广东某大学土质学与土力学试验指导书

土质学与土力学试验指导书试验一土粒比重试验(比重瓶法)1.物理学定义:指土固体颗粒单位体积的重力。即：2.材料定义：给定体积材料的质量和同体积某一标准材料质量。设给定材料质量为m,体积为v,同体积的某一标准材料质量为mt,则给定材料的比重：如选用4℃时蒸溜水做为标准材料，则：由(5)式可知.即使试验时无法使用4℃蒸溜水,我们也可3.<<土规>>定义：指土在温度105℃-110℃下烘干至恒量时的质量与同体积的4℃时的蒸溜水质量的比值.即:按<<土规>>中,土的常用物理指标计算中已将γS改为pS由于蒸溜水在4℃时其密度pw4=1g/cm3,故Gs在数值上等于pS。测定土的颗粒比重,它是土的物理性基本指标之一。1.比重瓶：容量100(或50)ml2.天平：称量200g,感量0.001g。3.恒温槽：灵敏度1℃。6.温度计：刻度为0-50℃,分度值为0.5℃。7.其它：如烘箱、蒸溜水、中性液体(如煤油)、孔径2mm及2.将比重瓶烘干，将约15g烘干土装入100ml比重瓶内(若用50ml比重瓶，装烘干土约12g),称量(瓶加土质量)。起，砂及低液限粘土应不少于30min,高液限粘土应不少于1h,4.如系长颈比重瓶，用滴管调整液面恰至刻度(以弯液面下缘为准),擦干瓶外及瓶内壁刻度以上部分的水，称瓶、水、土总质水的温度，精确     至0.5℃。一体积的刻度处，短颈比重瓶则注水至满，按本试验的步骤4调整除土中空气，其余步骤与本试验步骤4到5相同。性液体(如煤油)测定，并用真空抽气法排解土中气体。真空压力表读数宜为100Pa,抽气时泡为止),其余步骤同本步骤4-5。本试验称量应精确     至0.01g。Gwt——t℃时蒸溜水的比重(水的比重可查物理手册),精确     至0.001。Gkt——t℃时中性液体比重(应实测),精确     至0.001示，其平行差值不得大于0.02。比重试验记录(比重瓶法)工程名称试验方法试验日期试验编号温度c液体比重比重瓶)土总质量)干土质)总质量g液、土总质量)与干土同体积的液体)比重平均值备注123456789129145652297611试验二含水量试验(烘干法、酒精燃烧法)(一)烘干法1土的含水量是在105-110℃下烘至恒量时所失去的水分质量和达恒量后干土质量的比值，以百分数表示，本法1烘箱：可接受电热烘箱或温度能保持105~110℃的其它能源烘2天平：感量0.01g。3其它：干燥器、称量盒(为简化计算手续，可将盒质量定期(3-6个月)调整为恒质量值)等。1取具有代表性试样，细粒土15-30g,砂类土、有机土为50g,2揭开盒盖，将试样和盒放入烘箱内，在温度105-110℃恒温下烘干。烘干时间对细粒土不得少于8h,对砂类土不得少于6h。对含有机质超过5%的土，应将温度把握在65-70℃的恒温下烘干。3将烘干后的试样和盒取出，放入干燥器内冷却(一般只需0.5h-1h)即可)。冷却后盖好盒盖，称质量，精确     至0.01g。计算至0.1%。本试验记录格式如下表：含水量试验记录(烘干法)工程编号土样说明试验日期盒号1234盒质量g1量g2量g3水分质量ggg%7五、精密度和允许差允许平行差值(%)5以下40以下40以上1土的鉴别分类和代号.2土的含水量.(二)酒精燃烧法一、目的和适用范围本试验方法适用于快速简易测定细粒土(含有机质的除外)的含1称量盒(定期调整为恒质量)。2天平：感量0.01%。3酒精：纯度95%。1取代表性试样(粘质土5~10g,砂类土20~30g),放入称量4将试样冷却数分钟，按本试验2至3方法重新燃烧两次。试验三土的密度试验(一)、环刀法1环刀：内径6~8cm,壁厚1.5~2mm,高2-3cm。2天平：感量0.1g。三、试验步骤3擦净环刀外壁，称环刀与土合质量m1,精确     至0.1g。w——含水量，%。密度试验记录(环刀法)123123456环刀容积①②士+环刀质量③土样质量④湿密度⑤⑥干密度⑦平均干密度⑧于0.03g/cm。(二)、灌砂法最大粒径不得超过15mm,测定密度层的厚度为150-200mm。