岩土土工试验培训讲义种

1一、试样制备二、试样饱和三、含水率试验四、密度试验五、土粒比重试验六、颗粒分析试验七、界限含水率试验八、砂的相对密度试验九、击实试验本节内容

一、试样制备土样和试样的制备程序是试验工作的第一个质量要素，为保证试验成果的可靠性和试验数据的可比性，必须统一土样和试样的制备方法和程序。1、适用性本试验方法适用于颗粒粒径小于60mm的原状土和扰动土。2、试验项目要求原状土样同一组试样间密度的允许差值为0.03g／cm3；对扰动土样为了控制试样的均匀性，减少试验数据的离散性，一般用含水率和密度作为控制指标。同一组试样的密度与要求的密度之差不得大于±0.01g／cm3；一组试样的含水率与要求的含水率之差不得大于±1％。23、试样制备的主要仪器设备4、土样的要求与管理采样数量应满足要求进行的试验项目和试验方法的需要，并应附取土记录及土样现场描述。

采样的数量按表规定采取。勘探取样试样制备土工试验3过筛4、过筛根据试验所需土样数量，将碾散的土样过筛。物理性试验土样过0.5mm筛；力学性试验土样过2mm筛；击实试验土样过5mm筛。5、取样过筛后用四分对角取样法，取出足够数量的代表性土样，分别装入保湿缸或塑料袋内备用，标以标签(写明工程名称、土样编号、过筛孔径、用途、制备日期和试验人员等)。45根据已有的试验研究表明：用于直剪试验的土样最大颗粒粒径不应大于剪切盒内径的1／20(剪切盒内径为61.8mm)，土样需过2mm筛；对无侧限、三轴压缩试验的土样最大颗粒粒径与试样直径的比值为l／8—l／12。目前国内三轴试验一般采用39.1、61.8、101mm，其试样的允许最大粒径为2、5、10mm；对固结试验的土样最大颗粒粒径为容器高度的1／6~1／8。国内固结仪容器的高度为20mm，用过2mm筛的土样是可以的对轻型击实试验的土样过5mm筛66、原状土试样制备步骤：将土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取出土样。检查土样结构，当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时，不应制备力学性质试验的试样。根据试验要求用环刀切取试样时，应在环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，并用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样，擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。用环刀切取试样时，要防止扰动，否则会影响测试结果。视试样本身及工程要求，决定试样是否进行饱和，如不立即进行试验和饱和时，将试样暂存于保湿缸内。从余土中取代表性试样测定含水率。比重、颗粒分析、界限含水率等项试验的取样，应按标准规定的步骤进行。切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述，对低塑性和高灵敏度的软土，制样时不得扰动。787、扰动猫土试剃样制嗽备：（1）扰极动土野样的讽备样烘干翅：对砂亏土和运进行眉比重治试验枕的土竹样宜在10将5-暑11浴0℃温度恩下烘眼干；避对有促机质天含量牲超过5％的归土、萍含石谜膏和屠硫酸民盐的鸡土，软应在65亮-7锦0℃温度鄙下烘翁干。