土樣高出環(huán)刀根據(jù)試樣的軟硬采用鋼絲據(jù)或切土刀整平環(huán)刀兩端土樣擦凈環(huán)刀外壁稱環(huán)刀和土的總質(zhì)量m總3試樣的濕密度,按下式進(jìn)行計(jì)算：ρ式中ρ04試樣的干密度,按下式進(jìn)行計(jì)算；ρ式中ρd5本試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行兩次平行測(cè)定,兩側(cè)測(cè)定的差值不得大于0.03g/cm3,取兩側(cè)測(cè)值的平均值。1.2比重試驗(yàn)1.2.1一般規(guī)定1對(duì)于小于等于和大于土顆粒組成的土應(yīng)分別采用比重瓶法、浮稱法和虹吸管法測(cè)定比重2土顆粒的平均比重應(yīng)按下式計(jì)算：G式中：GsmGs1Gs2P1P23本試驗(yàn)必須進(jìn)行兩次平行測(cè)定,兩次測(cè)定的差值不得大于0.01,取兩次測(cè)值的平均值。1.2.2比重瓶法本試驗(yàn)方法適用于粒徑小于5mm的各類土。1本試驗(yàn)所用的儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定：1比重瓶：容積100mL或50mL,分長(zhǎng)頸和短頸兩種。2恒溫水槽：準(zhǔn)確度為±1℃。3砂?。簯?yīng)能調(diào)節(jié)溫度。4天平：稱量200g,最小分度值0.001g。5溫度計(jì)：刻度為0~50℃,最小分度值為0.5℃。2比重瓶的校準(zhǔn),按下列步驟進(jìn)行：1將比重瓶洗凈烘干置于干燥器內(nèi)冷卻后稱量準(zhǔn)確至0.001g。2將煮沸經(jīng)冷卻的純水注入比重瓶對(duì)長(zhǎng)頸比重瓶注水至刻度處對(duì)短頸比重瓶應(yīng)注滿純水塞緊瓶塞多余水自瓶塞毛細(xì)管中溢出將比重瓶放入恒溫水槽直至瓶?jī)?nèi)水溫穩(wěn)定取出比重瓶擦干外壁稱瓶水總質(zhì)量準(zhǔn)確至0.001g。測(cè)定恒溫水槽內(nèi)水溫準(zhǔn)確至0.5℃。3調(diào)節(jié)數(shù)個(gè)恒溫水槽內(nèi)的溫度溫度差宜為測(cè)定不同溫度下的瓶水總質(zhì)量每個(gè)溫度時(shí)均應(yīng)進(jìn)行兩次平行測(cè)定兩次測(cè)定的差值不得大于0.002g,取兩次測(cè)值的平均值繪制溫度與瓶水總質(zhì)量的關(guān)系曲線。試驗(yàn)步驟將比重瓶烘干。稱烘干試樣15g〔當(dāng)用50mL比重瓶時(shí),稱烘干試樣10g裝入比重瓶稱試樣和瓶的總質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.001g。2向比重瓶?jī)?nèi)注入半瓶純水搖動(dòng)比重瓶并放在砂浴上煮沸,煮沸時(shí)間自懸液沸騰起砂土不應(yīng)少于30min,粘土粉土不得少于1h。沸騰后應(yīng)調(diào)節(jié)砂浴溫度比重瓶?jī)?nèi)懸液不得溢出。對(duì)砂土宜用真空抽氣法；對(duì)含有可溶鹽有機(jī)質(zhì)和親水性膠體的土必須用中性液體煤油代替純水,采用真空抽氣法排氣,真空表讀數(shù)宜接近當(dāng)?shù)匾粋€(gè)大氣負(fù)壓值,抽氣時(shí)間不得少于1h。注：用中性液體,不能用煮沸法。3將煮沸經(jīng)冷卻的純水〔或抽氣后的中性液體注入裝有試樣懸液的比重瓶。當(dāng)用長(zhǎng)頸比重瓶時(shí)注純水至刻度處；當(dāng)用短頸比重瓶時(shí)應(yīng)將純水注滿,塞緊瓶塞,多余的水分自瓶塞毛細(xì)管中溢出。將比重瓶置于恒溫水槽內(nèi)至溫度穩(wěn)定,且瓶?jī)?nèi)上部懸液澄清。取出比重瓶,擦干瓶外壁,稱比重瓶水試樣總質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.001g；并應(yīng)測(cè)定瓶?jī)?nèi)的水溫,準(zhǔn)確至0.5℃。4從溫度與瓶水總質(zhì)量的關(guān)系曲線中查得各試驗(yàn)溫度下的瓶、水總質(zhì)量。5土粒的比重,應(yīng)按下式計(jì)算：〔1.2.2式中：mbwmbwsGiT—T℃時(shí)純1.2.3浮稱法本試驗(yàn)方法適用于粒徑等于、大于5mm的各類土,且其中粒徑大于20mm的土質(zhì)量應(yīng)小于總土質(zhì)量的10%。1儀器設(shè)備鐵絲筐：孔徑小于5mm,邊長(zhǎng)為10~15cm,高為10~20cm。盛水容器：尺寸應(yīng)大于鐵絲框浮稱天平：稱量2000g,最小分度值0.5g。2試驗(yàn)步驟取代表性試樣500~1000g,降試樣表面清洗潔凈,浸入水中一晝夜后取出,放入鐵絲筐,并緩慢地將鐵絲筐浸沒(méi)于水中,在水中搖動(dòng)至試樣中無(wú)氣泡冒出。稱鐵絲筐和試樣在水中的質(zhì)量,取出試樣烘干,并稱烘干試樣質(zhì)量。稱鐵絲筐在水中的質(zhì)量,并測(cè)定盛水容器內(nèi)水溫,準(zhǔn)確至0.5℃。土粒比重,按下式進(jìn)行計(jì)算：〔1.2.3式中：m1sm1GwT—T℃1.2.4虹吸筒法本試驗(yàn)方法適用于粒徑等于、大于5mm的各類土,且其中粒徑大于20mm的土質(zhì)量等于、大于土總質(zhì)量的10%。1儀器設(shè)備：虹吸筒裝置:由虹吸筒和虹吸管組成。天平：稱量1000g,最小分度值0.1g。量筒：容積應(yīng)大于500mL。2試驗(yàn)步驟：取代表性試樣700-1000g,試樣應(yīng)清洗潔凈。浸入水中一晝夜后取出晾干,對(duì)大顆粒試樣宜用干布擦干表面,并稱量試樣質(zhì)量。將清水注入虹吸筒至虹吸管口有水溢出時(shí)關(guān)管夾,試樣緩緩放入虹吸筒中,邊放邊攪拌,至試樣中無(wú)氣泡溢出為止,攪動(dòng)時(shí)水不得濺出筒外。當(dāng)虹吸筒內(nèi)水面平穩(wěn)時(shí)開(kāi)管夾,讓試樣排開(kāi)的水通過(guò)虹吸管流入量筒,稱量筒與水總質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.5g。并測(cè)定量筒內(nèi)水溫,準(zhǔn)確到0.5℃。取出試樣烘至恒量,稱烘干試樣質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.1g。稱量筒質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.5g。土粒比重的計(jì)算,按下式進(jìn)行：〔1.2.4式中：mcmcwmad—晾干試樣的質(zhì)量1.3顆粒分析進(jìn)行顆粒分析試樣的方法有篩析法,密度計(jì)法和移液管法。