②如最大粒径超过15mm,则应相应地增大灌砂筒和标定罐的尺寸，例如，粒径达40-60mm的粗粒土，灌砂筒和现场试洞的直径应为150-200mm。1灌砂筒(分大小灌砂筒)。2金属标定罐：内径100mm,高150mm和200mm的金属罐各一4打洞及从洞中取料的合适工具，如凿子、铁锤、长6饭盒(存放挖出的试样)若干。7台秤：称量10-15kg,感量5g。粒砂0.25-0.5mm、清洁干燥的均匀砂，约20-40kg。应先烘1在储砂筒内装满砂。筒内砂的高度与筒顶的距离不超过15mm。称筒内砂的质量m1,精确     至1g。2将开关打开，让砂流出，并使流出砂的体积相当(或等于标定罐的容积)。然后关上开关，并称量筒内砂的质量m5,精确     到1g。4收集并称量留在玻璃板上的砂或称量筒内的砂，精确     到1g。玻5重复上述测量，至少三次。最终取其平均值m2,精确     至1g。精确     到1g。向标定罐中灌水，下罐砂筒，称筒内剩余的砂质量，精确     到1g。3重复上述测量，到少三次，最终取其平均值m3,精确     至1g。1在试验地点，选一块约40cmX40cm的平坦表面，并将其清扫开关。取下罐砂筒，并称筒内砂的质量m6精确     到1g。水量w0样品数量：对于细粒土，不少于100g;对于粗粒土，不少于500g。4将基板安放在试洞上，将灌砂筒安放在基板中间(储砂筒内放满内剩余砂的质量4,精确     至1g。灌砂时试洞上放有基板的状况：mb=m1-m4灌砂时试洞上不放基板的状况：砂筒下部圆锥体内砂的平均质量，g;(m5-m6)——灌砂筒下部圆锥体内及基板和粗糙表面间砂的2按下式计算试验地点土的湿密度3按下式计算土的干密度灌砂法仪器标定与砂的密度标定标定前筒加砂的总质量m1=g次数圆锥体部分砂的质量g:装入标定罐后筒加剩余砂的(至砂静标定罐所需砂的质量标定罐加满水总质量标定罐的砂的密度P平均密度检测记录(灌砂法)施工单位：灌砂筒下部圆锥体内砂的质量m2(g):检测层位：灌砂入试洞前砂+筒质量m1(g):(灌砂筒下部圆锥体及基板和粗糙表面间内砂的质量m5-m6取髓髓取试洞中湿试样质量灌满试洞后剩余砂+筒质量湿密度P3含水量测定干密度盒号量量量含水含水量W7其它：喷水设备、碾土器、盛土盘、量筒、推土器、铝盒、修土刀、平直尺等。试料用量使用方法类别试筒内径最大粒径试料用量a53试样重复使用于土法，试样b至25至少5个试样,每个3不重复使用至38至少5个试样,每个6湿土法，试样C至25至少5个试样,每个3不重复使用至38至少5个试样,每个61干土法(土重复使用)将具有代表性的风干土或在50℃下烘干的土样放在橡皮板上，用圆木棍碾散，然而过不同孔径的筛(视粒径大小而定)。对于小试筒，按四分法取筛下的土约3kg;对于大试筒，同样按四分法取样约6.5kg。2干土法(土不重复使用)按四分法至少预备5个试样，分别加入不同水分(按2-3%含水量递增),拌匀后闷料一夜备用。3湿土法(土不重复使用)对于高含水量土，可省略过筛步骤，用干，使含水量按2%-3%递减。1依据工程要求，按表1规定选择轻型或重型试验方法，依据土的性质(含易击碎风化的石数量多少，含水量凹凸),按表2规定选用干土法(土重复或不重复使用)或湿土法。2将击实筒放在坚硬的地面上，取制备好的土样分3-5次倒入筒内。小筒按三层法时，每次约800-900g(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/3);按五层法时，每次约400-500g(其量应使击实后的土样等于或略高于筒高的1/5)。对于大试筒，先将垫块放入筒内底板上，按五层法时，每层需试样约900g(细粒土)-1100g(粗粒土);按三层法时，每层需试样1700g第一层击实完后，将试样层面“拉毛”,然后再装入套筒，重复上面5mm;大试筒击实后，试样不应高出筒顶面6mm。拆除底板，擦净筒外壁，称量，精确     至1g。4用推土器推出筒内试样，从试样中心处取样测其含水量，计算至样)。两个试样含水量的精度应符合含水量试验的规定。