【正文】 總之，上述幾種處理超粒徑顆粒的方法，有一定局限性，故本規(guī)程未作具體規(guī)定。 水利電力部昆明勘測設(shè)計(jì)院科學(xué)研究所曾用大型（φ70cm），中型（φ30cm），小型（φ10cm）三種不同尺寸的三軸儀對幾種堆石料和砂卵石料進(jìn)行一系列比較試驗(yàn)，以大試件為原級(jí)配，中、小試件分別用相似級(jí)配和等量替代級(jí)配。采用相似級(jí)配法應(yīng)注意的是顆粒級(jí)配曲線的平移，不應(yīng)使其中的細(xì)粒的含量增大到影響原級(jí)配試樣的力學(xué)性質(zhì)。
3．相似級(jí)配法 系根據(jù)確定的允許最大粒徑按幾何相似等比例將原土樣粒徑縮小，則顆分曲線平移后，仍保持與原級(jí)配曲線相似，故Cμ、Cc可保持不變，但細(xì)粒含量有所增加。 總之，試樣級(jí)配選擇是一個(gè)復(fù)雜的問題，實(shí)際選用時(shí)，必須以反映客觀實(shí)際情況為原則，防止由于試樣級(jí)配選擇不當(dāng)而影響試驗(yàn)成果的可靠性。如長江水利水電科學(xué)研究院，建議采用土料方量百分率級(jí)配曲線的方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[1]，得出典型級(jí)配，包括上包線級(jí)配、下包線級(jí)配和平均級(jí)配；又如石頭河工程指揮部試驗(yàn)室，則根據(jù)多組級(jí)配曲線的外包輪廓線作出，以最細(xì)者為上包線，最粗者為下包線、各組算術(shù)平均為平均級(jí)配[2]。由于這種方法具有真實(shí)性和代表性，故為多數(shù)單位所采用。因此，在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按料場或天然地基的自然級(jí)配，或模擬工程實(shí)際情況合理地選擇試樣級(jí)配，以使試驗(yàn)成果具有代表性。二、試樣級(jí)配的選擇 級(jí)配是影響粗粒土工程特性的重要因素。關(guān)于土工試驗(yàn)檢測還有很多，這里就不一一列舉。（5）彎沉檢測，是檢測土方路基或土工穩(wěn)定材料基層及路面抗壓強(qiáng)度的另一個(gè)非常重要的指標(biāo)。如果過濕，碾壓時(shí)就會(huì)形成局部軟彈（細(xì)粒土中含水量較大，壓路機(jī)多次碾壓后，部分區(qū)塊土和水達(dá)到飽合，形成泥狀）。檢測時(shí)要均勻布點(diǎn)，認(rèn)真測量，準(zhǔn)確讀數(shù)。含水量低于規(guī)定指標(biāo)要加水處理，高于規(guī)定指標(biāo)要晾曬后再施工。目前我國實(shí)行的是機(jī)械壓縮和人工讀表配合法作CBR試驗(yàn)，存在較大的人為誤差，試驗(yàn)時(shí)要對每個(gè)環(huán)節(jié)都作到認(rèn)真仔細(xì)，特別是貫入試驗(yàn)時(shí)記數(shù)、讀數(shù)人員要注意力特別集中，報(bào)數(shù)要快，要準(zhǔn)確無誤。土樣選取不具代表性，試驗(yàn)數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確就不能有效控制工程質(zhì)量。細(xì)粒土和特細(xì)土分別用篩分和比重法進(jìn)行試驗(yàn)。篩土、拌水、悶土和錐入試驗(yàn)一定要認(rèn)真準(zhǔn)確。試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)員一定要作好：試樣的取樣、稱量、烘干的溫度及時(shí)間。它的各項(xiàng)性能指標(biāo)非常重要。粉質(zhì)土加入水泥或石灰，粉煤灰等組成改良土，性質(zhì)與粘質(zhì)土接近，但粉質(zhì)土加入水泥的效果較粘質(zhì)土要好一些。 