【正文】 變與垂直壓力增量之比，即壓縮模量的倒數(shù)稱為體積壓縮系數(shù)；體積壓縮系數(shù)越大，表明土的壓縮越高。 ? 載荷試驗與室內(nèi)壓縮試驗兩者之間有很大差異；室內(nèi)壓縮試驗土樣側(cè)向不容許有變形發(fā)生，所以它是單向壓縮變形，而載荷試驗地基土的豎向變形是在有側(cè)向變形情況下發(fā)生的。 2 土的力學性指標 2 土的力學性指標 ? ⑵ 三軸剪切試驗 ? 試驗原理：是在圓柱形試樣上施加最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力，保持其中之一不變，改變另一主應(yīng)力，使試樣中的剪應(yīng)力逐漸增大，直到達到極限平衡而剪切，由此求得土的抗強度。 ? 試驗原理：在某一初始水頭差 h0作用下，水流過試樣，由于水流動，量管內(nèi)水頭不斷下降，在時間 t終了時的水頭差為 h1，由量管測得的水量為 Q，量管的內(nèi)截面積為 a，因為整個試驗時間內(nèi)水頭都在變化，所以達西定律用微分方程來表示，經(jīng)過積分便得到滲透系數(shù)的計算公式 . ? 變水頭滲透試驗方法： ? （ 1）將裝有試樣的環(huán)刀（直徑 , 高度 40mm）裝入滲透容器，密封至不漏水不漏氣； ? （ 2）將滲透容器的進水口與變水頭管連接，利用供不瓶中的純水向進水管注滿水，并滲入滲透容器，開排氣閥，排除滲透容器底部的空氣，直至溢出水中無氣泡，關(guān)排氣閥，放平滲透容器，關(guān)進水管夾。 3土的滲透性指標 ? 非均質(zhì)土的滲透性 ? 天然土層是成層的，各土層的系數(shù)分別為 k1,k2,k3……, 厚度分別為上 H1， H2， H3…… ，在水力坡降的作用下，水平方向的平均滲透系數(shù)為 kx,垂直方向的滲透系數(shù)為中 kz,其計算公式分別為： ? Kx=(k1H1+k2H2+k3H3+……)/H ? Kz=H/((H1/k1)+(H2/k2)+H3/k3)+……) ? 由上述分析可看出，各層土的滲透系數(shù)相差很大，水平向滲透由最透水的一層控制，豎向滲透由最不透水的土層控制。即 ? Dr=(emaxe)/(emaxemin) ? 天然狀態(tài)下的孔隙比介于最大與最小孔隙比之間，所以， Dr值變化在 01之間，通常把 Dr作為砂土的結(jié)構(gòu)指標，按值大小分為以下三種狀態(tài)； ? 0 Dr ≦ 疏松 ? Dr ≦ 中密 ? Dr ≦ 1 密實 5土的化學分析試驗 ? ： ? 土中的易溶鹽是指易溶于水的鹽類，包括全部氯化物、易溶的硫酸鹽和易溶的碳酸鹽等；易溶鹽試驗是測定土中易溶鹽總量、陰離子（ CO3 HCO SO42等）和陽離子（ Ca2+、 Mg2+、 K+、 Na+等） ? ： ? 土中有機質(zhì)主要是指碳、氫、氮、氧及少量的硫、磷和金屬元素組成的有機化合物。取出試樣測定含水量； ? d：按相同步驟測定另外兩種不同含水量試樣的圓錐入土深度含水量； ? e：資料整理： ? (1) 繪制含水量與圓錐下沉深度曲線； ? (2) 由含水量與圓錐下沉深度曲線上，查得：下沉深度為 17mm所對應(yīng)的含水量即為 17mm液限，下沉深度為 10mm所對應(yīng)的含水量即為 10mm液限，下沉深度為 2mm所對應(yīng)的含水量即為塑限。 ? 粗篩孔徑為： 60、 2mm； ? 細篩孔徑為： 、 、 、 、 、 ； ? ： ? 就是利用土壤密度計通過測量不同深度處懸液的密度和土粒沉降的距離來計算不同粒徑所占的百分比。 ? 試驗方法有：錘擊法、振動法和錘擊振動聯(lián)合法。這也是黃土不同于一般粘性土的重要特性。 ? 7. 2膨脹土的特性指標 ? 自由膨脹率：是反映膨脹土吸水膨脹特性的指標之一，由人工制備的烘干土，在水中增加的體積與原來體積之比； ? 膨脹率：在一定壓力下，浸水膨脹穩(wěn)定后，土樣增加的高度與原高度之比； ? 膨脹力：原狀土樣在體積不變時，由于浸水膨脹產(chǎn)生的最大內(nèi)應(yīng)力； ? 收縮系數(shù)：在膨脹土中，由于粘土礦物的作用，收縮性往往比一般粘土還會強烈。測定試驗土樣的含水量和密度并計算孔隙比。 ? （ 5）試驗結(jié)束后，卸除荷重取出環(huán)刀試樣； ? （ 6）計算指標如下： ? 天然孔隙比： e0=｛ (1+)ds/ρ｝ 1 ? 