测定含水量用试样的数量最大粒径(mm)个数2约51约2501约50015对于干土法(土重复使用),将试样搓散，然后按本试验第三点方法进行洒水、拌和，但不需闷料，每次约增加2%-3%的含水量，对于干土法(土不重复使用)和湿土法，按第三条制备各个试样，分别系曲线(图3),曲线上峰值度的关系图上，以资比较(图3)。w——试样的含水量，%。得其百分率P,把小于38mm部分作击实试验，按下面公式分别对试验所得的最大干密度和最佳含水量进行校正(适用于大于38mm颗粒的含水量小于30%时)。p——试料中粒径大于38mm颗粒的百分数，%;日——粒径大于38mm颗粒的毛体积比重，计算至0.01。-—用粒径小于38mm的土样试验所得的最佳含水量，%;p——试料中粒径大于38mm颗粒的百分数，%;——粒径大于38mm颗粒的吸水量，%。5本试验记录格式如下表4:击实试验记录土样编号筒号落距土样来源筒容积每层击数试验日期击锤质量试验次数12345干筒加土质量密筒质量度湿土质量干密度盒号含盒+湿土质量盒+千土质量水盒质量水质量量干土质量含水量含水量最佳含水量最大干密度=1.83g/cm3校核者计算者试验者六、报告1土的鉴别分类和代号.试验五土的颗粒分析(筛分法)筛分法1标准筛：粗筛(圆孔):孔径为60mm、40mm、20mm、2天平：称量5000g,感量5g;称量1000g,感量1g;称量200g,感量0.2g。4其它：烘箱、筛刷、烧杯、木碾、研钵及杵等。三、试样从风干、松散的土样中，用四分法依据下列规定取出具有代表性的1小于2mm颗粒的土100-300g。2最大粒径小于10mm的土300-900g。3最大粒径小于20mm的土1000-2000g。4最大粒径小于40mm的土2000-4000g。5最大粒径大于40mm的土4000g以上。四、试验步骤1对于无分散性的土(1)按规定称取试样，将试样分批过2mm筛。2mm的各级细筛。可用摇筛机进行震摇。震摇时间一般为10-(4)由最大孔径的筛开头，挨次将各筛取下，在白纸上用手轻叩摇摆，至每分钟筛下数量不大于该级筛余质量的1%为止。漏下的(5)筛后各级筛上和筛底上的总质量与筛前试样质量之差，不应(6)如2mm筛下的土不超过试样总质量的10%,可省略细筛分析；如2mm筛上的土不超过试样总质量的10%,可省略粗筛分(1)将土样放在橡皮板上，用木碾将粘结的土团充分碾散，拌(2)将试样置于盛有清水的瓷盆中，浸泡并搅拌使粗细颗料分(3)将浸润后的混合液过2mm筛，边冲边洗过筛，直至筛上仅按以上方法进行粗筛分析。(5)将大于0.074mm的净砂烘干称量，并进行细筛分析。质量中减去，即为小于0.074mm颗粒质量。(7)假如小于0.074mm颗粒质量超过总土质量的10%,有必要以粒径(mm)为横坐标，绘制颗粒大小级颗粒质量百分数，以整数(%)表示。d60——限制粒径，即土中小于该粒径的颗粒质量为60%的粒d10——有效粒径，即土中小于该粒径的颗粒质量为10%的粒颗粒分析试验记录(筛分法)工程名称试验者土样编号计算者土样说明试验日期校核者筛前总土质量=3000g小于2mm取试样质量=小于2mm土质量=810g小于2mm土占总土质量=27%孔径累积留筛小于该孔小于该孔孔径累积留筛小于该孔小于该孔占总土质土质量径的土径土质量土质量径的土径土质量量百分比质量百分比质量百分比21052试验六土的液塑限试验(液限塑限联合测定法)2本试验适用于粒径不大于0.5mm、有机质含量不大于试样总质量5%的土。1LP—100型液限塑限联合测定仪；锥质量为100g,锥角为302盛土杯：直径50cm,深度4-5cm。3天平：称量200g,感量0.01g。4其它：筛(孔径0.5mm)、调土刀、调土皿、称量盒、研钵(附带橡皮头的研杵或橡皮板、木棒)干燥器、吸管、凡士林等。三、试验步骤取0.5mm筛下的代表性土样200g,分开放入三个盛土皿中，加不同数量的蒸馏水，土样的含水量分别把握在液限(a点)、略大于塑限(c点)和二者的中间状态(b点)。用调土刀调匀，盖上湿布，放置18h以上。测定a点的锥入深度应为20(±0.2)c点的锥入深度可大于5mm。提起锥杆(