A線IP＝(wl20)塑性指數(shù)IP70 B線Wl＝50% A60 B CH 50 CHO40 CL30 CLO MH20 MHOIp=10Ip=6100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 液限Wl%粉質(zhì)土，含單質(zhì)礦物成分較多，親水系數(shù)較小，縮性較小不易碾壓成形，但成形后強(qiáng)度較好。粘質(zhì)土也能和一些材料結(jié)合組成改良土作為路基和路面基層的填筑材料。根據(jù)塑性指數(shù)，可將其分為高液限粘土和高液限粉土；低液限粘土和低液限粉細(xì)粒土0礫砂顆粒分析曲線圖圖4）%（數(shù)分百量質(zhì)土徑粒某于小mm顆粒粒徑1001011009080706050403020100碾壓遍數(shù)(n)87654附圖2 碾壓遍數(shù)~干密度關(guān)系曲線鋪土厚度45cm鋪土厚度50cmYYYYYYY環(huán)刀法取樣檢測壓實(shí)度測振壓后的沉降量振壓8遍靜壓2遍SD235推土機(jī)平料挖掘機(jī)立面取土20T汽車運(yùn)輸，倒退法卸料有機(jī)質(zhì)土粘質(zhì)土粉質(zhì)土土。砂類土含有多種礦物質(zhì)結(jié)構(gòu)組合，具有一定砂性和粘性，并且有礫類土的優(yōu)點(diǎn)，便于開挖和碾壓，是公路填筑工程的最好材料。2SiO2 2H2O等。 內(nèi)容提要：土是公路建設(shè)中必不可少的建筑材料；土的分類與性質(zhì)關(guān)系著公路工程質(zhì)量；土工試驗(yàn)是土的分類與性質(zhì)驗(yàn)證的重要手段和方法。而在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，也可以此為依據(jù)，做一比較。當(dāng)然，在有些情況下，要求做固結(jié)快剪，那么，這種關(guān)系可能就不成立了，需要按實(shí)際測出的強(qiáng)度情況判斷。但這并不能說結(jié)果是錯(cuò)誤的，因?yàn)樗从沉送林械膽?yīng)力分布實(shí)際情況，對于實(shí)際工程來說，有著很大的實(shí)用意義。在有些直接剪切實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)粘聚力C為負(fù)值現(xiàn)象，主要原因在于取標(biāo)準(zhǔn)樣時(shí)，所取試樣的性質(zhì)相差太大所致。在現(xiàn)場原位測試的有十字板剪切實(shí)驗(yàn)、大型直接剪切實(shí)驗(yàn)等。實(shí)在找不出原因采取補(bǔ)救措施的話，就要重新取土測試。在天然地基設(shè)計(jì)中，常需根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，控制建筑物的沉降量；或其他各部的沉降差在某一允許范圍之內(nèi)，以滿足使用上的要求及建筑物的安全條件。通過一系列對物性指標(biāo)間關(guān)系統(tǒng)一分析，使得實(shí)驗(yàn)成果的精度進(jìn)一步提高，為工程建設(shè)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。 土的物性指標(biāo)之間的對比分析 土的物性指標(biāo)間是相互關(guān)聯(lián)的，因此，當(dāng)這些指標(biāo)出來以后，可以將這些指標(biāo)放到一起，進(jìn)行綜合的分析，從而對這些指標(biāo)的準(zhǔn)確性進(jìn)行判別。在實(shí)際操作中，有一些土用眼睛觀察含有較多砂粒， mm篩后做實(shí)驗(yàn)，測出的土塑性指數(shù)可能很大，不能反映土的實(shí)際情況。其實(shí)，規(guī)程中對土的狀態(tài)的確定，只是在一定標(biāo)準(zhǔn)下，給土的狀態(tài)定名而已，并不是人們想象中的堅(jiān)硬就應(yīng)該像石頭一樣，流塑就像水流動(dòng)似的。