其中篩析法適用于粒徑小于、等于60mm,大于0.075mm的土,而密度計(jì)法好移液管法適用于粒徑小于0.075mm的細(xì)粒土。針對(duì)來(lái)樣粒徑大小合理選用相應(yīng)的方法。1.3.1篩析法1儀器設(shè)備：分析篩：粗篩〔孔徑為60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm和細(xì)篩〔孔徑為2.0mm、1.0mm、0.5m、0.25mm、0.075mm。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。振篩機(jī)其他：烘箱、研缽、瓷盤(pán)、毛刷等。2篩析法的取樣數(shù)量,應(yīng)符合表1.3.1的規(guī)定：表1.3.1取樣數(shù)量顆粒尺寸〔mm取樣數(shù)量〔g<2100~300<10300~1000<201000~2000<402000~4000<604000以上3試驗(yàn)步驟：按本標(biāo)準(zhǔn)表1.3.1的規(guī)定稱取試樣質(zhì)量,應(yīng)準(zhǔn)確至0.1g,試樣數(shù)量超過(guò)500g時(shí),應(yīng)準(zhǔn)確至1g將試樣過(guò)2mm篩,稱篩上和篩下的試樣質(zhì)量。當(dāng)篩下的試樣質(zhì)量小于試樣總質(zhì)量的10%時(shí),不作細(xì)篩分析；篩上的試樣質(zhì)量小于試樣總質(zhì)量的10%時(shí),不作粗篩分析。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(xì)篩中,進(jìn)行篩析。細(xì)篩宜置于振篩機(jī)上震篩,振篩時(shí)間宜為10~15min。再接由上而下的順序?qū)⒏骱Y取下,稱各級(jí)篩上及底盤(pán)內(nèi)試樣的質(zhì)量,應(yīng)準(zhǔn)確至0.1g。篩后各級(jí)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%4含有細(xì)粒土顆粒的砂土的篩析法試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：按本標(biāo)準(zhǔn)表1.3.1的規(guī)定稱取試樣質(zhì)量,置于盛水容器中充分?jǐn)嚢?使試樣的粗細(xì)顆粒完全分離。將容器中的試樣懸液通過(guò)2mm篩,取篩上的試樣烘干至恒量,稱烘干試樣的質(zhì)量,應(yīng)準(zhǔn)確到0.01g,并按本方法第3條3、4款的步驟進(jìn)行粗篩分析,取篩下的試樣懸液,用帶橡皮頭的研桿研磨,再過(guò)0.075mm篩,并將篩上試樣烘至恒量,稱烘干試樣質(zhì)量,應(yīng)準(zhǔn)確至0.1g,然后按本方法第3條3、4款的步驟進(jìn)行細(xì)篩分析。當(dāng)粒徑小于0.075mm的試樣質(zhì)量大于試樣總質(zhì)量的10%時(shí),應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)密度計(jì)法或移液管法測(cè)定小于0.075mm的顆粒組成。5結(jié)果整理：1小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比,按下式計(jì)算：X=mAmB?式中：X—小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比〔%；mAmBdx—粒徑小于2mm的試樣質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比〔%。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(biāo),顆粒粒徑為橫坐標(biāo),在單對(duì)數(shù)坐標(biāo)上繪制顆粒大小分布曲線。必要時(shí)計(jì)算級(jí)配指標(biāo)：不均與系數(shù)和曲率系數(shù)。不均與系數(shù)按下式計(jì)算：Cu=d式中：Cud60的60%；d10曲率系數(shù)按下式計(jì)算：Cc=d式中：Ccd301.3.2密度法1主要儀器設(shè)備：密度計(jì)：甲種密度計(jì)或乙種密度計(jì)。量筒：內(nèi)徑約60mm,容積1000mL,高月420mm,刻度0~1000mL,準(zhǔn)確至10mL.細(xì)篩：孔徑0.075mm。細(xì)篩漏斗：上口直徑大于細(xì)篩直徑,下口直徑略小于量筒內(nèi)徑。其他：攪拌器,煮沸設(shè)備,溫度計(jì),秒表,錐形瓶等。2本試驗(yàn)所用試劑,應(yīng)符合下列規(guī)定：4%六偏磷酸鈉：溶解4g六偏磷酸鈉〔NaNO36于100mL水中。5%酸性硝酸銀溶液：溶解5g硝酸銀〔AgNO3于100mL的10%硝酸〔HNO3溶液中。5%酸性氯化鋇溶液：溶解5g氯化鋇〔BaCl2于100mL的10%鹽酸〔HCl溶液中。3密度計(jì)法試驗(yàn)步驟：試驗(yàn)的試樣,宜采用風(fēng)干試樣。當(dāng)試樣中的易溶鹽含量大于0.5%時(shí),應(yīng)洗鹽。易溶鹽含量的檢驗(yàn)方法可用電導(dǎo)法或目測(cè)法〔其具體的方法步驟參見(jiàn)GB50123-1999《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》中條第1款。2城區(qū)具有代表性風(fēng)干試樣200~300g,過(guò)2mm篩,求出篩上試樣占試樣總質(zhì)量的百分比。取篩下土測(cè)定試樣風(fēng)干含水率。試樣干質(zhì)量為30g的風(fēng)干試樣質(zhì)量按下式計(jì)算：當(dāng)易溶鹽含量小于1%時(shí),m0=301+0.01當(dāng)易溶鹽含量大于、等于1%時(shí),m0=30式中：W—易溶鹽含量〔%。將風(fēng)于試樣或洗鹽后在濾紙上的試樣,倒入500mL錐形瓶,注入L純水200m,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)洗篩漏斗將上部懸液過(guò)0.075mm篩,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,如此重復(fù)清洗直至杯底砂礫洗凈,將篩上和杯中砂礫合并洗入蒸發(fā)皿中,傾去清水,烘干,稱量并按本標(biāo)準(zhǔn)1.3.1第3條第3、4款進(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,在注入純水至1000mL。