各級壓力下的孔隙比： ei= ｛ (1+e0)hi/h｝ 1 ? 某一壓力范圍的壓縮系數(shù)： av=10(eiei+1)/(Pi+1Pi) ? 某一壓力范圍的壓縮模量： Es=(1+ei)/av 試驗操作規(guī)程 ? ： ? （ 1）飽和土的固結(jié)需要一定時間才能完成，所以不得采用快速法進行試驗。 ? ：直接剪切試驗是測定土的抗剪強度的一種常用方法。 ? 常用的試驗方法有 ： ? ① 不固結(jié)不排水剪（ UU）：試樣在完全不排水下施加周圍壓力后，快速增大軸向壓力到試樣破壞； ? ② 固結(jié)不排水剪（ CU）：試樣先在周圍壓力下進行固結(jié)，然后在不排水條件下快速增大軸向壓力到試樣破壞； ? ③ 固結(jié)排水剪（ CD）：試樣先在周圍壓力下進行固結(jié)，然后繼續(xù)在排水條件下緩慢增大軸向壓力到試樣破壞。 ? （ 4）施加垂直壓力后，立即拔去固定銷，開動秒表，以每分鐘 412轉(zhuǎn)的均勻速率旋轉(zhuǎn)手輪，使試樣在 35分鐘內(nèi)剪損。 ? 校正步驟如下： ? （ 1）以與試樣等直徑的金屬塊，按正常試驗程序裝入儀器，同時將儀器的各個零件的位置做好標記； ? 試驗操作規(guī)程 ? （ 2）每十分鐘加荷一次，測記各級壓力下量表讀數(shù)，荷重大小視儀器設(shè)備而定，依次為 : ? 25kpa,50kpa,75kpa,100kpa,150kpa,200kpa,300kpa,400kpa,500kpa,600kpa,800kpa,1000kpa,1200kpa,1400,kpa,1600kpa,2400kp,3200kpa. ? (3)將最大荷重下的量表讀數(shù)記下后，按與加荷等級相反的次序，每十分鐘退荷重一次，測記量表讀數(shù)，至荷重完全卸除為止。 ? 按下式計算 50壓力下的膨脹率（ %）： ? δe50 =（ Z50+ZcZ0） 100/h0 ? （ 3 ）不同壓力下的膨脹率試驗 ： ? 試驗相同，壓力不同，當要求的壓力大于或等于 150kpa時，就按 50kpa分級加荷；當壓力小于 150kpa時，應(yīng)按 25kpa分級加荷； ? 資料整理如下： ? （ 1）各級壓力下的膨脹率： δepi =（ Zp+ZcZ0） 100/h0 ? （ 2）試驗后的孔隙比： e=△ h0/h0(1+e0)+e0 △ h0=Zp0+Zc0Z0 ? 以各級壓力下的膨脹率為縱坐標，壓力為橫坐標，繪制膨脹率與壓力關(guān)系曲線，該曲線與橫坐標的交點即為該試樣的膨脹力 ? 試驗操作規(guī)程 ? c 收縮試驗 ： ? 主要試驗設(shè)備：收縮試驗裝置 測板直徑 10mm，多孔板直徑 70mm； ? 環(huán)刀 (直徑 ，面積 30cm2，高 20mm)； ? 推土器（直徑 60mm，推進量為 21mm）； ? 試驗要點： ? (1)用推土器將試樣推出，于多孔板上稱量，精確至 , 底土試樣裝在試驗裝置上，每 14h測記百分表讀數(shù)，并稱試樣質(zhì)量，兩天后每 624h測記一次百分表讀數(shù)，并稱量試樣質(zhì)量 ，試驗至兩次讀數(shù)基本不變?yōu)橹梗? ? (2)試驗結(jié)束后，底土試樣在恒溫下烘干，稱量干土質(zhì)量，如須計算體收縮率，宜用蠟封法測出干試樣體積。 ? 試樣原始體積的量取、填裝或緊或松，對試驗結(jié)果影響較大，因此保持 10cm的距離和防止振動是非常嚴格的。 ? 按下式計算滲透溶濾變形系數(shù)： ? δwt=(h2h3)/h0 試驗操作規(guī)程 ? ： ? ? 環(huán)刀直徑 ，高度 20mm，面積 50cm2，透水石應(yīng)烘干冷卻； ? 采取分級加荷，在 0～ 200kpa壓力以內(nèi)，每級增量為 50kpa，在 200kpa以上每級增量為 100kpa； ? ，應(yīng)將環(huán)刀試樣保持在天然濕度下，分級加荷至規(guī)定壓力，下沉穩(wěn)定后浸水，至濕陷穩(wěn)定為止； ? ，應(yīng)將環(huán)刀試樣持在天然濕度下，采取快速分級加荷，加至試樣的上履土的飽和自重壓力，下沉穩(wěn)定后浸水，至濕陷穩(wěn)定為止； ? ，可采用以下試驗方法： ? （ 1） 單線法壓縮試驗 ：在同一取土點 抽深度處，至少取 5 個環(huán)刀試樣，均在天然濕度下分級加荷，分別壓至不同的規(guī)定壓力，下沉穩(wěn)定后浸水，至濕陷穩(wěn)定為止，計算出各級壓力下的濕陷系數(shù) δs，并繪制曲線，在曲線上取δs = psh值。