因此，界限含水量，尤其是液限，能較好的反映出土的某些物理力學(xué)特性，如壓縮性、脹縮性等。土的這三個(gè)指標(biāo)是基礎(chǔ)，土的其它指標(biāo)也將通過換算計(jì)算出來。表1 土粒相對密度參考值 土的含水量，則是三個(gè)指標(biāo)中最不穩(wěn)定的，一則不同的土，含水量就可能不一樣，而且由于各種因素，如土層的不均勻；取樣不標(biāo)準(zhǔn)；取土器和筒壁的擠壓；土樣在運(yùn)輸和存放期間保護(hù)不當(dāng)?shù)鹊?。在這三個(gè)基本指標(biāo)中，土粒的相對密度是一個(gè)相對穩(wěn)定的值，它決定于土的礦物成分，～。因此，有必要對土工實(shí)驗(yàn)的成果，相關(guān)的指標(biāo)擺在一起進(jìn)行分析，從中找出一些共性的特征。由于土是自然地質(zhì)歷史產(chǎn)物，各種土的顆粒大小和礦物成分差別很大，土的三相間的數(shù)量比例不盡相同，而且土粒與其周圍的水分又發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)作用，因此，造成了土的物理性質(zhì)的復(fù)雜性；土的物理性質(zhì)又在一定程度上決定了它的力學(xué)性質(zhì)，不同地區(qū)的土，又有不同的變化。另外在進(jìn)行固結(jié)快剪及快剪試驗(yàn)時(shí)， 應(yīng)嚴(yán)格控制剪切速度，／ｍｉｎ為宜，嚴(yán)禁提高剪切速度，造成剪切強(qiáng)度偏低，誤導(dǎo)設(shè)計(jì)。原來的１ｈ快速法由于缺少理論依據(jù)而不再使用，但實(shí)際工作中， 由于固結(jié)儀器數(shù)量的限制、試驗(yàn)工期的緊迫仍會(huì)沿用，這種違背規(guī)范的現(xiàn)象，應(yīng)禁止。因而下透水石的含水量未接近土的天然含水量 ③ 安裝試樣儀器歸零必須嚴(yán)格到位，環(huán)刀上、下土面必須緊密與上、 下透水石處的濾紙接觸。土的固結(jié)試驗(yàn)是測定土體在壓力作用下的壓縮特性，以此計(jì)算建筑物的沉降量，是地基設(shè)計(jì)的重要參數(shù)之一。規(guī)范規(guī)定：％，且塑性指數(shù)不大于1０的土。在具體試驗(yàn)過程中可在一杯土的不同位置測試兩次，以此來檢驗(yàn)試樣是否均勻。土樣加水后應(yīng)充分拌和，拌合后試驗(yàn)樣品的含水量必須均勻，否則錐體下落試驗(yàn)點(diǎn)處的含水量難以代表實(shí)際樣品的含水量。由于土粒比重試驗(yàn)相對復(fù)雜且費(fèi)時(shí)，但也不能在一個(gè)地區(qū)根本就沒有進(jìn)行過土粒比重試驗(yàn)，而盲目套用其它地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，這是不科學(xué)的。從理論上講要得到一個(gè)準(zhǔn)確的土粒比重值較為困難， 因?yàn)閲鴺?biāo)中采用的試驗(yàn)方法存在下列因素的影響：① 結(jié)合水的影響。以粉土為例，含水量每提高５％ ，承載力基本值降低約５％～１０％ 。土層的不均勻、取樣擾動(dòng)或進(jìn)水、取土器和筒壁的擠壓、 原狀樣密封不嚴(yán)、土樣在運(yùn)輸和存放期間保護(hù)不當(dāng)而失水等均會(huì)引起含水率的變化。開啟土樣筒后先檢查土樣結(jié)構(gòu)，確定土樣是否已受擾動(dòng)或取土質(zhì)量是否符合規(guī)定，對不符合規(guī)范要求的試樣必須舍棄。本文就巖土樣試驗(yàn)中經(jīng)常出現(xiàn)的部分問題進(jìn)行剖析， 以便勘察單位在過程質(zhì)量控制中采取相應(yīng)措施， 為設(shè)計(jì)部門提交真實(shí)、準(zhǔn)確的勘察成果。土的動(dòng)力性質(zhì)試驗(yàn):包括土的振動(dòng)三軸試驗(yàn)、共振柱試驗(yàn)、動(dòng)單剪試驗(yàn)等。