【正文】 硬程度、塑性狀態(tài)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等進(jìn)行描述，不僅是判定土類別的依據(jù)，也有利于后期數(shù)據(jù)整理時(shí)進(jìn)行對(duì)比和綜合分析處理，得出符合工程實(shí)際的數(shù)據(jù)。鋁盒質(zhì)量應(yīng)定期標(biāo)定：鋁盒在長(zhǎng)期使用過(guò)程中由于氧化、磨損其質(zhì)量也有一定變化，定期標(biāo)定能有效降低試驗(yàn)誤差；③ 烘干時(shí)間及溫度對(duì)含水量測(cè)試數(shù)據(jù)影響較大，從而影響到地基土承載力基本值。決不能為趕工期而省時(shí)省工，更不能不分土類別、不分溫度、不分時(shí)間地進(jìn)行烘干。土粒比重是土的基本物理指標(biāo)之一，是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的值，它決定于土的礦物成分，～ ， 有機(jī)質(zhì)為 ～， ～ ，土粒的比重變化幅度很小，同一地區(qū)同一類型的土相對(duì)密度基本接近，通?？砂吹貐^(qū)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選用。在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)操作人員能夠?qū)[石、 巖屑、 雜物的土樣過(guò)篩后進(jìn)行試驗(yàn)， 但當(dāng)土中含原生的鐵、 錳質(zhì)結(jié)核時(shí)而往往忽視過(guò)篩，直接將土中的鐵、錳質(zhì)結(jié)核壓碎混入土中，這種方法造成土的液、塑限含水量偏小。杯口土面平整時(shí)，不能用調(diào)土刀過(guò)分抹平，尤其對(duì)易粉土更容易造成杯表面含水量降低，產(chǎn)生試驗(yàn)誤差。土體定名應(yīng)規(guī)范，在土體定名時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)粉土定名的誤區(qū)。另外， 按《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（規(guī)定粉土承載力特征值深寬修正時(shí)、按《 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行液化判別時(shí)，均需根據(jù)粉土粘粒含量數(shù)值來(lái)進(jìn)行計(jì)算和判別， 雖然對(duì)地震烈度小于等于６度的地區(qū)，對(duì)非持力層粉土一般建筑不需進(jìn)行液化判別和承載力特征值深寬修正，但也不能僅以塑性指數(shù)作為判定粉土的條件。在透水石含水量較土樣含水量小時(shí)，會(huì)加速土樣的失水呈收縮趨勢(shì)，造成壓縮量過(guò)大。⑤ 試 驗(yàn) 穩(wěn) 定 標(biāo) 準(zhǔn) 在 《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：施加每級(jí)壓力后，測(cè)定試驗(yàn)高度變化作為穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。雖然直剪試驗(yàn)方便簡(jiǎn)單，但其對(duì)粉土、粉質(zhì)粘土及較軟弱土強(qiáng)度指標(biāo)可信度較差，三軸試驗(yàn)可取得較好的效果，在一個(gè)勘查項(xiàng)目的土工試驗(yàn)中可進(jìn)行一定數(shù)量的三軸剪切試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。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(duì)象。如何確定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以及各個(gè)指標(biāo)存在那些必然的聯(lián)系，對(duì)于從事土工實(shí)驗(yàn)的人員有很大的指導(dǎo)意義。因此，準(zhǔn)確測(cè)定他們的值，有著重要的意義。值得注意的是當(dāng)土中含有有機(jī)質(zhì)時(shí)， 以下，此時(shí)應(yīng)改用中性液體，如煤油、汽油甲苯和二甲苯，并采用抽氣法排氣。