过筛隆：对分他散后笨的粗谦粒土逐和细凶粒土盯，应芳按本揭标准旬表的争要求题过筛游。（2）扰忍动土戏样的谱制样根据条试验岩所需惹的土头量与冠含水昆率，老制备烤试样尤所需仍的加哨水量姥应按栗下式达计算庭：加水返问题920廉10年案彼例下炼午第3题3.某工陆地需娘要夯木实填央土，羽将试年验得争知，股所用陡土料抹的天暮然含斯水量为5%，最医优含祥水量华为15鸟%，为来使填逝土在呈最优强含水咏量状顶态下泉夯实贫，则10国00浅kg原土碌料中刺应加手入（百）水碧量。（A）95繁kg（B）10庸0k撞g（C）11眉5k衰g（D）14削5k汪g10根据环刀住容积五及所泡需的最干密朋度，省制样舰所需带的湿微土量纪应按凡下式薪计算痛：式中——试样湿的干巾密度(g／cm3)；V—性—试样末体积(环刀弯容积)(押cm3)。11二、味试样喜饱和土的息孔隙忆逐渐角被水孙填充监的过锅程称慕为饱浇和，孔隙宿体积论完全笋被水莲充满思的土损样，称为播饱和忘土。㈠试样察饱和举宜根货据土山样的押透水池性能触，分味别采驶用下风列方还法：1.粗粒桶土采睡用浸水般饱和劣法。2.渗透鞭系数丹大于10-4cm／s的细易粒土塔，采端用毛细切管饱撤和法；渗透求系数框小于嚼、等短于10-4cm／s的细皇粒土件，采标用抽气翻饱和编法。12（二症）试味样的小饱和剪度应垦按下愧式计厕算：1314三、霉含水铺率试办验含水率的定造义是生试样车在10观5~掘11运0℃温度锈下烘达至恒缩慧量时所失去的水评质量切和恒宏量后嘉干土佣质量膨的比碌值，刮以百劳分率绵表示。计提算公式控如下：15注意及事项1、本试验方法（烘池干法久）适用透于粗粒俭土、细粒偷土、有机六质土和冻土。2、将打行开盖潮的铝跨盒或身存料昼盘放堤人烘色箱，蜻在10争5~度11塔0℃下烘木至恒揉量(恒量毕的概童念一罢般为嫩间隔2小时佳质量砌差不氏大于0.消1％)。对源有机喝质含唐量超接过5％的状土，脸应在65灭~7晓0℃恒温谅下烘尘至恒回量，筛时间张需更影长一供些。烘干弃时间对黏轧土、环粉土叉不得铅少于8小时对砂认土不潮得少些于6小时在10箭5~效11紫0℃恒温离下长军期烘离培，陈有的量有机市质特记别是裕腐植青酸可手在烘刻培过句程中搭逐渐晚分解鬼而不鸭断的淘减轻岩其质芦量，吓使得淘测得听的含婚水率着比实钳际的暂含水盈率大助；有袖的有送机质(如有裕机碳)在烘叛培中皱其质剥量因盾氧化华而增贴加，舍使得役测得泽的含摇水率据比实育际的穗含水热率小汗。因浇此，椒标准靠规定盈有机乖质含助量超巴过5％的无土，背烘干拴温度交采用65距~7两0℃。163、当采用慎抽样副法测荣定含纱水率蚕时，涨必须盯抽取呢两份献样品翻进行趁平行腰测定庸，平伶行测臭定两箩个含坦水率巷的差岸值应举符合哑以下来要求即：含水袖率<4伪0％，剩差值≤1％；含水糊率≥40％，变差值≤2％；冻土扔，差款值≤3％；土工付试验唇标准腿中规阶定采香用平急行试西验的棍目的拢是为融了避峰免操持作中无发生帝错误笼，对技原状材土通智过平当行试发验可堂以进调一步袄了解羊含水秃率的吗均匀顿程度鹅。17四猛密度护试验测定脚密度旱的方穗法常跪用的末有环刀是法、木蜡封炊法、安灌砂柏法和匀灌水法。环刀叙法封蜡却法灌水卵法灌砂栏法181、环刀恨法本试验但方法蔬适用妨于细粒握土。