土工试验教程

1、土工试验教程2015年11月13日室内土工试验分类大致可以分为以下五类：u土的物理性质试验：土的物理性质试验：包括土的含水率试验、密度试验、土粒比重试验 ，颗粒分析试验、界限含水率试验（液限、塑限和缩限试验）u土的力学性质试验：土的力学性质试验：包括土的固结试验、抗剪强度试验、击实试验、静止侧压力系数K0试验、流变试验室内土工试验分类u土的水理性质试验：土的水理性质试验：包括土的渗透试验、湿化试验u土的动力性质试验：土的动力性质试验：包括土的振动三轴试验、共振柱试验、动单剪试验u土土的特殊性质试验：的特殊性质试验：包括非饱和土试验、黄土湿限试验、膨胀率试验、膨胀力试验、收缩试验、有机质试验试验

2、项目 1、含水率试验 2、密度试验 3、颗粒分析试验 4、比重试验 5、界限含水率试验 6、重塑土样 力学强度试验含水率试验 一、概念 长期以来，在岩土工程领域中将含水率和含水量两个意义不同的名词相互混淆，统称含水量。 实际上含水量含水量应该是土体中所含的水量，单位为克(G)。 而含水率含水率的定义是试样在105110温度下烘至恒量时所失去的水质量和恒量后干土质量的比值，以百分率表示。含水率试验 二、测试方法 u 测定含水率的方法多种多样，如烘干法、酒精燃烧法、炒干法、比重法、实容积法、微波法和核子射线法等等。 u 本试验以烘干法为室内试验的标准方法。野外如无烘箱设备或要求快速测定含水率时，可

3、采用酒精燃烧法（适用于细粒土）、比重法（适用于砂类土）。含水率试验 三、试验仪器烘箱：采用电热烘箱；天平：称量200G,分度值0.01G；其他：铝盒。含水率试验 四、步骤方法（1）取代表性试样，粘性土为1530g，砂性土、有机质土为 50g，放入质量为m0的称量盒内，立即盖上盒盖，称湿土加盒总质量m1，精确至0.01g。 （2）打开盒盖，将试样和盒放入烘箱，在温度105110的恒温下烘干。烘干时间与土的类别及取土数量有关。粘性土不得少于8小时；砂类土不得少于6小时；对含有机质超过10%的土，应将温度控制在6570 的恒温下烘至恒量。 （3）将烘干后的试样和盒取出，盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温

4、，称干土加盒质量m2，精确至0.01g。含水率试验试样的含水率应按下式计算，准确至0.1。式中 MD 干土质量； M0湿土质量； M1盒与湿土质量之和； M2盒与干土质量之和； M3盒质量。100/00ddmmmw 100/32210mmmmw 五、数据处理含水率试验 五、数据处理 本试验必须对两个试样进行平行测定，测定的差值： 当含水率小于10时0.5%； 当含水率小于40时1%； 当含水率等于、大于40时为2%； 取两个测值的平均值，以百分数表示。密度试验一、概念 土的密度定义为单位体积质量。它是土的主要物理性指标之一。用它可以换算土的干密度、孔隙比、饱和度等指标。 无论室内试验或野外勘查

5、以及施工质量控制中均要测定密度。密度试验 二、测试方法 测定密度的方法常用的有环刀法、蜡封法、灌砂法和灌水法等。 对粘性土用环刀法环刀法操作简便而准确，在室内和野外普遍采用。 不能用环刀切削的坚硬、易碎、含有粗粒、形状不规则的土可用蜡封法蜡封法。 灌砂法灌砂法和灌水法灌水法一般在野外应用，适用于砂、砾等。 近几年用于现场测定天然密度的核子射线法核子射线法也逐渐成熟，对饱和松散砂、淤泥、软粘土等可用此法测定。 密度试验 三、试验仪器 蜡封设备：石蜡；天平：称量500G,分度值0. 1G；其他：烧杯、细线等。四、步骤方法 从原状土样中，切取体积不小于30CM3的代表性试样，清除表面浮土及尖锐棱角，

6、系上细线，称试样质量，准确至0.01G。 持线将试样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中，浸没后立即提出，检查试样周围的蜡膜，当有气泡时应用针刺破，再用蜡液补平，冷却后称蜡封试样质量。 将蜡封试样挂在天平的一端，浸没于盛有纯水的烧杯中，称蜡封试样在纯水中的质量，并测定纯水的温度。 取出试样，擦干蜡面上的水分，再称蜡封试样质量。当浸水后试样质量增加时，应另取试样重做试验。 密度试验 五、数据处理nnwTnwnmmmmm000 式中 蜡封试样质量(g)； 蜡封试样在纯水中的质量(g)； 纯水在T时的密度(gcm3)； 蜡的密度(gcm3)。0.85g/cm3 本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0