注：對(duì)加入六偏磷酸鈉后仍產(chǎn)生凝聚的試樣應(yīng)選用其他分散劑。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)計(jì)0.5、1、2、5、15、30、60、120和1440min時(shí)的密度計(jì)讀書(shū)。每次讀書(shū)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)均已彎液面上緣為準(zhǔn)。甲種密度計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確至0.5,乙種密度計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確至0.0002。每次讀書(shū)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)懸液的溫度,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。小于某粒徑的試樣質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比及試樣顆粒粒徑的計(jì)算參見(jiàn)GB50123-1999《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》及。1.3.3移液管法1儀器設(shè)備：移液管：容積25mL；燒杯：容積50mL；天平：稱量200g,最小分度值0.001g。其他。2試驗(yàn)步驟：取代表性試樣,粘土10~15g；砂土20g,準(zhǔn)確至0.001g,并按1.3.2中1~5款的步驟制備懸液。將裝置懸液的量筒置于恒溫水槽中,側(cè)記懸液溫度,準(zhǔn)確至0.5℃,試驗(yàn)過(guò)程中懸液溫度變化范圍為±0.5℃。并按GB50123-1999《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》公式計(jì)算小于0.5、0.01、0.005、0.002mm和其他粒徑下沉一定深度所需的靜置時(shí)間〔或查GB/T50123《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》中表。用攪拌器沿懸液深度上下攪拌1min,取出攪拌器,開(kāi)動(dòng)秒表,將移液管的二通閥置于關(guān)閉位置、三通閥置于移液管和吸球相同的位置,根據(jù)各粒徑所需的靜置時(shí)間,提前10s將移液管放入懸液中,浸入深度為10cm,用吸球吸取懸液。吸取量應(yīng)不少于25mL。旋轉(zhuǎn)三通閥,使吸球與放液口相通,將多余的懸液從放液口流出,手機(jī)后導(dǎo)入原懸液中。將移液管下口放入燒杯內(nèi),旋轉(zhuǎn)三通閥,使吸球和移液管想通,用吸球?qū)乙簲D入燒杯中,從上口導(dǎo)入少量純水,旋轉(zhuǎn)二通閥,使上下口連通,水則通過(guò)移液管將懸液吸入燒杯中。10將燒杯內(nèi)的懸液蒸干,在105~110℃溫度下烘至恒量,稱燒杯內(nèi)試樣質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.001g。11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=mx?式中：VxVxmd12繪制顆粒大小分布曲線。1.4滲透試驗(yàn)1.4.1一般規(guī)定1常水頭滲透試驗(yàn)適用于粗粒土,變水頭滲透試驗(yàn)適用于細(xì)粒土。2本試驗(yàn)采用的純水,應(yīng)在試驗(yàn)前用抽氣法或者非法脫氣。試驗(yàn)時(shí)的水溫宜高于實(shí)驗(yàn)室溫度3~4℃。3本試驗(yàn)以水溫20℃為標(biāo)準(zhǔn)溫度,標(biāo)準(zhǔn)溫度下的滲透系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算：k20=kTη式中：k20ηT—T℃η20—20℃粘滯系數(shù)比ηTη20根據(jù)計(jì)算的滲透系數(shù),應(yīng)取3~4個(gè)在允許差值范圍內(nèi)的數(shù)值平均值,作為試樣在該孔隙比下的滲透系數(shù)〔允許差值不大于2X10-n。1.4.2常水頭滲透試驗(yàn)1儀器設(shè)備：常水頭滲透儀裝置：由金屬封底圓筒、金屬孔板、濾網(wǎng)、測(cè)壓管和供水瓶組成〔圖1.4.2。金屬圓通內(nèi)徑為10cm,高40cm。當(dāng)使用其他尺寸的圓筒時(shí),圓通內(nèi)徑應(yīng)大于試樣最大粒徑的10倍。圖1.4.1常水頭滲透裝置1-金屬圓管；2-金屬孔板；3-測(cè)壓孔；4-測(cè)壓管；5-溢水孔；6-滲水孔；7-調(diào)節(jié)管；8-滑動(dòng)架；9-供水瓶；10-供水管；11-止水夾；12-量杯；13-溫度計(jì)；14-試樣；15-礫石層2試驗(yàn)步驟：按圖1.4.1裝好儀器,量測(cè)濾網(wǎng)至筒頂?shù)母叨?將調(diào)節(jié)管和供水管相連,從滲水孔向圓筒充水至高出濾網(wǎng)頂面。取代表性的風(fēng)干試樣3~4kg,測(cè)定其風(fēng)干含水率。將風(fēng)干土樣分層裝入圓筒內(nèi),每層2~3cm,根據(jù)要求的孔隙比,控制試樣的厚度。當(dāng)試樣中含粘粒時(shí),應(yīng)在濾網(wǎng)上鋪2cm厚的粗砂作為過(guò)濾層,防止細(xì)粒流失。每層試樣裝完后從滲水孔向圓筒充水至試樣頂面,最后一層試樣應(yīng)高出測(cè)壓管3~4cm,并在試樣頂面鋪2cm的礫石作為緩沖層。當(dāng)水面高出試樣頂面時(shí),應(yīng)繼續(xù)充水至溢水孔有水溢出。量試樣頂面至筒頂高度,計(jì)算試樣高度,稱剩余土樣質(zhì)量,計(jì)算試樣質(zhì)量。檢查測(cè)壓管水位,當(dāng)測(cè)壓管與溢水孔水位不平時(shí),用吸球調(diào)整測(cè)壓管水位,直至兩者水位水平。將調(diào)節(jié)管提高至溢水孔以上,將供水管放入圓筒內(nèi),開(kāi)止水夾,使水由頂部注入圓筒,降低調(diào)節(jié)管至試樣上不1/3高度處,形成水位差使水滲入試樣,經(jīng)過(guò)調(diào)解管流出。調(diào)節(jié)供水管止水夾,使浸入圓筒的水量多于溢出的水量,溢水孔始終有水溢出,保持圓筒內(nèi)水位不變,試樣處于常水頭下滲透。當(dāng)測(cè)壓管水位穩(wěn)定后,測(cè)記水位。