试样且的湿密仗度，应显按下栗式计蚂算：试样兽的干密帮度，应互按下乞式计拖算：本试愉验应砌进行贿两次证平行拿测定有，两绣次测密定的关差值美不得符大于0.摧03失g／cm告3，取麻两次爪测值缓的平恨均值添。室内兔进行巴密度腊试验瞧，考酸虑到饶与剪警切、别固结击等项润试验腊所用闭环刀糖相配奸合，有一般衣选用反内径销为61苦.8牢mm，高为20看mm即容伐积为60喝cm3的环遍刀。192、蜡箱封法㈠本试耗验方斑法适限用于畏易破忍裂土小和形鄙状不畅规则腊的坚进硬土震。㈣试样部的密礼度计盈算：——蜡封陪试样享质量(g付)；——蜡封葬试样您在纯挪水中禾的质在量(g颜)；——纯水篮在T℃时的叹密度(g／cm3)；——蜡的封密度(g／cm3)。2014窝D1213、灌砂法所谓灌砂烛法是捞利用遭已知言密度室的砂决灌入肺试坑塑来测主得被咱测土宾样试歇坑的恨体积标，从歇而测吓定土逮样密善度的巩一种遇方法只。本法适用副于现竞场测龟定粗粒暂土的密度根据豪试样穿最大愿粒径骡，确千定试和坑尺猜寸见剩表。22(2盗)灌砂能法试舟验步届骤23试样的密疯度应饶按下趴式计栋算标准爷砂的荐密度注满绘试坑蚊所用兵的标奋准砂普质量试坑卫内挖肿出土宋的质廉量2413构D1254、灌水龄法㈠本试紫验方热法适招用于围现场委测定趟粗粒蝴土的扣密度斩。26五降土讲粒比蓝重试截验土粒挺比重及测定碑常用排方法比重蜘瓶法浮称圈法虹吸势筒法适用壁于粒衣径等蹦于、杠大于5m巧m的各雹类土批，且爸其中顽粒径瓶大于20船mm的土论质量怒小于梯总土细质量新的10限%适用扫于粒楼径小跃于5m贡m的各幸类土适用芳于粒没径等培于、写大于5m惜m的各驰类土还，且保其中教粒径荷大于20恨mm的土批质量间等于谣、大招于总陕土质隶量的10障%2714乱A4汁52829六德颗逝粒分仰析试犹验筛析驱法比重粒计法、备移液慈管法颗粒意分析奶测试亿方法适用导于粒驻径小程于、洁等于60纸mm粒径大于0.冷07蜂5m版m的土粒径小于0.抱07有5m衡m的试刘样301.试验肚原理刺与用耗途试验晒原理筛析脑法是铁将土欠样通则过各狗种不拒同孔讯径的虚筛子告，并弃按筛顽子孔碧径的践大小守将颗昏粒加说以分痰组，炎然后猪再称盲量并房诚计算章出各踢个粒斑组占滤总量叶的百肥分数帐。试验搬用途土的定欣名判断堆颗粒泊级配312.绘制咸颗粒假级配表曲线用小拣于某隙粒径脱的土窄质量巩百分捧数为弯纵坐雕标，殿颗粒筝直径隙（mm）的肺对数致值为脆横坐闹标，初绘制市颗粒天大小玩分配节曲线杠。32级配隆指标简：不狗均匀普系数梳和曲无率系疮数33七套界歇限含傍水率撕试验本试验目的本试验要点液限温、塑捡限联蚀合测早定法傻法试爹验步猪骤测定眨粘性毛土的增液限微与塑久限试验冲的结遭果整造理进行胆粘性趁土的锋定名进行掏粘性很土的穴软硬觉程度视判别341.液塑反限测凉定方期法液塑薪限测暴定常弱用方别法搓条顷法碟式娱仪法锥式爹仪法适用颜于粒忙径小声于0.盯5m过m的土液塑纸限联嗓合测凝定法适用脉于粒欺径小智于0.尸5m饥m以及行有机里质含诵量不段大于垒试样朝质量5%的土352试验错原理离概述液限凡、塑益限联巴合测修定法稿是根萄据圆滔锥仪垦的圆艘锥入称土深负度与划其相厦应的巡寿含水意率在仁双对兽数坐村标上雷具有此线性时关系新的特岩性来句进行爱的。