【正文】 ，稱濕土質(zhì)量。 （ 2） 用滴管將酒精注入放有試樣的稱量盒中，直至盒中出現(xiàn)自由液面為止。 （ 3） 點燃盒中酒精，燃至火焰熄滅。 （ 4） 將試樣冷卻數(shù)分鐘， 重新燃燒兩次。 （ 5） 稱干土質(zhì)量準確至 。 結果整理 按下式計算含水量： 100???ssmmm? 式中 ：ω —— 含水量， % m—— 濕土質(zhì)量 g ms———— 干土質(zhì)量 g 本法須進行二次平行試驗，取其算術平均值，允許平行差值如下表： 含水量（ %） 允許平行差值（ %） ＜ 5 ＜ 40 ≤ 1 ＞ 40 ≤ 2 界限含水量試驗 界限含水量是土的固有指標與環(huán)境無關。 （ 1） 液塑限聯(lián)合測定法 液塑限聯(lián)合測定 儀 理論依據(jù)：根據(jù)極限平衡理論，當圓錐角為 30 度時，圓錐入土深度與含水量在雙對數(shù)坐標上呈直線關系。 試驗時使的錐體在 5秒時分別下降 17毫米左右（太大或太小時制樣困難），然后再控制幾組在 3— 17毫米之間， 椎入應重復二、三次取平均值， 然后將數(shù)據(jù)繪制在雙對數(shù)坐標上，查找 17 和 2 毫米所對應的含水量就是土體的液限和塑限。 《土工試驗方法標準》和《公路土工試驗規(guī)程》分別采用 76 克和 100 克的錐入土。 7 聯(lián)合測定法 1. 目的 和適用范圍 : 目的是聯(lián)合測定土的液限和縮限，為劃分土類、計算天然稠度、塑性指數(shù)，供公路工程設計和施工使用。 適用于粒徑不大于 、有機質(zhì)含量不大于試樣總質(zhì)量 5％的土。 2. 儀器精度要求： LP1000 型聯(lián)合測定儀：錐質(zhì)量 100g，錐角 30176。 天平：稱量 200g，感量 篩、調(diào)土刀、烘箱、凡士林等。 3. 試驗步驟 ① 取代表性的土樣風干，研碎，過 篩。 ② 將 篩下的土悶制三種不同含水量的土樣，分別控制在液限（ a 點、錐入深度 20177。 ）、略大于塑限（ c 點、錐入深度＜ 5mm＝和二者的中間狀 態(tài)（ b 點、錐入深度約 10mm），放置18h 以上。 ③ 將制備好的土樣攪拌均勻，分層裝入盛土杯，用力壓緊、刮平。將聯(lián)合測定儀的錐頭涂少許凡士林。 ④ 將盛土杯放在聯(lián)合測定儀的升降座上，轉動升降旋鈕，使錐尖與土樣表面剛好接觸。扭動錐下降旋鈕，試錐自由下降 5s 后，讀數(shù)即為錐入深度（ h1）。改變錐尖與土接觸的位置（兩次距離不小于 1cm），重復測試錐入深度（ h2），（ h1 與 h2 允許誤差為 ）取 h h2 平均值作為該點的錐入深度 h。 ⑤ 去掉錐尖入土處的凡士林，取一定土樣測含水量兩個，取平均值為該土含水量。 ⑥ 重復第③～⑤步 驟，對其他兩個含水量土樣進行試驗，測其錐入深度和含水量。 4. 結果整理 ① 在二級雙對數(shù)坐標上，以含水量（ w）為橫坐標，錐入深度（ h） 為縱坐標，點繪 a、 b、 c 三點含水量 h— w 圖，連接此三點應成一直線。根據(jù)液限，在 hp— wL 關系圖上，查得縱坐標入土深度 h＝ 20mm 所對應的橫坐標的含水量 w，即為土樣的液限 wL。 ② 通過液限 wL 與塑限時入土深度 hp，再由 a、 b、 c 繪制的 h— w 圖中，求出入土深度為 hp 時所對應的含水量，即為該土的塑限 wp。 ③ 塑性指標： IP=wL—— wp 精確至： ，含水量測定二次相差不得大于 2%。 在查 hp— wL 關系圖時，應先區(qū)分該土為砂類土、或是細粒土。 8 （ 3）滾搓法 當滾搓到 3 毫米 直徑斷裂時，含水量就是 塑限（不是含水率） 。注意土體的斷裂是 水分減少 的結果，而不是用力過大或土條太長的原因，其準確度取決于操作者的經(jīng)驗。搓成條狀不斷裂的土塑性越高。 收縮試驗 成果應用 （ 1）我國 《建筑地基基礎設計規(guī)范》 GB500072020 用塑性指數(shù)劃分細粒土。 （ Ip17 為粘土， 10 Ip 17 為粉質(zhì)粘土） （ 2）用液性指數(shù)判別粘土的狀態(tài)。 鑒定土層所處的稠度狀態(tài) （堅硬： IL ≤ 0。 可塑： 0 IL ≤ 。 流動： IL ） （ 3）工程中還應用其估算地基土的承載力 第三章 密度和比重試驗 方法主要有：環(huán)刀法（ 細粒土 ）、蠟封法（ 易破裂和形狀不規(guī)則 ） 、灌砂法 （ 現(xiàn)場測定細粒土、砂質(zhì)土和礫質(zhì)土 ） 。 （ 1）環(huán)刀法 環(huán)刀：截面面積 30，高 2cm；天平：感量 ，稱量 200g 試驗時先做比環(huán)刀內(nèi)徑大的土柱， 環(huán)刀內(nèi)壁涂凡士林， 再壓入環(huán)刀。 （ 3）灌砂法 適用于 現(xiàn)場測定細粒土、砂性土、和礫類土 粒徑小于 15mm 的試樣。 測定層厚度 150~200mm （ 注意標準砂密度測定步驟） 標準砂密度的測定應按下列步驟進行 標準砂應清洗潔凈粒徑宜選用密度宜選用 ~，密度宜為 ~1. 組裝容砂瓶與灌砂漏斗螺紋聯(lián)接處旋緊稱其質(zhì)量 2. 注水，稱 測定器和水的總質(zhì)量，并測水溫。根據(jù)溫度修正系數(shù)換算出水的體積，即為測定器的體積。注入砂稱總重，計算砂重，算砂密度 在試坑中灌入標準砂 精確至 10g，然后求得土的密度。 試坑尺寸必須與試樣顆粒粒徑 相一致（ P36）。開挖試坑時必須 將松動的土 全部取出，否則結果偏高?？梢允褂锰篆h(huán)減少試坑表面不平帶來的誤差。灌砂過程中切忌 不要震動 。 現(xiàn)場密度的測定方法主要有 灌砂法 、 環(huán)刀法 、 核子密度儀法 、 鉆芯法 四種。 一）、環(huán)刀法 1． 目的和適用范圍 本試驗方法適用于細粒土。 2．儀器設備 （ 1）環(huán)刀：內(nèi)徑 6~8cm，高 2~3cm，壁厚 ~2mm。 （ 2）天平：感量 。 （ 3）其他：修土刀、鋼絲鋸、凡士林等。 3．試驗步驟 （ 1）根據(jù)需要，取回待測土樣，整平兩端，環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刀口向下放在土樣上。 （ 2）將土樣削成大于環(huán)刀直徑的土柱，邊壓邊削，至土樣伸出環(huán)刀上部為止。削出兩端余土，使與環(huán)刀口面齊平，并用剩余土樣測 定含水量。 （ 3）擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與土合質(zhì)量 m1，準確至 g。 4．結果整理 按下列公式計算濕密度及干密度： 9 Vmm 21 ??? ??? ??d 式中： ρ —— 濕密度， g/cm3 m1———— 環(huán)刀與土合質(zhì)量， g m2—— 環(huán)刀質(zhì)量 g V—— 環(huán)刀體積 cm3 ρ d—— 干密度， g/cm3 ω —— 含水量 ， % 本方法進行二次平行測定，取其算術平均值，其平行差值不得大于 g/cm3 （四）、灌砂法 1． 