土的密度指標(biāo)，雖然也是一個(gè)變化的值，不同的土樣重度值不同，但對(duì)于某一個(gè)土樣來(lái)說(shuō)，它的值較穩(wěn)定和比較容易測(cè)準(zhǔn)的。土的塑性指數(shù)高，表示土中的膠體粘粒含量大，同時(shí)也表示粘土中可能含有蒙脫石或其它高活性的膠體粘粒較多。其二，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)人員，只受過(guò)幾個(gè)月的的培訓(xùn)，因此，它們對(duì)于土的狀態(tài)的確定并不是很明確，比如，國(guó)標(biāo)中把粘性土的狀態(tài)按液性指數(shù)的大小分為堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑，而一旦測(cè)出土的狀態(tài)為堅(jiān)硬或流塑，就會(huì)產(chǎn)生懷疑，所測(cè)土并不像想象中那么堅(jiān)硬或流塑。其四，測(cè)定土的液、塑限時(shí)取標(biāo)準(zhǔn)樣的問(wèn)題， mm的篩，才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。比如，以土中粘粒為主做試驗(yàn)或以砂粒為主做試驗(yàn)，目的就是反映土的真實(shí)情況，為工程建設(shè)服務(wù)〔3〕。大多數(shù)情況下，會(huì)是因?yàn)樘烊缓坎粶?zhǔn)造成土的狀態(tài)確定不準(zhǔn)。如上下土層的壓縮性不等，或上部建筑物荷載不一，皆可促成同一平面上的不均勻沉降。影響成果準(zhǔn)確度的因素也很多，有一些是比較容易找到原因的，如：在開(kāi)土取土的過(guò)程中，感到土是較軟的或測(cè)出的液性指數(shù)較低，而測(cè)出的壓縮系數(shù)小，這說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作有誤或記錄有誤，要檢查各個(gè)環(huán)節(jié)?？辜魪?qiáng)度的實(shí)驗(yàn)方法有多種，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)常用的有直接剪切實(shí)驗(yàn)、三軸壓縮實(shí)驗(yàn)和無(wú)測(cè)限抗壓實(shí)驗(yàn)。比如，無(wú)粘性土的C值應(yīng)為0，而在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出的值不一定為0，這實(shí)際上也是正常的，因?yàn)樵谖覀兯鶞y(cè)出的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)中，并不是說(shuō)C值完全代表土的凝聚力，而Φ值也不完全代表內(nèi)摩擦力，而是兩者互相包含，都代表土的抗剪強(qiáng)度的一部分。造成這種現(xiàn)象的原因，一方面是取土質(zhì)量問(wèn)題，另一方面在安裝試件時(shí)對(duì)土產(chǎn)生了一定的擾動(dòng)，使土得到了不同程度的固結(jié)等原因。一般情況下，土的壓縮性越高，壓縮模量越低，而它的快剪強(qiáng)度則越小。因此，在GBJ789中，把它們之間的關(guān)系列成表格，可以根據(jù)土的物理性質(zhì)，判定土的承載力。如果將土的物性和力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)一起來(lái)，必將有利于我們對(duì)土的性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，其中的規(guī)律也有待我們進(jìn)一步探討。土由多種礦物質(zhì)組成，其中含量較多的有氧化鈣CaO、二氧化硅SiO三氧化二鐵Fe2O3高嶺石Ai2O3粗粒土分為礫類和砂類，礫類土中有較大一些的顆粒，有較好的強(qiáng)度，含有一定的粘性，是公路建設(shè)較好的材料。（1）細(xì)粒土可分為粘質(zhì)土、粉質(zhì)土和有機(jī)質(zhì)土三類。粘質(zhì)土具有較強(qiáng)的親水系數(shù)，具有合適的塑性，除一些高粘性土外，都能直接作為路基和路面基層的填筑材料。（2）石灰穩(wěn)定土，是根據(jù)粘質(zhì)土塑性指數(shù)較高，親水系數(shù)較大的特點(diǎn)，加入一定百分比的石灰，改善土的塑性指數(shù)，增加土的強(qiáng)度，還能有效防止裂縫。也可以和其它材料結(jié)合作改良土用。二、土工試驗(yàn)與檢測(cè)土是公路工程施工中最基本的也是用量最大的材料。