并計(jì)算各測(cè)壓管之間的水位差。按規(guī)定時(shí)間記錄滲出水量,接取滲出水量時(shí),調(diào)節(jié)關(guān)口不得浸入水中,測(cè)量進(jìn)水和出水處的水溫,取平均值。降低調(diào)節(jié)管至試樣的中部和下部1/3處,按本條5、6款的步驟重復(fù)測(cè)定滲出水量和水溫,當(dāng)不同水力坡降下測(cè)定的數(shù)據(jù)接近時(shí),結(jié)束試驗(yàn)。常水頭滲透系數(shù)按下式計(jì)算：kT=QL式中：kT—水溫為T℃Q—時(shí)間t秒內(nèi)的滲出水量〔cm3；L—兩測(cè)壓管中心間的距離〔cm;A—試樣的斷面積〔c㎡；H—平均水位差〔cm；t—時(shí)間〔s。1.4.3變水頭滲透試驗(yàn)1儀器設(shè)備：滲透容器：由環(huán)刀、透水石、套環(huán)、上蓋和下蓋組成。環(huán)刀內(nèi)徑61.8mm,高40mm；透水石的滲透系數(shù)應(yīng)大于10-3cm/s。變水頭裝置：由滲透容器、變水頭管、供水瓶、進(jìn)水管等組成〔如圖1.4.3。變水頭管的內(nèi)徑應(yīng)均勻,管徑不大于1cm,管外壁應(yīng)有最小分度為1.0mm的刻度,長(zhǎng)度宜為2m左右。圖1.4.3變水頭滲透裝置1-變水頭管；2-滲透容器；3-供水瓶；4-接水源管；5-進(jìn)水管夾；6-排氣管；7-出水管2試驗(yàn)步驟：將裝有試樣的環(huán)刀裝入滲透容器,用螺母旋緊,要求密封至不漏水不漏氣。對(duì)不易透水的試樣,進(jìn)行抽氣飽和；對(duì)飽和試樣和教易透水的試樣,直接用變水頭裝置的水頭進(jìn)行試樣飽和。將滲透容器的進(jìn)水口與變水頭管連接,利用供水瓶中的純水向進(jìn)水管注滿水,并滲入滲透容器,開(kāi)排氣閥,排除滲透容器底部的空氣,排除滲透容器地步的空氣,直至溢出水中無(wú)氣泡,關(guān)排水閥,放平滲透容器,關(guān)進(jìn)水管夾。向變水頭管注純水。使水升至預(yù)定高度,水頭高度根據(jù)試樣結(jié)構(gòu)的疏松程度確定,一般不應(yīng)大于2m,待水位穩(wěn)定后切斷水源,開(kāi)進(jìn)水管夾,使水通過(guò)試樣,當(dāng)出水口有水溢出時(shí)開(kāi)始測(cè)記變水頭管中起始水頭高度和起始時(shí)間,按預(yù)定時(shí)間間隔測(cè)記水頭和時(shí)間的變化,并測(cè)記出水口的水溫。將變水頭管中的水位變換高度,待水位穩(wěn)定再進(jìn)行測(cè)記水頭和時(shí)間的變化,重復(fù)試驗(yàn)5~6次。當(dāng)不同開(kāi)始水頭下測(cè)定的滲透系數(shù)在允許誤差范圍內(nèi)時(shí),結(jié)束試驗(yàn)。變水頭滲透系數(shù)按下式進(jìn)行計(jì)算：kT=2.3aL式中：a—變水頭管的斷面積〔cm22.3—ln和log的變換因數(shù)；L——滲透路徑,即試樣的高度〔cm；t1、tH1、H1.5界限含水率試驗(yàn)本試驗(yàn)的目的是為了測(cè)定細(xì)粒土的液限、塑限和縮限以便計(jì)算塑性指數(shù)、劃分土類,供設(shè)計(jì)、施工使用。以下測(cè)定液限、塑限和縮限的試驗(yàn)方法均只適用于粒徑小于0.5mm以及有機(jī)質(zhì)含量不大于試樣總質(zhì)量5%的土。1.5.1液、塑限聯(lián)合測(cè)定法1試驗(yàn)設(shè)備1液塑限聯(lián)合測(cè)定儀：包括帶標(biāo)尺的圓錐儀、電磁鐵、顯示屏、控制開(kāi)關(guān)。圓錐質(zhì)量76g,錐角30°；讀數(shù)顯示宜采用光電式、游標(biāo)式和百分表示。2試樣杯：內(nèi)徑為40mm,高度30mm。3天平：稱量200g,最小分度值0.1g。4其他：烘箱,干燥缸,鋁盒,調(diào)土刀,篩〔孔徑0.5mm,凡士林等。AABCDFEA、顯示屏；B、電磁鐵；C、帶標(biāo)尺的圓錐儀；D、試樣杯；E、升降座；F、控制開(kāi)關(guān)圖1.5.1-1液塑限聯(lián)合測(cè)定儀示意圖2試驗(yàn)步驟1本試驗(yàn)宜采用天然含水率試樣。當(dāng)土樣不均勻時(shí),采用風(fēng)干試樣。當(dāng)試樣中含有粒徑大于0.5mm的土粒和雜物時(shí),應(yīng)過(guò)0.5mm的篩。2取代表性土樣約250g,將試樣放在盛土皿中,然后加純水,將土樣調(diào)成均勻膏狀,浸潤(rùn)過(guò)夜。3將制備的試樣充分調(diào)拌均勻,密實(shí)地填入試樣杯中,應(yīng)使空氣逸出。對(duì)較干的試樣應(yīng)充分揉搓。高出試樣杯的余土用刮土刀刮平。4將試樣杯放在聯(lián)合測(cè)定儀的升降座上,在圓錐上抹醫(yī)保曾凡士林,接通電源,使電磁鐵吸住圓錐。5調(diào)節(jié)零點(diǎn),將屏幕上的標(biāo)尺調(diào)在零位,調(diào)整升降座、使圓錐尖接觸試樣表面,指示燈亮?xí)r圓錐在自重作用下沉入試樣,經(jīng)5s后測(cè)讀圓錐下沉的深度〔顯示在屏幕上,取出試樣杯,挖去錐尖入土處的凡士林,取錐體附近的試樣不少于10g,放入稱量盒內(nèi),測(cè)定含水率。6將全部試樣再加水或吹干并調(diào)勻,重復(fù)3~5的步驟分別測(cè)定第二點(diǎn)、第三點(diǎn)試樣的圓錐下沉深度及相應(yīng)含水率。液塑限聯(lián)合測(cè)定不應(yīng)少于3點(diǎn)。注：圓錐入土深度宜為3~4mm,7~9mm,15~17mm。7以含水率為橫坐標(biāo),圓錐入土深度為縱坐標(biāo)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制關(guān)系曲線〔如圖1.5.3,三點(diǎn)應(yīng)在一直線上如圖中A線。當(dāng)三點(diǎn)不在一條直線上時(shí),通過(guò)高含水率的點(diǎn)分別和其余兩點(diǎn)連成直線,在下沉2mm處查得相應(yīng)的2個(gè)含水率,當(dāng)兩個(gè)含水率的差值小于2%時(shí),應(yīng)以兩點(diǎn)含水率的平均值與高含水率的一點(diǎn)連成一條直線〔如圖中B線；當(dāng)兩個(gè)含水率的差值大于、等于2%時(shí),應(yīng)重做試驗(yàn)。8在含水率與圓錐下沉深度的關(guān)系曲線上查得下沉深度為17mm所對(duì)應(yīng)的含水率為液限,查得下沉深度為10mm所對(duì)應(yīng)的含水率為10mm液限,查得下沉深度為2mm所對(duì)應(yīng)的含水率為塑限,取值以百分?jǐn)?shù)表示,準(zhǔn)確至0.1%。