7、.03gcm3，取两次测值的平均值。 颗粒分析试验 一、概念 工程上将各种不同的土粒按其粒径范围，划分为若干粒组，为了表示土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（即各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土的颗粒级配。 二、测试方法 筛分法： 适用0.075mmd60mm密度计法： 适用于d0.075mm颗粒分析试验u 筛分法 用一套孔径不同的筛子（2.0、1.0、0.5、0.25、0.1、0.075），按从上至下筛孔逐渐减小放置。将事先称过质量的烘干土样200g过筛，称出留在各筛上的土质量，准确至0.1g，然后计算其占总土粒质量的百分数。 试验前后试样质量之差不得大于1%。颗粒分析

8、试验u 密度计法原理：利此法是依据斯托克斯（Stokes）定律进行测定的。一般认为，对于粒径为0.20.002mm的颗粒，在液体中靠自重下沉时，做等速运动，这符合Stokes定律，并且大颗粒下沉比小颗粒快。密度计法，是将一定量的土样放在量筒中，然后加纯水，经过搅拌，使土的大小颗粒在水中均匀分布，制成一定量的均匀浓度的土悬浮液（1000mL）。静止悬液，让土粒沉降，在土粒下沉过程中，用密度计测出在悬浮液中对应于不同时间的不同悬液密度，根据读数和下沉时间，就可以算出小于某粒径的颗粒占土粒的百分数。颗粒分析试验u 密度计法注意事项：l 读数要迅速准确，不宜将密度计在悬液中放置时间过久。在正式试验前，

9、应多次联系密度计读数方法。l 试验前，应将量筒放在固定平稳的地方，试验中不得移动，并保持悬液稳定稳定。PPT模板下载： 对于砾类土或砂类土，同时满足对于砾类土或砂类土，同时满足Cu5和和Cc= =13时，定名为良好级时，定名为良好级配砂或良好级配砾配砂或良好级配砾 工程上常用不均匀系工程上常用不均匀系数数Cu描述颗粒级配的描述颗粒级配的不均匀程度不均匀程度 d10、d30、d60小于某粒径的土粒含量为小于某粒径的土粒含量为10%、 30%和和60%时所对应的粒径时所对应的粒径Cu愈大，表示土粒愈不均匀。工愈大，表示土粒愈不均匀。工程上把程上把Cu5的土视为级配不良的土视为级配不良的土；的土；

10、Cu10的土视为级配良的土视为级配良好的土好的土 曲率系数曲率系数Cc描述颗粒级描述颗粒级配曲线整体形态，表明配曲线整体形态，表明某粒组是否缺失情况某粒组是否缺失情况 6010230dddCc1060ddCu三、数据处理比重试验一、概念二、仪器设备土的颗粒比重是土在105110下烘至恒值时的质量与土粒同体积4纯水质量的比值。0.001g天平；100ml或50ml比重瓶；烘箱；蒸馏水；温度计；筛；漏斗；滴管比重试验 四、步骤方法 取过5mm筛的烘干土15g,用玻璃漏斗装入洗净烘干的比重瓶内，称瓶与土合重。 蒸馏水加入，至瓶一半处摇动比重瓶且进行煮沸（砂土30分，粘土1时） 蒸馏水加近满，等温度稳

11、定和悬液澄清盖紧瓶盖，称瓶、水与土合重。倒去悬液，洗净比重瓶，注入与试验温度同的蒸馏水至近满，盖紧瓶盖，称瓶与水合重。测定细粒土的液限、塑限，计算塑性指数、给土分类定名，供设计、施工使用。土的塑性指数是指液限与塑限的差值，由于塑性指数在一定程度上综合反映了影响粘性土特征的各种重要因素，因此，粘性土常按塑性指数进行分类。目的目的液塑限联合测定仪：圆锥仪、读数显示；试样杯：直径4050mm，高3040mm；天平：称量200g，分度值0.01g；其他：烘箱、干燥器、铝盒、调土刀、孔径0.5mm的筛、凡士林等。仪器设备仪器设备界限含水率试验界限含水率试验一、概念 粘性土的状态随着含水率的变化而变化，当含水率不同时，粘性土可分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态，粘性土从一种状态转到另一种状态的分界含水率称为界限含水率。 土从流动状态转到可塑状态的界限含水率称为液限，从可塑状态转到半固体状态的界限含水率称为塑限