利用圣圆锥汽质量箱为76虏g的液塑交限联码合测绒定仪测得父土在疼不同邮含水蒸率时从的圆贤锥入问土深帖度，雷并绘逢制其驰关系膏直线另图363圆锥注下沉星深度炒与含淡水率铅关系串曲线在图牌上查愚得圆原锥下砍沉深勇度为17冶mm所对深应得朴含水扶率即缝为17院mm液限，查得马圆锥炎下沉畜深度锣为10格mm所对谷应得埋含水何率即申为10mm液限，查得肾圆锥增下沉挥深度2m读m所对售应的怜含水怠率即介为塑限。17粒mm液限身：了解炼土的鸣物理尊性质爆和塑秋性图葛分类般。10嚷mm液限剩：76圆锥记仪，赴下沉闭深度10mm测定饺液限暖时土蚀的强检度偏某高，疲但由匹于50年代亭以来嚷一直稍使用胃这个映标准大，因铺此10mm液限专标准饮一直江沿用淘。1、《岩勘仰）黏尸性土查的命谢名。2、《地基神规》确定拴粘性戴土承罩载力窜标准封值时地，按10mm液限腿计算幅塑性趟指数锋和液改性指摧数。3709年专笑业知喷识上卡午第13题13复.用液沟塑限盼联合退测定我仪测哥定黏夸性土河的界少限含被水率锣时，客在含甘水率牢和圆衣锥下锻沉深贝度关哨系图摘中，咬下列飘（）的险下沉皮深度接对应场的含爸水率穗时塑芽限？（A）2m竭m（B）10先mm（C）17贪mm（D）20然mm【答许案】A【解普析】尿参见水《土沸工试昆验方堪法标酷准》达（GB谣/T属5旨01捷23骆-1将99晨9）条钟文及食条文骨说明摸。采用楚液塑脸限联辉合测别定仪攻，在若含水罢率与肯圆锥厌下沉艺深度伪关系斯图中倍，查任得下嫁沉深齐度为17名mm所对估应的俊含水示率为漠液限穿，查里得下涝沉深篮度为10蜓mm所对镜应的键含水思率为10服mm液限烤，查铜得下任沉深归度为2m令m所对列应的衰含水塔率为冷塑限辰，取盗值以咬百分范数表栽示，缺准确辅至0.梳1%。因阵此本门题选撕择A选项【考妹点】版界限枕含水蚊率试偏验。38塑性呢指数帆和液往性指浅数39八砂的捐相对论密度爸试验砂的炎相对各密度停试验砂的墓最大苍干密骡度试毛验砂的训最小狱干密在度试割验适用击于粒弊径小晕不大及于5m尼m的土茶，且恳粒径2~疯5m毒m的试笨样质耐量不接大于大试样瞒总质篇量的15饲%本试殖验必移须进懂行两店次平算行测筹定，士两次皮测定跌的密漫度差吩值不上得大稳于0.索03贼g/立方喊厘米惩，取宰两次底测值糠的平催均值俱。404109言A842九击实灶试验本试验目的本试验要点击实皂试验辟步骤测定瓶土的茫最优徐含水蜂量试验蚊的结鸽果整僻理测定盗土的花最大食干密娃度431.击实总试验片方法游分类击实沿试验轮方法护分类重型决击实刃法用于火粒径颂小于20肉mm以下油土粒气击实击实幕功约26尝84己.9何kJ战/m3采用漏三层林击实仇时，绳最大招粒径壁不大凳于40航mm轻型挤击实加法常用患于5m供m以下锦土粒瓦击实击实功59辱2.勇2k当J/凳m3用途在：是凭控制典路堤天、土哨坝和觉填土嚼地基方等密紫实度资的重寨要指繁标。442试验震原理土的贪压实延程度霉与含涨水率们、压攻实功鹊能和锹压实伞方法适有密同切的迅关系拖。当压前实功则能和两压实脱方法合不变芳时，引土的腥干密扰度随缠含水窄率增殊加而括增加窑，当共干密妻度达安到某疼一最朋大值棋后，捉含水巷率继捷续增籍加反菊而使衡干密枕度减仆小土的专压实坟过程欠，既灰不是田固结你过程励，也牲不同搏于一珠般压扎缩过吴程，候而是份一个顿土颗步粒和畏粒组既在不脖排水驴条件迫下的着重新帜组构碗过程宪。能使盆土达怕到最拍大密洞度的拒含水败率，西称为业最优创含水垄率ωop，与渣其相局应的煌干密渣度称兄为最例大干隐密度ρdm壁ax。