這一指標(biāo)較為重要，它直接關(guān)系到各種土的可用性和其它相關(guān)指標(biāo)的形成。每次作試驗(yàn)時(shí)都要對(duì)儀器作以校正。是對(duì)土樣進(jìn)行規(guī)類的試驗(yàn)。土的最大干密度和最佳含水量是土方填筑施工質(zhì)量控制的重要指標(biāo)。室內(nèi)CBR是檢驗(yàn)土的抗壓強(qiáng)能力的指標(biāo)，決定著某種土能否作為路基和基層填筑的材料。（1）現(xiàn)場(chǎng)含水量，土方填筑時(shí)現(xiàn)場(chǎng)土的含水量一定要檢測(cè)準(zhǔn)確。計(jì)算土方用量也要用到它。土方填筑時(shí)，土的含水量要略高于最佳含水量2%左右。壓實(shí)度是檢測(cè)土方填筑質(zhì)量和壓實(shí)質(zhì)量的最重要指標(biāo)。昌圖的許多工程施工中采取在1525℃氣溫時(shí)段和風(fēng)力小于三級(jí)時(shí)段進(jìn)行彎沉檢測(cè)，結(jié)果比較穩(wěn)定可靠。為了便于敘述，本規(guī)程將粗粒土分為粘性粗粒土和無(wú)粘性粗粒土兩大類。由于級(jí)配變化，其工程特性隨之也不同。并按此來(lái)確定各項(xiàng)指標(biāo)的范圍及其采用值。人工級(jí)配，是根據(jù)料場(chǎng)或?qū)嶋H填料試驗(yàn)所得級(jí)配成果，按統(tǒng)計(jì)方法整理而得出的級(jí)配，隨統(tǒng)計(jì)方法不同有多種型式。此外，尚有采用小值平均級(jí)配與考慮強(qiáng)度或滲透變形特征進(jìn)行配置，級(jí)配的其他方法［3］、［4］、［5］。
粒等量替代超粒徑顆粒，這樣雖可較好地保持粗粒的粗度和骨架作用，但增大了粗粒的均勻性；另一種方法是以允許的最大粒徑至5mm顆粒按比例替代超徑顆粒，這樣既保持了粗粒的骨架作用，又能保持粗粒級(jí)配的連續(xù)性和近似性。但這種條件是難以滿足的。近年來(lái)，我國(guó)也有一些單位采用。 此外，對(duì)于滲透及滲透變形等試驗(yàn)，超粒徑顆粒處理是否可參照進(jìn)行，尚有待于試驗(yàn)驗(yàn)證。四、其 他 1．關(guān)于風(fēng)化粗粒土超粒徑的限制問(wèn)題
應(yīng)視粗粒風(fēng)化程度不同對(duì)試樣允許最大粒徑的限制可適當(dāng)放寬。 對(duì)于有尖銳棱角的堆石，意大利ESMES曾用不同形狀系數(shù)（Cf）的灰?guī)r堆石料，控制同一孔隙比進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，在垂直壓力5MPa下，垂直應(yīng)變由6％增加到9％[11]。同時(shí)由于氣體因孔隙水壓力的變化而脹縮，因而飽和度成為對(duì)試驗(yàn)成果的一個(gè)影響因素。這已為國(guó)內(nèi)外的一些研究者所證實(shí)。因此，本試驗(yàn)建議對(duì)滲透性較小的粘性粗粒土采用煮沸脫氣水；對(duì)滲透性較大的無(wú)粘性粗粒土不作明確規(guī)定，可根據(jù)各單位具體條件進(jìn)行。四、防止沿筒壁滲透的問(wèn)題 含細(xì)粒少的粗粒土，試樣不易與筒壁密合，常會(huì)造成沿筒壁的集中滲漏。試料性質(zhì)為風(fēng)化砂巖石渣和砂礫石兩種大于P。 為此，本次修訂對(duì)原狀粗粒土試樣分別采用膨脹水泥砂漿和筒壁裝橡皮膜充氣止水。例如有用土的不均勻系數(shù)來(lái)判別的[26]；有用骨架孔徑與細(xì)粒（填料）粒徑之比值來(lái)判別的[27]；也有用微分曲線型式來(lái)判別的[28]。上述各法中涉及到骨架顆粒和填料細(xì)粒的區(qū)分粒徑。而且它們自身所形成的孔隙，已經(jīng)不能為更細(xì)顆粒所填充，因此，就有可能根據(jù)受力情況用某一固定粒徑來(lái)確定骨架與填料的區(qū)分粒徑。對(duì)管涌的臨界坡降計(jì)算，目前研究的還不夠深入，在蘇聯(lián)有特立雪夫、伊斯托明娜[24]、康特拉契夫[28]等方法，在國(guó)內(nèi)有原南京水利科學(xué)研究所[30]、[33]等方法，所有這些計(jì)算方法，在缺乏試驗(yàn)條件下，可作為估計(jì)之用。國(guó)內(nèi)外雖然已提出不少設(shè)計(jì)方法，但是多限于保護(hù)不均勻系數(shù)較小的土。 選擇反濾料，應(yīng)以就地取材為原則，盡可能利用天然物料，既省工，又便于施工機(jī)械化，故不一定局限于選用級(jí)配料。