為了計(jì)算地基的變形量，必須了解土的壓縮性。水在土的孔隙中的運(yùn)動(dòng)造成了水壓力的變化進(jìn)而影響了土的各種力學(xué)性質(zhì)，所以在建筑物設(shè)計(jì)施工中必須考慮土的滲透性的影響。它們對于評價(jià)土的物理、力學(xué)性質(zhì)有重要意義。、 力學(xué)性質(zhì)方面闡述土工試驗(yàn)的重要性實(shí)際工程中因?yàn)椴煌貐^(qū)具有不同的土體，因此為保障現(xiàn)場現(xiàn)場施工的安全性，設(shè)計(jì)前必須對場地進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，并對土進(jìn)行物理、力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，作出工程地質(zhì)評價(jià)為了使地基強(qiáng)度、穩(wěn)定性、變形及滿足筑物使用及構(gòu)造上的要求，必須進(jìn)行土工試驗(yàn)確定很多非常重要的參數(shù)，如地基承載力和地基變形計(jì)算中的參數(shù)等進(jìn)行計(jì)算土工試驗(yàn)經(jīng)過測試巖土試樣，得到了巖土的力學(xué)性、物理性、動(dòng)力性以及滲透性等各項(xiàng)指標(biāo)。(3).試驗(yàn)是確定各種理論和工程設(shè)計(jì)參數(shù)的基本手段。三、土工實(shí)驗(yàn)的重要性土工試驗(yàn)是土力學(xué)中的基本內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)土力學(xué)是土力學(xué)的一個(gè)重要分支，土工試驗(yàn)是土木工程學(xué)習(xí)中必須掌握的基本實(shí)驗(yàn)。一般的建筑材料可由設(shè)計(jì)人員指定品種和型號(hào)，品種、型號(hào)一經(jīng)確定，力學(xué)性質(zhì)參數(shù)也就確定，土則不同，建（構(gòu)）筑物是以天然土層作為地基，擬建地點(diǎn)是什么土設(shè)計(jì)人員就以該種土作為設(shè)計(jì)對象。（2）．多相性：土往往是由固體顆粒、水和氣體組成的三相體系，三相之間質(zhì)和量的變化直接影響它的工程性質(zhì)。骨架間有許多孔隙，可為水和氣體所填充。淺海（水深約0~200m，寬度約100~200km的大陸架）沉積土主要由細(xì)顆粒砂土、粘性土、淤泥和生物化學(xué)沉積物組成；離海岸越遠(yuǎn)，沉積物的顆粒越細(xì)??；該沉積土具有層理構(gòu)造，其中砂土比濱海帶更疏松，易發(fā)生流砂現(xiàn)象，其分布廣，厚度不均勻，壓縮性高；在淺海帶近代沉積的粘土則密度小、含水量高，因而其壓縮性大、承載力低；而古老的粘土則密度大、含水量低，壓縮性小，承載力高。此外還有冰積土和風(fēng)積土。（5）湖泊沉積土 由湖浪作用而在湖中沉積的堆積土稱湖泊沉積土。山區(qū)河谷的沖積土，顆粒較粗，多為砂粒填充的卵石、圓礫組成，所以，透水性好、壓縮性小，是良好的建筑地基。一般地，靠近山地的粗粒碎屑堆積物，地下水位埋藏較深，土質(zhì)較均勻，是良好的天然地基；離山較遠(yuǎn)的山前平原開闊地段由較細(xì)的粉砂、粘土顆粒堆積，厚度較大，顆粒均勻，其形成過程中受到周期性干旱的影響，細(xì)小粘土顆粒發(fā)生凝聚作用，同時(shí)析出可镕性鹽類，使土質(zhì)較為密實(shí)，通常這部分洪積土也是良好的天然地由基；而中間地帶，土粒組成復(fù)雜，常由于地下水溢出地面而形成沼澤地帶，土質(zhì)較弱而承載力較低，工程建設(shè)時(shí)應(yīng)特別注意。尤其是新近堆積的坡積土土質(zhì)疏松、壓縮性較高，在工程建設(shè)中要引起重視。因此，該種沉積土均勻性很差，作為建筑物地基時(shí)，要特別注意其不均勻沉降。由于形成條件、搬運(yùn)方式和沉積環(huán)境不同，自然界的土也就有不同的成因類型，可分為陸相沉積和海相沉積兩類。