水中測得的天然坡角比干燥狀態(tài)下測得的天然坡角為小。 ? （ 2）稱取烘干的代表性試樣 700g，均勻緩慢地倒入漏斗中，將漏斗和錐形塞桿同時提高，移動塞桿，使錐體略離開管口，管口應(yīng)經(jīng)常保持高出砂面 12cm，使試樣緩慢且均勻地落入量筒中。砂性土不應(yīng)小于 30min,粘性土不應(yīng)小于 1h； ? B 在裝有試樣的比重瓶中注入煮沸冷卻后的蒸餾水（液面高度與比重瓶校正時相同）放置于恒溫水槽內(nèi)，直到溫度穩(wěn)定、瓶上部懸液澄清，取出比重瓶擦凈外壁，稱量瓶水試樣總質(zhì)量并測定瓶內(nèi)水溫； ? C比重瓶法應(yīng)進行兩次平行測定，其平行差值不得大于 0 .002； ? （ 3）資料整理： ? 根據(jù)試驗結(jié)果可按下式計算土粒的相對密度 (ds)： ? ds=md dIt/(mbw+mdmbws) ? md 干土質(zhì)量 g。 試驗操作規(guī)程 ? 1 界限含水量試驗 ? ： 圓錐液限儀 適用于粒徑小于 0 .5mm的細粒土； ? 試驗方法； ? 將重 76g錐角 30176。土的擊實程度與含水量、擊實功能和擊實方法有著密切關(guān)系，當擊實功能和擊實方法不變時，則土的干密度隨含水量的增加而增加。 ? （ 5）按下式計算變水頭滲透系數(shù)： ? kt=〔 ㏒ (H1/H2)〕 /A(t2t1) ? a：變水頭管的斷面積（ cm2） ? A：土試樣的截面積（ cm2）； ? L：試驗量管長度（ cm）； ? ② 70型滲透儀（常水頭滲透儀），適用于砂性土。 ? 靈敏度是指原狀土的無側(cè)限抗壓強度與其重塑土（密度與含水量與原狀土相同）的無側(cè)限抗壓強度之比。 ? 計算方法：用同一土樣切取不少于 4個試樣進行不同垂直壓力作用下的剪切試驗后，用相同的比例尺在坐標紙上繪制抗剪強度 S與垂直壓力 p的相關(guān)曲線。回彈指數(shù)愈大，表明土的回彈變形量愈大。 ? 紅黏土： ? 是指碳酸鹽系的巖石經(jīng)紅土化作用形成的高塑性黏土。 ? 粉土的密實度和濕度分別根據(jù)孔隙比、含水量分為以下三種： e 密實 w 20 稍濕 ? ≦ e ≦ 中密 20 ≦ w ≦ 30 濕 ? e 稍密 w 30 很濕 ? （ 4）粘性土 ? 當塑性指數(shù)大于 10，且小于 17時，定名為粉質(zhì)粘土，當塑性指數(shù)大于 17時，應(yīng)定名為粘土。 1土的物理性指標 ? ? 在自然界所存在的土，都是由大小不同的土粒（礦物、巖石）組成，土粒的粒徑由粗到細逐漸變化時，土的性質(zhì)相應(yīng)地出發(fā)生變化。 ? 偶然誤差 ? 已消除系統(tǒng)誤差，但所測的數(shù)據(jù)仍在末一位或末二位數(shù)字上有差別，稱為偶然誤差； ? 偶然誤差時大時小，時正時負，方向不一定； ? 偶然誤差產(chǎn)生的原因不清楚，也無法控制； ? 用同一精度的儀器，在同一條件下，對同一物理量作多次測量，若測量的次數(shù)足夠多，則可發(fā)現(xiàn)偶然誤差完全服從統(tǒng)計規(guī)律，偶然誤差的算術(shù)平均值將逐漸接近于零。 ? 3校準的依據(jù)是校準規(guī)范、校準方法，可統(tǒng)一規(guī)定也可自行制定；檢定的依據(jù)檢定規(guī)程。 6計量認證與試驗室管理 ? ? 計量是為實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準確可靠而進行的科技、法制和管理活動。要很好地解決一個巖土工程問題，必須首先進行勘察和測試、試驗與分析，并利用土力學、工程 地質(zhì)學等的理論與方法，對各類土建工程進行系統(tǒng)性研究。進入二十一世紀后，全自動氣壓固結(jié)儀在全國占了一定的市場，試驗精度更高了，勞動強度降低了，工作效率提升了； ? 4人員問題：缺乏熟練的試驗人員；留不住高學歷的人才；試驗人員的培訓機制不健全；技術(shù)水平與人員素質(zhì)不能適應(yīng)工程的需求； ? 發(fā)展對策： ? 1對人員進行技術(shù)培訓，提高試驗技術(shù)水平； ? 2在經(jīng)濟條件改善的基礎(chǔ)上添置新的設(shè)備；