圖1.5.1-2圓錐下沉深度與含水率的關(guān)系曲線3、塑性指數(shù)和液性指數(shù)分別按下面兩式計(jì)算：Ip=wL-wp1.5.1-1IL=<w0-wp>/Ip1.5.1-2式中：Ip——塑性指數(shù)；IL——液限指數(shù),計(jì)算至0.01；wL——液限〔%；wp——塑限〔%1.5.2滾搓法1儀器設(shè)備1毛玻璃板：尺寸宜為200mm×300mm。2分度值為0.02mm的卡尺或者縫隙3mm的模板或米格紙。3天平：稱量200g,分度值0.01g。4其他：烘箱,干燥缸,鋁盒,篩〔孔徑0.5mm等。5天平應(yīng)按相應(yīng)的檢定規(guī)程進(jìn)行檢定。2試驗(yàn)步驟1取過(guò)0.5mm篩的代表性試樣約100g,放在盛土皿中加純水?dāng)嚢杈鶆?加水量應(yīng)使試樣超過(guò)塑限,浸潤(rùn)靜置約24h。2將制備好的試樣放在手中揉捏至不粘手,捏扁試樣,如出現(xiàn)裂縫則表示其含水率已接近塑限。3取接近塑限含水率的試樣一小塊,用手捏成橢圓形,然后再放在毛玻璃板上用手掌滾搓,滾搓時(shí)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(wú)力滾動(dòng)。土條不得出現(xiàn)空心現(xiàn)象,土條長(zhǎng)度不宜大于手掌寬度。4當(dāng)土條直徑搓成3mm時(shí)產(chǎn)生裂縫,并開(kāi)始斷裂,表示試樣達(dá)到塑限含水率。當(dāng)土條直徑搓成3mm時(shí)不產(chǎn)生裂縫,表示試樣的含水率高于塑限；若土條直徑大于3mm時(shí)開(kāi)始斷裂,則表示試樣的含水率低于塑限。以上兩種情況均應(yīng)重新取樣進(jìn)行試樣。5取直徑3mm有裂縫的土條3~5g,放入稱量盒內(nèi),隨即蓋緊盒蓋,然后測(cè)定土條的含水率。此含水率即為塑限。6滾搓法塑限試驗(yàn)每組試驗(yàn)的試樣應(yīng)為兩個(gè),兩個(gè)試樣試驗(yàn)的差值,高液限土不得大于2%,低液限土不得大于1%。取其算術(shù)平均值,精確至0.1%。1.5.3碟式儀液限試驗(yàn)1儀器設(shè)備：1碟式液限儀：由銅碟、支座及底座組成的專業(yè)儀器,并有專用的,帶量規(guī),具有一定形狀和尺寸的開(kāi)槽器,如圖1.5.1。銅碟為一球面,球半徑為54mm,中心深27mm；支架應(yīng)有對(duì)銅碟起落高度進(jìn)行微調(diào)的裝置,搖柄沒(méi)轉(zhuǎn)動(dòng)一次,銅碟起落高度應(yīng)為10mm；底座應(yīng)為硬橡膠制成。A、劃刀；B、銷子；C、土碟；D、支架；E、蝸輪；F、搖柄；G、底座；H、調(diào)整板；I、螺絲圖1.5.3-1碟式液限儀2天平：稱量200g,分度值0.01g。3其他：烘箱,干燥缸,鋁盒,調(diào)土刀,篩〔孔徑0.5mm。4天平應(yīng)按相應(yīng)的檢定規(guī)程進(jìn)行檢定。2碟式儀的校準(zhǔn)步驟：1松開(kāi)調(diào)整板的定位螺釘,將開(kāi)槽器上的量規(guī)墊在銅碟與底座之間,用調(diào)整螺釘將銅碟提升高度調(diào)整到10mm。2保持量規(guī)位置不變,迅速轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄以檢驗(yàn)調(diào)整是否正確。當(dāng)蝸形輪碰擊從動(dòng)器時(shí),銅碟不動(dòng),并能聽(tīng)到輕微的聲音,表明調(diào)整正確。3擰緊定位螺釘,固定調(diào)整板。3操作步驟：1取過(guò)0.5mm篩的土樣〔天然含水率的土樣或風(fēng)干土樣均可約200g,放在調(diào)土皿中,按需要加純水調(diào)拌均勻,浸潤(rùn)過(guò)夜。2將制備好的試樣充分調(diào)拌均勻,鋪于銅碟前半部,鋪土?xí)r應(yīng)防止試樣中混入氣泡。用調(diào)土刀將銅碟前沿試樣刮成水平,使試樣中心厚度為10mm,用開(kāi)槽器經(jīng)蝸形輪的中心沿銅碟直徑將試樣劃開(kāi),形成V形槽。3以每秒2轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄,使銅碟反復(fù)起落,墜擊于底座上,數(shù)記擊數(shù),直至槽底兩邊試樣的合攏長(zhǎng)度13mm時(shí),記錄擊數(shù),并在槽的兩邊取試樣10g左右,放入稱量盒內(nèi),測(cè)定含水率。4將土碟中的剩余試樣移至調(diào)土皿中,再加水徹底拌和均勻,重復(fù)本條2、3款的步驟至少再做2次試驗(yàn),兩次試驗(yàn)試樣的稠度應(yīng)使試樣合攏所需的擊數(shù)分別約為15擊和25擊。然后測(cè)定各擊次下試樣相應(yīng)的含水率。5根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,以含水率為縱坐標(biāo),以擊次為橫坐標(biāo),在單對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制擊次與含水率關(guān)系曲線,查的曲線上擊次為25所對(duì)應(yīng)的含水率,即為該試樣的液限。1.5.4收縮皿法試驗(yàn)1儀器設(shè)備1收縮皿：金屬制成,直徑45~50mm,高度20~30mm。2天平：稱量500g,分度值0.01g。3蠟、燒杯、細(xì)線、針。4用于測(cè)定收縮皿的直徑和高度,分度值為0.02mm的卡尺。2試驗(yàn)步驟1制備土樣：取代表性土樣,用純水制備成含水率略大于液限的土膏。2在收縮皿內(nèi)涂一薄層凡士林,將試樣分層填入收縮皿中,每次填入后將收縮皿底拍擊試驗(yàn)桌,直至驅(qū)盡氣泡位置。3土樣填滿后,用調(diào)土刀刮去多余試樣,擦凈收縮皿外部,立即稱收縮皿和試樣的總質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.01g。4將填滿試樣的收縮皿放在通風(fēng)處晾干,當(dāng)試樣顏色變淡時(shí),放入烘箱內(nèi)烘至恒量,然后取出置于干燥器內(nèi)冷卻至室溫,稱收縮皿和干試樣的總質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.01g。5用蠟封法測(cè)定干試樣的體積。6縮限：含水率達(dá)液限的土在105~110℃下水分繼續(xù)蒸發(fā)至體積不變時(shí)的含水率,叫做縮限,按下式計(jì)算,準(zhǔn)確至0.1%。