目的和使用范圍 本試驗方法適用于現(xiàn)場測定細粒土、砂類土和砂礫土的密度。試樣的最大粒徑不得超過 15mm，測定密度層的厚度為 150~200mm。 2． 儀器設備 （ 1） 灌砂筒、金屬標定罐、基板。 （ 2） 鑿子、鐵錘、毛刷等。 （ 3） 臺秤：稱量 10~15kg、感量 5g。 （ 4） 玻璃板、飯盒 （ 5） 其他：天平、烘箱等。 3． 試驗步驟 （ 1）在試驗地點，選一塊約 40 ㎝ 40 ㎝的表面，清掃干凈。將基板放在表面上。將盛有量砂 m5（ g）的灌砂筒放在基板的圓孔上。打開灌砂筒開關，讓砂流入基板的中孔內(nèi)，直到筒內(nèi)的砂不再下流時關閉開關。稱筒內(nèi)砂質(zhì)量 m6，準確至 1g。 （ 2）取走基板，將留在試驗地點的砂收回，將表面清掃干凈。將基板放在清掃干凈的表面上，沿中孔鑿洞，洞直徑 150mm。鑿出的土全部裝入塑料袋內(nèi)，鑿洞完畢，稱取塑料袋中全部試樣質(zhì)量，準確至1g。減去已知塑料袋質(zhì)量后，即為試樣的總質(zhì)量 mt。 （ 3）從挖出的試樣中取代表性樣品，測定其含水量ω。 （ 4）將基板安放在試洞上，將灌砂筒安放在基板中間，使灌砂筒的下口對準基板的中孔及試洞。打開灌砂筒開關，讓砂流入試洞內(nèi)。關閉開關。取走灌砂筒，稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量 m4，準確至 1g。 （ 5）如清掃干凈的平坦地面上，粗糙度不大，則不需基板，直接將灌砂筒安放在試洞上，打開筒的開關，讓砂流入試洞內(nèi)。直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時，關閉開關。稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量 m4ˊ，準確至1g。 （ 6）取出試洞中的量砂。 （ 7）如試洞中有較大孔隙，量砂可能進入孔隙時，則應按試洞外形，松弛地放入一層紗布。然后進行灌砂工作。 4．結果整理 （ 1）按下式計算填滿試洞所需的質(zhì)量 mb（ g）： 灌砂時試筒上放有基板的情況： mb=m1— m4— （ m5— m6） 灌砂時試洞上不放基板的情況： mb=m1— m4ˊ — m2 式中： m1—— 灌砂入試洞前筒內(nèi)砂質(zhì)量， g； m2—— 灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的平均質(zhì)量， g； m m4ˊ —— 灌砂入試洞后，筒內(nèi)剩余砂質(zhì)量， g； 10 （ m5— m6） —— 灌砂筒下部圓錐體內(nèi)及基板和粗糙表面間砂的總質(zhì)量， g。 （ 2）按下式計算試驗地點土的濕密度 ρ （ g/ cm3）： sbtmm ?? ?? 式中： mt—— 試洞中取出的全部土樣的質(zhì)量， g； mb—— 填滿試洞所需砂的質(zhì)量， g； ρ s—— 量砂的密度， g/ cm3。 （ 3） 按下式計算土的干密度 ρ d（ g/ cm3）： ??? ??d 比重試驗（試驗步驟） 比重是土粒在 105— 110 度下烘干后與同體積 4 度純水質(zhì)量之比。