土工试验个人培训资料

1、土工试验个人培训资料一概述工试验在岩土工程中的地位和作用随着中国现代化建设事业的飞速发展，对岩土工程技术提出新的、更高的要求。如重型厂房、高层、超高层建筑、大型水电枢纽、铁路、公路桥梁与隧道以及民用建筑物的兴建是否经济、合理，大部分取决于岩土的工程性质。要很好地解决一个岩土工程问题，必须首先进行勘察和测试、试验与分 析，并利用土力学、工程 地质学等的理论与方法，对各类土建工程进行系统性研究。因此，土工试验是岩土工程规划设计的前期工作，也是地基与基础设计工作中不可缺少的中心环节。工试验规划：针对任务明确试验目的；采取代表性试样；试验方法选择；试样组数应满足规定要求；工试验项目土的物理性试验：包括

2、含水量、密度、土粒相对密度、界限含水量、颗粒分析等砂土相对密实度试验：包括砂的最大和最小孔隙比试验。土的变形试验：包括固结、压缩、湿陷和膨胀试验等。土的强度试验：包括直接剪切、三轴压缩、无侧限抗压强度等土的动力试验：包括动三轴、动单剪、共振柱等试验 土的流变试验：主要研究土的流变特性和规律，预估它们的蠕变时间； 土的矿化试验：包括有机质、易溶盐等试验以及水、土腐蚀性分析；冻土试验和岩石试验二土样的要求和管理土样采取的数量应满足要求进行的试验项目和试验方法的需要。土样的验收与管理（1）土样送达试验室时，必须附送样单及试验委托书。送样单内容包括：工程名称、钻孔编号、取土深度、取土日期、水位埋深以及

3、土样描述等；试验委托书包括：工程名称、试验项目、试验方法及提交成果时间要求等；（2）试验室接收土样时，应按委托书进行验收。验收内容包括：土样数量、编号是否相符，所送土样是否满足试验项目和试验方法的要求，并进行登记；登记内容有：工程名称、委托单位、送样日期、试验项目以及需要 提交报告的时间等。（3）土样验收登记后，试验室应及时组织试验工作，土样从取样之日到试 验之时不得超过3周；（4）试验结束后，余土应做好贮存工作，保持工程名称及室内土样编号，以备审核成果时使用，保管期限不少于3月；（5）处理余土时应做好环保工作；三、试验方法与仪器设备含水量试验：烘干法，恒温烘箱、电子天平等；土粒相对密度试验：

4、比重瓶法，比重瓶、恒温水槽、砂浴、天平等；密度试验：环刀法，环刀、电子天平等界限含水量试验：液、塑限联合测定法，液塑限联合测定仪；粘粒含量试验：密度计法，甲种密度计；砂的相对密实度试验：量筒法与振动锤击法，长颈漏斗、量筒、振动叉、击锤等；击实试验：轻型击实与重型击实，标准击实仪；黄土湿陷性试验：双线法，固结仪；固结试验：固结仪、数据采集仪等；三轴压缩试验：不固结不排水，固结不排水，固结排水，三轴仪；直接剪切试验：快剪，固结快剪，慢剪，应变控制式直剪仪；无侧限抗压强度试验：无侧限压缩仪；自由膨胀率试验：量土杯，搅拌器，无颈漏斗等；渗透试验：变水头渗透装置；室内土工仪器和要求（1）国家标准：所有试

5、验仪器设备都应满足土工仪器的基本参数及通用技术条件GB/T15406 ；（2）土工仪器的校准：a所有土工仪器在使用前应按有关校验规程进行校准；b仪器中配备有计量标准器具时，应按规定的校验周期送交有计量检定能力的单位检定；（3）不合格仪器及处理方法：a不合格仪器：已明显损坏、工作不正常、过载或误动作以及超过规定的间隔时间等；b处理方法：凡不合格仪器应停止使用，并做出明显标记；能进行调整或修理的，经仔细检查检定或校准后可重新用；对不能调整或修复的仪器应及时报废；（4）仪器设备的管理建立仪器设备台帐，内容包括：仪器名称、制造厂家、购置日期、保管人等；编制仪器设备检定周期表，内容包括：仪器设备名称、编