土體中的粗顆粒便是物理風(fēng)化的產(chǎn)物。風(fēng)化作用包括：1） 物理風(fēng)化 是指由于溫度變化、水的凍脹、波浪沖擊、地震等引起的物理力使巖體崩解、碎裂的過程，這種作用使巖體逐漸變成細(xì)小的顆粒。3） 生物風(fēng)化 由動(dòng)物、植物和人類活動(dòng)對巖體的破壞稱生物風(fēng)化，例如：長在巖石縫隙中的樹，因樹根伸展使巖石縫隙擴(kuò)展開裂；人們開采礦山、石材，修鐵路、打隧道，劈山修公路等活動(dòng)形成的土等。當(dāng)殘積土被風(fēng)或降水帶走一部分細(xì)小顆粒后土中存在較大的孔隙。坡積土由上而下具有一定的分選性，土質(zhì)不均勻，還常易發(fā)生沿基巖傾斜面的滑動(dòng)。洪積土具有分選性，但因搬運(yùn)距離較短，顆粒磨圓程度較差，且山洪不規(guī)則地暴發(fā)，堆積物質(zhì)各不一樣，所以洪積土還具有不規(guī)則交替的層理構(gòu)造，并具有夾層、尖滅等產(chǎn)狀。沖積土分布很廣，主要分為平原河谷沖積土和山區(qū)河谷沖積土。但在三角洲沉積土的表面，有一層厚度不大且經(jīng)過長期干燥而形成的粘性土硬殼層，承載力較高，可作為一般建筑物基礎(chǔ)的持力層。若湖泊逐漸淤塞后則可變成沼澤，形成沼澤土，它主要是由泥炭（有機(jī)物含量近60％以上）組成，其主要特征是：含水量極高，透水性極低，壓縮性很高且不均勻，承載力也很低，一般不宜作為天然地基。海濱（海水高潮位時(shí)淹沒，低潮位時(shí)露出的海洋地帶）沉積土主要由卵石、圓礫和砂等粗碎屑物質(zhì)組成，有時(shí)有粘性土夾層，具有基本水平或緩傾斜的層理構(gòu)造，作為地基，強(qiáng)度較高；但在河流入?？诘貐^(qū)常有淤泥沉積，這是河流帶來的泥砂及有機(jī)物與海中有機(jī)物沉積的結(jié)果。固體部分即為土粒，由礦物顆?；蛴袡C(jī)質(zhì)組成，構(gòu)成土的骨架。（1）．散體性：顆粒之間無粘結(jié)或弱粘結(jié)，存在大量孔隙，可以透水、透氣。基于此，土具有不同于其它建筑材料的特征。因此進(jìn)行土工試驗(yàn)對于土木工程的研究是非常必要的。(2).只有對具體土樣的試驗(yàn)，才能揭示不同類型、不同產(chǎn)地、不同狀態(tài)的不同力學(xué)性質(zhì)，特別是對于非飽和圖、區(qū)域性與、人工復(fù)合土等。(6).原位試驗(yàn)、原型監(jiān)測直接為土木工程服務(wù)，同時(shí)使數(shù)值計(jì)算的反算和實(shí)現(xiàn)信息化施工的重要依據(jù)、所以，土力學(xué)的研究和土工實(shí)踐從來都不能脫離土工實(shí)驗(yàn)工作，它是深入認(rèn)識(shí)和發(fā)展完善理論和計(jì)算的正確途徑。土是由固體顆粒、 水和氣體所組成， 土的各組成部分的質(zhì)量和體積之間的比例關(guān)系，用土的三相比例指標(biāo)表示。土屬多孔介質(zhì)體，它內(nèi)部的骨架顆粒之間存在一定的空隙，形成了通道， 使水能在其中運(yùn)動(dòng)， 所以它必然具有滲透性。另外還必須對巖土的變形特性有一定的了解和掌握，這樣才能指導(dǎo)巖土工程的設(shè)計(jì)與施工，才能保證工程能經(jīng)濟(jì)，安全，有效的運(yùn)行。土的水理性質(zhì)試驗(yàn):包括土的固結(jié)試驗(yàn)、濕化試驗(yàn)等。由于巖土體的不均勻性，取樣、運(yùn)輸、保管過程中的擾動(dòng)， 試驗(yàn)儀器及操作方法的差異等使得巖土試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)部分失真，在一定程度上影響勘察成果的真實(shí)性與準(zhǔn)確性。采樣不合格的巖土樣，在試樣制備時(shí)應(yīng)注意。在制樣過程中要對土樣的顏色、 名稱、包含物、礦物成分、軟