對(duì)于防止外部管涌來(lái)說(shuō)，級(jí)配的選擇是主要方面，厚度應(yīng)根據(jù)施工要求確定。關(guān)于接觸沖刷試驗(yàn)，因開(kāi)展不多，缺乏經(jīng)驗(yàn)，暫不列入規(guī)程，其試驗(yàn)方法及儀器設(shè)備與水平滲透變形大至相似。垂直儀器主要用來(lái)進(jìn)行水流自下向上和自上向下的濾層試驗(yàn)及自下向上的管涌和流土試驗(yàn)。故只保留直徑為20cm及30cm的兩種。個(gè)別地區(qū)可視當(dāng)?shù)夭牧隙唧w確定合適的比值。 1．滲透變形儀的設(shè)計(jì)原則及要求 （l）應(yīng)能測(cè)定試樣的總坡降及局部坡降。 （5）應(yīng)設(shè)有集砂器，測(cè)定試樣中被帶出顆粒數(shù)量和機(jī)械成分。 2．測(cè)壓管的布置原則 （l）在儀器的進(jìn)水段及出水段應(yīng)各布置一個(gè)測(cè)壓管，以測(cè)定試樣總坡降。
（4）在作水平滲透變形及接觸沖刷試驗(yàn)時(shí)，在不同介質(zhì)接觸面上，應(yīng)每隔5cm布置測(cè)壓管。 （2）在試驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)從測(cè)壓管套嘴上接上或取下橡皮管時(shí)，應(yīng)不使測(cè)壓頭周圍土的改變土樣的粗細(xì)級(jí)配比例。 2．關(guān)于邊壁影響的處理問(wèn)題 試樣裝入儀器內(nèi)，不可能與儀器邊壁很好結(jié)合，容易形成邊壁通道，滲流集中。這樣做的目的是既節(jié)省了試驗(yàn)時(shí)間，又不會(huì)增大相對(duì)誤差。四、存在問(wèn)題及其解決途徑 1．試驗(yàn)用水及排氣問(wèn)題
試樣中氣泡存在的原因是試樣本身含氣及試驗(yàn)用水含氣兩方面。根據(jù)長(zhǎng)江水利水電科學(xué)研究院土工室的經(jīng)驗(yàn)，將自來(lái)水貯存一天以上，可減少水中空氣的離析。國(guó)內(nèi)的研究也認(rèn)為應(yīng)控制水溫與室溫保持一致。對(duì)本試驗(yàn)所規(guī)定的無(wú)粘性土來(lái)說(shuō)，加溫辦法甚難奏效，因?yàn)樵囼?yàn)所需流量太大。 2．管涌的鑒別 試驗(yàn)中對(duì)管涌的鑒別，國(guó)內(nèi)外缺乏一個(gè)明確標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)不一，看法不一。 （3）供水水箱位置升高，而上游測(cè)壓管水位并不相應(yīng)升高，甚至下降，流量加大，說(shuō)明了試樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)已起變化。 3．管涌的臨界坡降與破壞坡降 對(duì)流土來(lái)說(shuō)，當(dāng)滲透坡降達(dá)到某一定值時(shí)，滲透力等于土體在水中的自重，該土體處于極限平衡狀態(tài)，很快破壞，表現(xiàn)在試樣中，可以看到土體浮動(dòng)，顆粒群同時(shí)起動(dòng)，或者是土體先行膨脹，緊接著有隆起或斷裂等現(xiàn)象，最后突然崩潰。這個(gè)臨界坡降指標(biāo)表明了試樣內(nèi)部某處開(kāi)始起了變化。它只是量變的程度有所增加，有人稱此階段為局部破壞坡降，但它沒(méi)有明顯的界限可以標(biāo)志。在經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程中，到達(dá)第三階段，此時(shí)i～v曲線的縱坐標(biāo)i值隨v的增大而減小，此轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的坡降值為破壞坡降。 4．滲透系數(shù)k值的計(jì)算 在試驗(yàn)過(guò)程中，是按k=v/i公式計(jì)算滲透系數(shù)的。五、反 濾 層 試 驗(yàn) 的 說(shuō) 明 1．反濾層試驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng) （1）首先需了解地基及料場(chǎng)的地質(zhì)剖面圖，掌握地基土的特證及料場(chǎng)的貯藏量。 （4）反濾料本身應(yīng)采用外管涌土。 （3）滲流方向由上向下時(shí)，不允許被保護(hù)土穿過(guò)濾層。