6、号、检定周期、检定单位、最近送检 日期、送检人等；所有仪器设备应有统一格式的标志：a:标志分“合格”准用”停用”三种，分别以绿、黄、红三种颜色表示；b:标志内容：仪器编号、检定结论、检定日期、检定单位；（5）仪器说明书应妥善保存；（6）建立仪器档案其内容有：使用记录、故障及维修情况记录。校准和检定:在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，与对应的 由标准物质所复现的量值之间关系的一组操作，称为校准；校准的含义：1在规定的条件下，用一个可参考的标准，对包括参考物质在内的测量器具的特性赋值，并确定其示值误差；2将测量器具所指示或代表的量值，按照校准链将其溯源到标准所复现的量值；校准的目

7、的：1确定示值误差，并可确定是否在预期的允许范围内；2得出标准值偏差的报告值，可高速测量器具或对示值加以修正；3给任何标尺标记赋值或确定其它特性，或给参考物质特性赋值；4实现溯源性；检定：是查明确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和出具检定证书。检定具有法制性由下计量检定机构执行。校准与检定的主要区别：1校准不具法制性，是企业自愿行为；检定具有法制性，属计量管理范畴的执法行为。2校准主要确定测量器具的示值误差；检定是对测量器具的计量特性及技术要求的全面评定。3校准的依据是校准规范、校准方法，可统一规定也可自行制定；检 定的依据检定规程。4校准不判断测量器具合格与否；检定要对所

8、检的测量器具作出合格 与否的结论。5校准结果通常是发校准证书或校准报告；检定结果合格的发检定证 书，不合格的发不合格通知书。土的基本特性及其指标1物理性指标：天然密度、含水量、土粒比重、孔隙比、液性指数、塑性指数、液限、 塑限、曲率系数、不均匀系数、相对密度、饱和度、粘粒含量；2力学性指标：1变形指标：压缩系数、压缩模量、渗透系数、先期固结压力、压 缩指数、回弹指数、回弹模量、湿陷系数、自重湿陷系数、湿陷起始压力、 自由膨胀率、收缩系数；2强度指标；内摩擦角、粘聚力、无侧限抗压强度、灵敏度3渗透性指标：渗透系数、固结系数;4压实性指标:最优含水量、最大干密度；5化学性指标：腐蚀性分析以下简述4

9、种常规土工试验:土的颗粒分析试验土的液塑限试验土的击实试验土的承载比（CBR）试验土的颗粒分析试验筛析法、试验目的测定小于某粒径的颗粒或粒组占砂土质量的百分数，以便了解土的粒度成分，并作为砂 土分类及土工建筑选料的依据。二、基本原理筛析法是利用一套孔径不同的标准筛来分离一定量的砂土中与筛孔径相应的粒组而后 称量，计算各粒组的相对含量，确定砂土的粒度成分。此法适用于分离粒径大于0.075mm 的粒组。三、仪器设备1、标准筛一套(图1-1)；2、普通天平：称量500g，最小分度值0.1g ；3、磁钵及橡皮头研棒；4、毛刷、白纸、尺等。四、操作步骤1、制备土样风干土样，将土样摊成薄层，在空气中放1

10、2天，使土中水分蒸发。若 土样已干，则可直接使用。若试样中有结块时，可将试样倒入磁钵中，用橡皮头研棒研磨，使结块 成为单独颗粒为止。但须注意，研磨力度要合适，不能把颗粒研碎。从准备好的土样中取代表性试样，数量如下：最大粒径小于2mm者，取100 300g ;最大粒径为2 10mm之间的，取300 1000g ;最大粒径为10 20mm之间的，取1000 2000g ;最大粒径为20 40mm之间的，取2000 4000g ;最大粒径大于40mm者，取4000g以上。用四分法来选取试样，方法如下：将土样拌匀，倒在纸上成圆锥形(图1-2.1), 然后用尺以圆锥顶点为中心，向一定方向旋转(图1-2.