wn=w-V式中wn—土的縮限〔%；W—制備時(shí)的含水率〔%；V0—濕試樣的體積〔cm3；Vd—干試樣的體積〔cm3。1.6固結(jié)試驗(yàn)本試驗(yàn)適用于飽和粘土。當(dāng)只進(jìn)行壓縮時(shí),允許用于非飽和土。1儀器設(shè)備：固結(jié)容器：由環(huán)刀、護(hù)環(huán)、透水板、水槽、加壓上蓋組成〔如圖1.6。圖1.6固結(jié)儀示意圖1-水槽；2-護(hù)環(huán)；3-環(huán)刀；4-加壓上蓋；5-透水板；6-量表導(dǎo)桿；7-量表架加壓設(shè)備：應(yīng)能垂直地在瞬間施加各級(jí)規(guī)定的壓力,且沒(méi)有沖擊力,壓力準(zhǔn)確度應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《土工儀器的基本參數(shù)及通用技術(shù)條件》GB/T15406的規(guī)定。變形量測(cè)設(shè)備：量程10mm,最小分度值0.01mm的百分表或準(zhǔn)確度為全量程0.2%的位移傳感器。2試驗(yàn)步驟：在固結(jié)容器內(nèi)放置護(hù)環(huán)、透水板和薄型濾紙,將帶有試樣的環(huán)刀裝入護(hù)環(huán)內(nèi),放上導(dǎo)環(huán)、試樣上依次放上薄型濾紙、透水板和加壓上蓋,并將固結(jié)容器置于加壓框架鄭重,使加壓上蓋與加壓框架中心對(duì)準(zhǔn),安裝百分表或唯一傳感器。施加1kPa的預(yù)壓力使試樣與儀器上下各部件之間接觸,將百分表或傳感器調(diào)整到零位或測(cè)初讀數(shù)。確定需要施加的各級(jí)壓力,壓力等級(jí)宜為12.5、25、50、100、200、400、800、1600、3200kPa。第一級(jí)壓力的大小應(yīng)視土的軟硬程度而定,宜用12.5、25kPa或50kPa。最后一級(jí)壓力應(yīng)大于土的自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和。只需測(cè)定壓縮系數(shù)時(shí),最大壓力不小于400kPa。需要確定原狀土的先期固結(jié)壓力時(shí),初始段的荷重率應(yīng)小于1,可采用0.5或0.25。施加的壓力應(yīng)使測(cè)得的e-logp曲線下段出現(xiàn)直線。對(duì)超固結(jié)土,應(yīng)進(jìn)行卸壓、再加壓來(lái)評(píng)價(jià)其再壓縮特性。對(duì)于飽和試樣,施加第一級(jí)壓力后應(yīng)立即向水槽中注水浸沒(méi)試樣。非飽和試樣進(jìn)行壓縮試驗(yàn)時(shí),需用濕棉紗圍住加壓板周圍。需要測(cè)定沉降速率、固結(jié)系數(shù)時(shí),施加每一級(jí)壓力后宜按下列時(shí)間順序測(cè)記試樣的高度變化。時(shí)間為6s、15s、1min、2min15s、4min、6min15s、9min、12min15s、16min、20min15s、25min、30min15s、36min、42min15s、49min、64min、100min、200min、400min、23h、24h,至穩(wěn)定為止。不需要測(cè)定沉降速率時(shí),則施加每級(jí)壓力后24h測(cè)定試樣高度變化作為穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn),只需要測(cè)定壓縮系數(shù)的試樣,施加每級(jí)壓力后,每小時(shí)變形達(dá)0.01mm時(shí),測(cè)定試樣高度變化作為穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。按此步驟逐級(jí)加壓至試驗(yàn)結(jié)束。注：測(cè)定沉降速率僅適用于飽和土。需要進(jìn)行回彈試驗(yàn)時(shí),可在某級(jí)壓力下固結(jié)穩(wěn)定后退壓直至退到要求的壓力,每次退壓至24h后測(cè)定試樣的回彈量。試驗(yàn)結(jié)束后吸去容器中的水,迅速拆除儀器各部件,取出整塊試樣,測(cè)定含水率。試樣的初始孔隙比,應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：e0=(1+ω式中：e010各級(jí)壓力下試樣固結(jié)穩(wěn)定后的單位沉降量,按下式計(jì)算：Si=∑△h式中：Sih0∑△h讀書(shū)減去儀器變形量；10311各級(jí)壓力下試樣固結(jié)穩(wěn)定后的空隙比,應(yīng)按下式計(jì)算：ei=e0式中：ei12某一壓力范圍內(nèi)的壓縮系數(shù),應(yīng)按下式計(jì)算：av=ei式中：av—壓縮系數(shù)〔MPa-1pi13某一級(jí)范圍內(nèi)的壓縮模量,應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：Es=e0+1式中：Es14某一壓力范圍內(nèi)的體積壓縮系數(shù),應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：mv=1E式中：mv—某壓力范圍內(nèi)的體積壓縮系數(shù)〔MPa-115壓縮指數(shù)和回彈指數(shù),應(yīng)按下式計(jì)算：Cc或Cs式中：CcCs16以孔隙比為縱坐標(biāo),壓力為橫坐標(biāo)繪制孔隙比與壓力的關(guān)系曲線,如圖1.6-2.圖1.6-2e-p關(guān)系曲線17以孔隙比為縱坐標(biāo),以壓力的對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo),繪制孔隙比與壓力的對(duì)數(shù)關(guān)系曲線,見(jiàn)圖1.6-3。圖1.6-3e-logp曲線求pc18原狀土試樣的先期固結(jié)壓力,應(yīng)按下列方法確定。在e-logp曲線上找出最小曲率半斤Rmin的點(diǎn)O〔見(jiàn)上圖1.6-3,過(guò)O點(diǎn)做水平線OA,切線OB及∠AOB的平分線OD,OD與曲線下端直線段的延長(zhǎng)線交于E點(diǎn),則對(duì)應(yīng)于E點(diǎn)的壓力值即為該原狀土試樣的先期固結(jié)壓力。19固結(jié)系數(shù)應(yīng)按下列方法確定：時(shí)間平方根法：對(duì)某一級(jí)壓力,以試樣的變形為縱坐標(biāo),時(shí)間平方根為橫坐標(biāo),繪制變形與時(shí)間平方根關(guān)系曲線〔如圖1.6-4,延長(zhǎng)曲線開(kāi)始段的直線,交縱坐標(biāo)于ds為理論零點(diǎn),過(guò)ds做另一直線,令其橫坐標(biāo)為前一直線橫坐標(biāo)的1.5倍,則后一直線與d-tCv=0.848h式中：Cv—固結(jié)系數(shù)〔cm2/sh—最大排水距離,等于某級(jí)壓力下試樣的初始和終了高度的平均值之半〔cm。