對(duì)于長(zhǎng)方形上下觀測(cè)坑兩側(cè)挖槽回填粘土半封閉式的，注水量流失相對(duì)地少，開(kāi)挖回填工作量不太大，且一次可同時(shí)測(cè)出兩組平均坡降，是目前較好的一種形式。因此，上述試驗(yàn)方法僅供參考使用。 3．礫質(zhì)原狀土滲透變形試驗(yàn) 對(duì)于在現(xiàn)場(chǎng)能挖成50cm50cm50cm或（φ50～φ80cm）80cm的試樣，四周澆混凝土，并預(yù)留溢水口和裝進(jìn)水管、測(cè)壓管等，可仍照室內(nèi)垂直滲透變形試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。  粗粒土固結(jié)試驗(yàn)說(shuō)明書(shū)一、概 述 粗粒土在有側(cè)限的單軸加壓情況下的固結(jié)過(guò)程，就是顆粒產(chǎn)生相對(duì)位移，重新排列，土體積逐漸壓縮并隨時(shí)間變化直至變形達(dá)到穩(wěn)定為止的全過(guò)程。如果壓力增大，粗粒土的壓縮還可能是顆粒被壓碎的結(jié)果。測(cè)定粗粒土的壓縮及固結(jié)指標(biāo)的大型試驗(yàn)有所發(fā)展：、6in的中型壓縮儀進(jìn)行上述試驗(yàn)；，其試樣尺寸為10in，高度為2～5in；－h(huán)ultze為研究碎石的彈性性質(zhì)，曾使用荷載板和三軸儀（φ50cm125cm）進(jìn)行試驗(yàn)；，最大垂直壓力達(dá)2500kPa，英國(guó)、意大利、墨西哥等都建造了高壓大型固結(jié)儀。這里就影響粗粒土固結(jié)試驗(yàn)成果的幾個(gè)主要因素加以討論和說(shuō)明，以供參考。 關(guān)于試樣高度與最大粒徑的合理比值，水利電力部東北勘測(cè)設(shè)計(jì)院科學(xué)研究所比較試驗(yàn)認(rèn)為，對(duì)礫石不起骨架作用的粘性粗粒土，H／dmax的比值以4較合適[35]，蘇聯(lián)在研究努列克等高土石壩的粗粒土壓縮試驗(yàn)時(shí)，指出儀器的高度和直徑應(yīng)不小于所研究土料最大粒徑的5～6倍[14]；美國(guó)曾用三輪剪力儀作含礫土的壓縮試驗(yàn)，其H／dmax為4，這些試驗(yàn)還限于粘性粗粒土。此外，ISMES還分別用大（φ1300mm）、中（φ500mm），?。é?00mm）三種不同尺寸的固結(jié)儀，用相似級(jí)配的花崗巖在相同的P0（孔隙比）反Cf（顆粒形狀系數(shù)）條件下， D／dmax均為10，進(jìn)行比較試驗(yàn)。
為了減小側(cè)壁摩擦力，通常采用以下一些辦法。但該儀器應(yīng)力分布復(fù)雜，還有待進(jìn)一步研究。馬薩爾比較試驗(yàn)表明，有減小摩擦襯墊時(shí)的軸向應(yīng)變?chǔ)?要比沒(méi)有襯墊的變形約大20％[36]。拉姆（Lambe）（1951）認(rèn)為開(kāi)縫尺寸應(yīng)相當(dāng)于dmax，以避免剪切盒被大顆?？ㄗ?，產(chǎn)生剪破；賈安（S．P．Jam）與卡普特（R. C. Cupta）采用開(kāi)縫尺寸稍大于試料最粗粒及平均尺寸，；國(guó)外多數(shù)采用開(kāi)縫尺寸為（～）dmax。 五、垂直壓力的施加與固結(jié)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn) 1．垂直壓力大小及施加方法
粗粒土在剪切試驗(yàn)前，垂直壓力應(yīng)一次施加，其大小應(yīng)符合該土料在建筑物中的工作條件，與設(shè)計(jì)正應(yīng)力相適應(yīng)。 2．固結(jié)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn) 粗粒土在垂直荷重作用下的穩(wěn)定時(shí)間，不僅與試料級(jí)配、密度、飽和情況有關(guān)，而且與垂直壓力大小有關(guān)。粘性粗粒土的固結(jié)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，與無(wú)粘性粗粒土固結(jié)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)一致，均采用變形標(biāo)準(zhǔn)。 （3）應(yīng)力控制法，按水平壓力法讀數(shù)遞增水平剪切力。對(duì)應(yīng)力控制法，剪切速率即水平荷重分級(jí)大小和加荷快慢問(wèn)題。不論采用哪種分級(jí)方法，水平剪切力施加不得少于10級(jí)，加至50％～70％，從計(jì)算方便起見(jiàn)，～～。大型