11、2),使圆锥成为12cm厚 的圆饼状。继而用尺划两条相互垂直的直线，把土样分成四等份，取走相同的两 份(图1-2.3、图1-2.4),将留下的两份土样拌匀；重复上述步骤，直到剩下的土 样约等于需要量为止。2、过筛及称量用普通天平称取一定量的试样，准确至0.1g ；检查标准筛叠放顺序是否正确(大孔径在上，小孔径在下)，筛孔是否干 净，若夹有土粒，需刷净。将已称量的试样倒入顶层筛盘中，盖好盖，用手或摇 筛机摇振，持续时间一般为1015min,然后按从上至下的顺序取下筛盘，在白 纸上用手轻叩筛盘，摇晃，直到筛净为止。将漏在白纸上的土粒倒入下一层筛盘 内，按此顺序，直到最末一层筛盘筛净为止。称量留在各

12、筛盘上的土粒质量，准确至0.1g,并测量试样中最大颗粒的 直径。若大于2mm的颗粒超过50%，再用粗筛进行分析。五、成果整理1、某粒径的试样质量占试样总质量的百分比按下式计算，准确至小数后一位。X = A x 100%mB(1-1)式中，X为小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比, ； mA为小于某 粒径的试样质量,g ； mB为所取试样总质量,g。各筛盘上土粒的质量之和与筛前所称试样的质量之差不得大于1%，否则应 重新试验。若两者差值小于1%,应分析试验过程中误差产生的原因，分配给某 些粒组；最终，各粒组百分含量之和应等于100%，将试验数据填写在记录表中。2、查土类若粒径小于0.075m

13、m的含量大于50%则该土不是砂土，而是细粒土，将 这一部分用密度计法(见第二节)继续分析。3、在单对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线，求不均匀系数。和曲率系数 cc，说明该土的均一性，并确定土的名称。4、填写试验报告。六、注意事项1、在筛析中，尤其是将试样由一器皿倒入另一器皿时，要避免微小颗粒的 飞扬。2、过筛后，要检查筛孔中是否夹有颗粒，若夹有颗粒，应将颗粒轻轻刷下， 放入该筛盘上的土样中，一并称量。土的液塑限试验一、实验目的及要求：细土粒由于含水量不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态、固体状态。 液限是细土粒呈可塑状态的上限含水量，塑限是细土粒呈现可塑状态的下限含水 量。本实验测定细粒

14、土的液限和塑限含水量，用作计算土的塑性指数和液性指数， 作为对土性质和地基承载力的评价依据。二、仪器用具:仪器名称规格/型号数量备注液塑限联合测定仪1电子秤1烘箱1称量碗3调土碗3调土刀1三、实验原理对含水率不同的土样进行液塑限联合测定仪的实验，然后分别测定各个土样的含 水量。将数据体现在锥入深度h和含水量w关系图上，图中下沉深度为10mm的 点所对应的含水量为液限，下沉深度为2mm的点所对应的含水量为液限。四、实验方法与步骤：1、将准备好的土样不少于200g分别放入三个调土碗中，加入不同数量的蒸馏 水，土样的含水量分别控制在液限、略大于液限和二者的中间状态，用调土刀调 匀。2、将制备好的一种

15、土样用调土刀调匀，分层密实地填入试样杯中，使空气逸出。 试杯装满后，刮成与杯边齐平。3、将装好的试样杯放在支座上，手持锥尖在刚好接触土样时松手使锥杆自由落 下，待下沉稳定后记录下沉深度。4、改变锥尖与土体的接触位置，重复试验2次，记下数据。5、取另外两种土样，重复2、3、4过程，记录数据。6、将实验过后的三土样分别转移到称量碗中，用电子秤测定其净重，记录数据。7、将三个称量碗分别放入烘箱中，设定温度时间进行脱水。8、两小时后，取出各土样再次称量净重，记录数据。五、实验结果与数据处理:下沉深度下沉深下沉深度平均下沉土样重干燥土样含水1(mm)度 2(mm)3( mm)深度（mm）量（g）重量（g

16、）量（）土样一5.56.56.36.188.8364.238.6土样二7.58.07.57.799.3869.0643.5土样三8.59.08.58.779.9254.9945.5由该趋势图估得塑限为29%,液限为49.5%六、讨论与结论该实验在进行锥杆下落和下落步骤测量时由于人工操作，误差会很大，影响实验 结果。土的击实试验一实验目的：击实试验是用锤击实土样以了解土的压实特性的一种方法。这个方法是用不同的击实功（锤重X落距X锤击次数）分别锤击不同含水量的土样，并测定相应的干容重，从而求得最大干容重、最优含水量，为填土工程的设计、施工提供依据。击实试验可分标准击实法和单层击实法两种。二压实度检