圖1.6-4時(shí)間平方根求t時(shí)間對(duì)數(shù)法：對(duì)某一級(jí)壓力,以試樣的變形為縱坐標(biāo),時(shí)間的對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo),繪制變形與時(shí)間對(duì)數(shù)關(guān)系曲線〔圖1.6-5,在關(guān)系曲線的開(kāi)始段,選任一時(shí)間t1,查得相對(duì)應(yīng)的變形值d1,再取時(shí)間t2=t14,查得相對(duì)應(yīng)的變形值d2,則2d2—d1即為d01；另取一時(shí)間依同法求得d02、d03、Cv=0.197h1.7無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度本試驗(yàn)方法適用于飽和粘土1儀器設(shè)備：應(yīng)變控制式無(wú)側(cè)限壓縮儀：由測(cè)力計(jì)、加壓框、升降設(shè)備組成〔圖1.7。圖1.7-1應(yīng)變控制式無(wú)側(cè)限壓縮儀1-軸向加荷架；2-軸向測(cè)力計(jì)；3-試樣；4-上、下傳壓板；5-手輪；6-升降板；7-軸向位移計(jì)軸向位移計(jì)：量程10mm,分度值0.01mm的百分表或準(zhǔn)確度為全量程0.2%的位移傳感器。天平：稱量500g,最小分度值0.1g。2試樣制備本試驗(yàn)采用的試樣最小直徑為?35mm,最大直徑為?101mm,試樣高度宜為試樣直徑的2~2.5倍,試樣的允許最大粒徑應(yīng)符合表1.7的規(guī)定。對(duì)于有裂縫、軟弱面和構(gòu)造面的試樣,試樣直徑宜大于60mm。表1.7試樣的土粒最大粒徑〔mm試樣直徑允許最大粒徑<100試樣直徑的1/10>100試樣直徑的1/5對(duì)于較軟的土樣,先用鋼絲鋸或切土刀切取一稍大于規(guī)定尺寸的土柱,放在切土盤(pán)上下圓盤(pán)之間,用鋼絲鋸或切土刀緊靠側(cè)板,由上往下細(xì)心切削,邊切削邊轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán),直至土樣被削成規(guī)定的直徑為止。試樣切削時(shí)應(yīng)避免擾動(dòng),當(dāng)試樣表面遇有礫石或凹坑時(shí),允許用削下的余土填補(bǔ)。對(duì)較硬的土樣,先用切土刀切取一稍大于規(guī)定尺寸的土柱,放在切土架上,用切土器切削土樣,邊削邊壓切土器,直至切削到超出試樣高度約2cm為止。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。對(duì)于直徑大于10cm的土樣,顆用分樣器切成3個(gè)土柱,按上述方法切取?39.1mm的試樣。3試驗(yàn)步驟將試樣兩端抹一薄層凡士林,在氣候干燥時(shí),試樣周圍亦需抹一薄層凡士林,防止水分蒸發(fā)。將試樣放在底座上,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使底座緩慢上升,試樣與加壓板剛好接觸,將測(cè)力計(jì)讀書(shū)調(diào)整為零。根據(jù)試樣的軟硬程度選用不同量程的測(cè)力計(jì)。軸向應(yīng)變速率宜為每分鐘應(yīng)變1%~3%。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,使升降設(shè)備上升進(jìn)行試驗(yàn),軸向應(yīng)變小于3%時(shí),每隔0.5%應(yīng)變〔或0.4mm讀數(shù)一次；軸向應(yīng)變等于、大于3%時(shí),每隔1%應(yīng)變〔或0.8mm讀數(shù)一次。試驗(yàn)宜在8~10min內(nèi)完成。當(dāng)測(cè)力計(jì)讀數(shù)出現(xiàn)峰值時(shí),繼續(xù)進(jìn)行3%~5%的應(yīng)變后停止試驗(yàn)；當(dāng)讀書(shū)無(wú)峰值時(shí),試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行到應(yīng)變達(dá)20%為止。試驗(yàn)結(jié)束,去下試樣,描述試樣破壞后的形狀。當(dāng)需要測(cè)定靈敏度時(shí),應(yīng)立即將破壞后的試樣除去涂有凡士林的表面,加少許余土,包于塑料薄膜內(nèi)用手搓捏,破壞其結(jié)構(gòu),重塑成圓柱形,放入重塑筒內(nèi),用金屬墊板,將試樣擠成與原狀試樣尺寸、密度相等的試樣,并按本條1~5款的步驟進(jìn)行試驗(yàn)。軸向應(yīng)變,應(yīng)按下式計(jì)算：ε1=Δ試樣面積的校正,應(yīng)按下式計(jì)算：Aa=A試樣所受的軸向應(yīng)力,應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：σ=C?RAa式中：σ—軸向應(yīng)力〔kPa；10—單位換算系數(shù)。10以軸向應(yīng)力為縱坐標(biāo),軸向應(yīng)變?yōu)闄M坐標(biāo),繪制軸向應(yīng)力與軸向應(yīng)變關(guān)系曲線〔圖1.7-2。取曲線上最大軸向應(yīng)力作為無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度,當(dāng)曲線上峰值不明顯時(shí),取軸向應(yīng)變15%所對(duì)應(yīng)的軸向應(yīng)力作為無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。圖1.7-2軸向應(yīng)力與軸向應(yīng)變關(guān)系曲線1-原狀試樣；2-重塑試樣11靈敏度應(yīng)按下式計(jì)算：St=q式中：Stququ1.8直接剪切試驗(yàn)1.8.1一般規(guī)定1試驗(yàn)方法直接剪切試驗(yàn)分為快剪〔Q、固結(jié)快剪〔CQ、慢剪〔S3種試驗(yàn)方法。1快剪試驗(yàn)〔Q：在試樣上施加垂直壓力后立即快速施加水平剪切力。2固結(jié)快剪試驗(yàn)〔CQ：在試樣上施加垂直壓力,待排水固結(jié)穩(wěn)定后,快速施加水平剪切力。3慢剪試驗(yàn)〔S：是在試樣上施加垂直壓力及水平剪切力的過(guò)程中,始終處于排水固結(jié)狀態(tài)。2適用范圍直接剪切試驗(yàn)適用于滲透系數(shù)小于10-6cm/s的細(xì)粒土。3試驗(yàn)設(shè)備1應(yīng)變控制式直剪儀〔圖1.8.1：由剪切盒、垂直加壓設(shè)備、剪切傳動(dòng)裝置、測(cè)力計(jì)、位移量測(cè)系統(tǒng)組成。2環(huán)刀：內(nèi)徑61.8mm,高度20mm