數(shù)值上等于土粒密度?？梢韵铀俣葞淼挠绊懀?無量綱量 。主要用來計算孔隙比和進行分類。方法有： 比重瓶法、浮稱法、虹吸筒法。 (1)比重瓶法 適用于粒徑小于 5mm 的土。 a) 比重瓶的校正：恒溫水槽調(diào)至 5OC 或 10OC，防入裝了純水的比重瓶，待水溫穩(wěn)定后，稱瓶和水的總質(zhì)量。以 5OC 一級調(diào)節(jié)水溫 ，每個水溫下 稱瓶和水的總質(zhì)量兩次取平均值，且 差值不得大 于。繪制溫度與瓶和水總質(zhì)量的關系曲線。 b) 試驗步驟： ? 100ml 比重瓶烘干，裝入 15g 干土（ 50ml 瓶 12g 土），稱量 ? 注入一半水，搖動并 用砂浴煮沸是為了去掉土中的空氣，砂和低液限粘土大于 30 分鐘，高液限粘土不少于 60 分鐘。 ? 注滿水稱瓶水土總重量，立即測出瓶內(nèi)水的溫度，準確至 ,根據(jù)測得溫度，從已繪制溫度與瓶、水總重關系曲線中查得瓶水總質(zhì)量。 ? 對含有一定量的可溶鹽、不親水膠體或有機質(zhì)的土，必須用中性液體（如煤油）測定，并用真空排除土中氣體，真空表讀 數(shù)宜為 100Kpa 抽氣時間 1~2 小時（直至懸液無氣泡） ? 本試驗稱量應準確至 ? 計算： Gs=ms/(m1+MsM2)*GWT 注意事項 ： 對于有可溶性鹽或有機質(zhì)的土樣，可用中性液體代替純水，用真空抽氣代替煮沸法。 砂的相對密度試驗 ： 適用于透水性良好的無粘性土 僅僅用密度（孔隙比）不能完全說明砂土的狀態(tài)，只有相對密度才能解釋砂的緊密程度。 （ 1）最大干密度試驗（最小孔隙比） 儀器設備： 最小孔隙比試驗設備（包括最小孔隙比、金屬容器、振動叉、擊錘等），天平：稱量 5Kg， 感量 1g 1）最大孔隙比的測定 A 、取代表性試樣 ㎏，風干，并拌和均勻。 B、將錐形塞桿自漏斗下口穿入，向上提起，使錐體堵住漏斗管口，放入體積為 1000 ㎝ 3 量筒中，使其下端與量筒底相接。 C、稱取試樣 700g，倒入漏斗中，將漏斗與塞桿同時提高，移動塞桿使錐體略離開管口，管口應經(jīng)常保持高出砂面約 1~2cm，使試樣落入量筒中。 D、取出漏斗與錐形塞，將砂面拂平，測讀砂樣體積，估讀至 5 ㎝ 3。 E、用手掌堵住筒口，將量筒倒轉，轉動試驗，回到原來位置，記下體積的最大值，估讀至 5 ㎝ 3。 （ 2）最小孔隙比的測定 A、 取 代表性試樣 4 ㎏，風干，并拌和均勻。 11 B、 分 3 次倒入容器進行振擊，先取試樣 600~800g 倒入 1000 ㎝ 3 容器中，用振動儀敲打容器兩側，用擊錘于試樣表面錘擊，直至砂樣體積不變?yōu)橹?。如用電動最小孔隙比儀則開動電機進行振擊。 C、 重復第 B 步驟進行后二次加土的振動和錘擊，第三次加土時應先在容器口上安裝套環(huán)。 D、 最后一次振畢，取下套環(huán)，用倒削出多余試樣，稱量，準確至 1g，計算其最小孔隙比。 2． 結果整理 按下式計算最小與最大干密度： maxmin Vmd ?? minmax Vmd ?? 式中： ?dmin— 最小干密度， g/㎝ 3； ?dmax— 最小干密度， g/㎝ 3； m— 試樣質(zhì)量， g； Vmax— 試樣最大體積；㎝ 3。 Vmin— 試樣最大體積；㎝ 3。 按下式計算最大與最小孔隙比： 1minmax ?? d swGe ?? 1maxmin ?? d swGe ?? 式中： emax