17、测方法：对于分层回填的输水管线等要检测每一层回填压实后的压实度， 以确定 是否满足设计要求。该试验首先采用标准的击实方法，确 定土的密度与含水 率的关系，从而确定土的最大干密度与最优含 水率。现场采用环刀法取样， 测定压实后的干密度，与标准干密 度对比计算出压实度。1、击实试验：该试验可采用轻型击实和重型击实两种方法。轻型击实试验适用于粒径小于 5mm的粘性土，其单位体积击实功能为592.2kJ/m3 ;重型击实试验适用于粒 径小于20mm的土，其单位体积击实功能为2684.9kJ/m3。1.1仪器设备1.1.1击实仪：由击实筒、击锤和护筒组成，其尺寸应符合下表规定。击实仪主要部件尺寸规格表击

18、实仪主要部件尺寸规格表试验方锤底直径锤质量（kg）落局击实筒护筒高度备注内径(mm)筒高：（mm 容积益型512.5305102116947.450重型514.54571521162103.9501.1.2击实仪的击锤应配导筒，击锤与导筒间应有足够的间隙使锤能自由下落。1.1.3天平：称量200g，分度值0.1g。1.1.4台秤：称量10kg，分度值5g。1.1.5标准筛：孔径为20mm圆孔筛和5mm标准筛。1.1.6试样推出器：宜用螺旋式千斤顶或液压式千斤顶，如无此类装置， 也可用刮刀和修土刀从击实筒中取出试样。1.1.7其他：烘箱、喷水设备、碾土设备、盛土器、修土刀和保湿设备等。1.2操作

19、步骤1.2.1试样制备采用干法制备。取一定量的代表性风干土样（轻型约为20kg，重型约为50kg），放在橡皮板上用木碾碾散，并分别按下列 方法备样m（1）轻型击实试验过5mm筛，将筛下土样拌匀，并测定土样的风干含水率。根据土的塑限预估最优含水率，按依次相差约2%的含水率制备一组（不少 于5个）试样，其中应有2个含水率大于塑限，2个含水率小于塑限，1个含水率接近塑限。按下式计算应加水量：1+0.0130mw=（ ）X0.01（3-30 ）式中 m3-土样所需加水质量，g ;m 一风干含水率时的土样质量，g ;30风干含水率，% ；3一土样所要求的含水率，。（2 ）重型击实试验过20mm筛，将筛下

20、土样拌匀，并测定土样的风干含水率。按依次相差约2%的含水率制备一组（不少于5个）试样，其中至少有3个含水率小于塑限的试样。然后按照上式计算加水量。（3 ）将一定量土样平铺于不吸水的盛土盘内（轻型击实取土样约2.5kg，重型 击实取土样约5.0kg ）,按预定含水率用喷水设备往土样上均匀喷洒所需加 水量，拌匀并装入塑料袋内或密封于盛土器内静置备用。静置时间分别为： 高液限粘土不得少于24h，低液限粘土可酌情缩短，但不应少与2h.（4 ） 1.2.2试样击实1.2.2.1将击实仪放在坚实的地面上，击实筒内壁和底板涂一薄层润滑 油，联接好击实筒与底板，安装好护筒。检查仪器各部件及配套设备的性 能是否

21、正常，并做好记录。1.2.2.2从制备好的一份试样中称取一定量土料，分3层或5层倒入击实 筒内并将土面整平，分层击实。对于分3层击实的轻型击实法，每层土料 的质量为600800g，（其量应使击实后试样的高度略高于击实筒的1/3 ）, 每层25击；对于分5层击实的重型击实法，每层土料的质量宜为9001100g（其量应使击实后试样的高度略高于击实筒的1/5 ）,每层56 击。手工击实应保证使击锤自由垂直下落，锤击点必须均匀分布于土面上。击实后的每层试样高度应大致相等，两层交接面的土面应刨毛。击实完成 后，超出击实筒顶的试样高度应小于6mm。1.2.2.3用修土刀沿护筒内壁削挖后，扭动并取下护筒，测出超高（应 取多个测值平均，精确到0.1mm）。沿击实筒顶细心修平试样， 拆除底板