。3位移量測(cè)設(shè)備：量程為10mm,分度值0.01mm的百分表；或準(zhǔn)確度為全量程0.2%的傳感器。1-垂直變形百分表；2-垂直加壓框架；3-推動(dòng)座；4-剪切盒；5-試樣；6-測(cè)力計(jì)；7-臺(tái)板；8-杠桿；9-砝碼圖1.8.1應(yīng)變控制式直剪儀結(jié)構(gòu)示意圖4試樣制備原狀土試樣以及擾動(dòng)土試樣的的制備,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)前述1.7試樣制備的步驟進(jìn)行。每組試樣不得少于4個(gè)。1.8.2快剪試驗(yàn)1試驗(yàn)步驟1對(duì)準(zhǔn)上下盒,插入固定銷,在下盒內(nèi)放透水板和硬塑料薄膜,將裝有試樣的環(huán)刀平口向下,對(duì)準(zhǔn)剪切盒口,在試樣頂面放硬塑料薄膜和透水板,然后將試樣徐徐推人剪切盒內(nèi),移去環(huán)刀。2轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使上盒前端鋼珠剛好與測(cè)力計(jì)接觸,調(diào)整測(cè)力計(jì)讀數(shù)為零,順次加上加壓蓋板,加壓框架,安裝垂直位移計(jì),測(cè)記起始讀數(shù)。3根據(jù)工程實(shí)際情況和土的軟硬程度施加各級(jí)垂直壓力,對(duì)松軟試樣垂直壓力應(yīng)分級(jí)施加,以防土樣擠出。4施加垂直壓力后,拔去固定銷,開(kāi)動(dòng)秒表以0.8mm/min的速率剪切,使試樣在3~5min內(nèi)剪損。如測(cè)力計(jì)的讀數(shù)達(dá)到穩(wěn)定或有顯著后退,表示試樣已剪損,但一般宜剪至剪切變形達(dá)到4mm。當(dāng)剪切過(guò)程中測(cè)力計(jì)讀數(shù)無(wú)峰值時(shí),應(yīng)剪切至剪切位移為6mm時(shí)停機(jī)。5剪切結(jié)束,吸去盒內(nèi)積水,退去剪切力和垂直壓力,移動(dòng)加壓框架,取出試樣,測(cè)定試樣含水率。6剪應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算：τ=C?RA0式中：τ—試樣所受的剪應(yīng)力〔kPa；R—測(cè)力計(jì)量表讀數(shù)〔0.01mm；C—測(cè)力計(jì)率定系數(shù)〔N/0.01mm；A0—試樣面積〔cm3；10—單位換算系數(shù)。7以剪應(yīng)力為縱坐標(biāo),剪切位移為橫坐標(biāo),繪制剪應(yīng)力,與剪切位移關(guān)系曲線〔見(jiàn)圖1.8.2-1,取曲線上剪應(yīng)力的峰值為抗剪強(qiáng)度,無(wú)峰值時(shí),取剪切位移為4mm對(duì)應(yīng)的剪應(yīng)力作為抗剪強(qiáng)度。圖1.8.2-1剪應(yīng)力與剪切位移關(guān)系曲線8以抗剪強(qiáng)度為縱坐標(biāo),垂直壓力為橫坐標(biāo),繪制抗剪強(qiáng)度與垂直壓力的關(guān)系曲線〔圖1.8.2-2,直線的傾角為土的內(nèi)摩擦角ψ,直線在縱坐標(biāo)上的截距為土的粘聚力C。圖1.8.2-2抗剪強(qiáng)度與垂直壓力關(guān)系曲線1.8.3固結(jié)快剪試驗(yàn)1試驗(yàn)步驟1按本規(guī)程中第1~3條規(guī)定進(jìn)行試樣的安裝和固定。但試樣上下兩面的硬塑料薄膜改放濾紙。2若為飽和試樣,則在施加壓力后,向盒內(nèi)注水；當(dāng)試樣為非飽和土?xí)r,應(yīng)在加壓板周圍包以濕棉紗以防止水分蒸發(fā)。3施加垂直壓力,每1h測(cè)讀垂直變形一次,直至試樣固結(jié)變形穩(wěn)定。變形穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)為每小時(shí)不大于0.005mm。4試樣達(dá)到固結(jié)穩(wěn)定以后,按本規(guī)程中4~5條規(guī)定進(jìn)行剪切,剪切后取試樣測(cè)定剪切面附近試樣的含水率。5試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算及繪圖按本標(biāo)準(zhǔn)1.8.2的規(guī)定進(jìn)行。1.8.4慢剪試驗(yàn)1試驗(yàn)步驟1試樣的安裝和固定按本規(guī)程中第1~3條規(guī)定進(jìn)行試樣的安裝和固定。但試樣上下兩面的硬塑料薄膜改放濾紙。2若為飽和試樣,則在施加壓力后,向盒內(nèi)注水；當(dāng)試樣為非飽和土?xí)r,應(yīng)在加壓板周圍包以濕棉紗以防止水分蒸發(fā)。3施加垂直壓力,每1h測(cè)讀垂直變形一次,直至試樣固結(jié)變形穩(wěn)定。變形穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)為每小時(shí)不大于0.005mm。4試樣達(dá)到固結(jié)穩(wěn)定以后,拔去固定銷,以小于0.02mm/min的剪切速率進(jìn)行剪切。當(dāng)需要估算試樣的剪切破壞時(shí)間,可按下式進(jìn)行計(jì)算：tf=50t式中：tft505剪損標(biāo)準(zhǔn)按本標(biāo)準(zhǔn)之4規(guī)定選取。6按本標(biāo)準(zhǔn)之5規(guī)定進(jìn)行拆卸試樣及測(cè)定含水率。7試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算及繪圖按本標(biāo)準(zhǔn).2的規(guī)定進(jìn)行。引用標(biāo)準(zhǔn)名錄：GB/T50123-1999《土工試樣方法標(biāo)準(zhǔn)》SL237-1999《土工試驗(yàn)規(guī)程》條文說(shuō)明：1含水率試驗(yàn)GB/T50123-1999中含水率的定義是試樣在105~110℃溫度下烘至恒量時(shí)所失去的水質(zhì)量與達(dá)衡量后干土質(zhì)量的比值,以百分?jǐn)?shù)表示。此處把此定義也作為底泥含水率的定義。含水率試驗(yàn)方法有多種,但能確保質(zhì)量,操作簡(jiǎn)單又符合含水率定義的試驗(yàn)方法仍以烘干