453主要蜜仪器电设备击实故仪：由击火实筒丛、击蜓锤和兼护筒围组成猜。轻型车击实雹仪重型个击实彼仪464操作绒步骤取一糖定数到量的圈代表捐性风您干土猛样（止轻型边约为20偶kg），醋放在胸橡皮归板上驳碾散求并过5m扣m的筛1试样莫制备预定5个不旋同含捆水量姐，依书次相惰差2％，违其中得有两漂个大齿于和艰两个够小于刊塑限颗，1个含饶水率据接近绞塑限。474操作义步骤2.透1取制旗备好携的试甚样60懂0～80斥0g，倒柿入筒剃内，冠整平昏表面昏，击黎实25次，养每层兴击实毫后土得样约贪为击易实筒竟容积1/恢3。1试样浪制备2分层惩击实484操作本步骤2.王2击实移时，腹击锤府应自屯由落俗下，嫁锤迹钓须均根匀分件布于兄土面匹。重宁复上歪述步洁骤，肤进行很第二架、三时层的饺击实况。2.岂3击实许后试洗样略卡高出顿击实践筒（努不得匠大于6m起m）。1试样字制备2分层监击实494操作洗步骤取下膜套环熔，齐采筒顶猫细心但削平以试样回，擦定净筒孤外壁因，称土冒质量，准街确至1g。测定侦试样劲的湿棵密度1试样陕制备2分层免击实3称土屈质量504操作袭步骤用推北土器辜推出梁筒内再试样桶，从腐试样劈燕中心萝处取2个各龟约15～30例g土测榨定含遥水率租，平际行差米值不乱得超进过1%。1试样脏制备2分层仓击实3称土齿质量4测含背水量514操作乒步骤按2～4步骤质进行激其它张不同具含水迹率试搂样的兽击实驴试验隶。1试样古制备2分层稻击实3称土耽质量4测含事水量5复测况余样525试验舟注意倚事项1．试筒验前散，击毁实筒脑内壁大要涂斩一层誓凡士慕林。2．击份实一关层后罩，用续刮土扩刀把杰土样暂表面舱刨毛撤，使财层与石层之资间压劲密，惑同理严，其吧它两同层也汇是如霞此。3．如麻果使蓄用电窜动击烈实仪握，则冰必须春注意防安全紧。打寨开仪积器电址源后匪，手深不能销接触托击实朵锤。536计算怖与制摔图(1剖)通过嫂含水夺率试捷验，计算滴击实粒后的怜试样龟的含达水率546计算陆与制雾图(2宇)计算怒击实银后各割试样吗的干沿密度返：式中住：ρ——湿密柴度，g/捎cm3。计算炭至0.引01洁g团/c闻m3。556计算馅与制换图(3题)计算逝土的假饱和见含水替率：566计算葡与制狮图（4）绘制挑击实荷曲线以干禽密度帅为纵膝坐标漫，含债水率养为横抽坐标趣，绘班制干芦密度伤与含迟水率宣的关纲系曲泳线，渐即为贩击实饿曲线惨。曲甩线峰应值点麦的纵虑、横伯坐标道分别侨代表鬼土的唤最大鞋干密着度和随最优瞒含水煤率。仅如果培曲线蚊不能惠得出沉峰值第点，律应进处行补扭点试跟验。这是电因为妄细粒趴土在哗低含采水率花时，六颗粒锡表面锻水膜蛮薄，志摩擦薪力大猛，不班易压攀实。南当含肃水率旋逐渐剂增大完时，豆颗粒壶表面须水膜速逐渐矛变厚递，其盐水膜伍的润由滑作遭用也来增大嫁，因姻而颗掏粒表跟面摩韵擦力赴相应越地减透小，普在外言力作败用下纤，就揉容易驻压实辣，而杯继续蓄增加娱水量，只绿会增也加土再的孔趣隙体馆积，州使干宜密度缩慧相应怜降低涉。576计算嘉与制园图（5）制沸图计算瓦数个搂干密件度下祥的饱夜和含遮水率夺。以哀干密棍度为霞纵坐陷标，运含水绸率为蛾横坐故标，疏在击错实曲厉线的评图中雹绘制芝出饱检和曲叶线，奥用以要校正骨击实在曲线。587轻型叼击实份试验番的校慈正十、轻型问击实衔试验灿中，竞当试数样中若粒径疼大于5m杠m的土血质量叔小于书或等势于试饮样总婶质量培的30％时爹，应狮对最华大