【正文】 粒土 15~30g；砂粒、有機(jī)土為 50g 稱質(zhì)量，稱量結(jié)果即為濕土質(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。 7 聯(lián)合測(cè)定法 1. 目的 和適用范圍 : 目的是聯(lián)合測(cè)定土的液限和縮限，為劃分土類、計(jì)算天然稠度、塑性指數(shù)，供公路工程設(shè)計(jì)和施工使用。將聯(lián)合測(cè)定儀的錐頭涂少許凡士林。 ② 通過液限 wL 與塑限時(shí)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(shí)所對(duì)應(yīng)的含水量，即為該土的塑限 wp。 鑒定土層所處的稠度狀態(tài) （堅(jiān)硬： IL ≤ 0。 試坑尺寸必須與試樣顆粒粒徑 相一致（ P36）。 （ 3）其他：修土刀、鋼絲鋸、凡士林等。 （ 2） 鑿子、鐵錘、毛刷等。 （ 2）取走基板，將留在試驗(yàn)地點(diǎn)的砂收回，將表面清掃干凈。取走灌砂筒，稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量 m4，準(zhǔn)確至 1g。 （ 2）按下式計(jì)算試驗(yàn)地點(diǎn)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。以 5OC 一級(jí)調(diào)節(jié)水溫 ，每個(gè)水溫下 稱瓶和水的總質(zhì)量?jī)纱稳∑骄?，?差值不得大 于。 C、稱取試樣 700g，倒入漏斗中，將漏斗與塞桿同時(shí)提高，移動(dòng)塞桿使錐體略離開管口，管口應(yīng)經(jīng)常保持高出砂面約 1~2cm，使試樣落入量筒中。 2． 結(jié)果整理 按下式計(jì)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。 顆粒分析是測(cè)定土中各不同粒徑的粒組質(zhì)量占總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)的方法。 Cu＝ d60/d10（反映土粒分布范圍） Cc＝ d302/d10 d60 （反映土粒分布形狀） d d d60— 小于某粒徑的土粒含量分別為 10％、 30％、 60％的粒徑。 3．試驗(yàn)步驟 （ 1）對(duì)于無粘聚性的土： ① 按規(guī)定稱取試樣，將試樣分批過 2mm 篩。 ② 稱取試樣，放于瓷盆并加入清水浸泡。（顆粒越大下沉越快） 均勻的懸液，在土顆粒下沉過程中，用密度計(jì)在懸液里測(cè)讀出對(duì)應(yīng)于不同時(shí)間的不同懸液密度，根據(jù)密度讀數(shù)和土顆粒下沉?xí)r間，計(jì)算出小于某一粒徑的顆粒占總土樣的百分比 試驗(yàn)開始： 1) 土樣首先進(jìn)行分散處理，如果易溶鹽含量大于 %還需要洗鹽處理，然后風(fēng)干備樣 2) 取代表性土樣 100g，測(cè)定風(fēng)干含水量 3) 稱風(fēng)干土樣 30g，注入 200ml 蒸留水中 ，浸泡過夜 4) 將浸泡過的懸液過 篩，煮沸 40min 5) 冷卻 后 倒入量筒 加入分散劑 4%r 濃度 六偏磷酸鈉 10ml 進(jìn)行分散土粒 ，再注入 蒸留 水 1000ml；上下攪拌各 30 次共 1 分鐘，使土顆粒在水中均勻分布；將密度計(jì)放入液體 10— 20 秒后讀數(shù)?？梢杂脕碛?jì)算壓實(shí)度（ρ d/ρ dmax）。如 9％、 11％、 13％（塑限）、 15％、 17％。 （ 6）擊實(shí)筒有大小之分試驗(yàn)，大擊實(shí)筒（內(nèi)徑 ）適用于粒徑小于 38mm 顆粒，小擊實(shí)筒（內(nèi)徑 ）適用于粒徑小于 25mm 顆粒。（無粘性土填筑一般通過相對(duì)密度來控制） 15 （ 10）兩次試驗(yàn)密度差值應(yīng)小于 。 5. 用脫模器脫出土樣，取中間處土樣測(cè)含水量。滲透性大小主要取決于土的 粒徑和級(jí)配 。稱剩余土質(zhì)量，準(zhǔn)確至 。土體固結(jié)與滲透性有密切關(guān)系。 孔隙水應(yīng)力 ：飽和土體中由孔隙水來承擔(dān)或傳遞的應(yīng)力。 固結(jié)試驗(yàn)是根據(jù)太沙基固結(jié)理論建立的。 4）若需要確定前期固結(jié)壓力，加荷率應(yīng)小于 1，最后一級(jí)應(yīng)大于 1000kpa，使曲線末端出現(xiàn)直線段。 例題 1 已知用 2 厘米厚試樣做雙面排水試驗(yàn)，達(dá)到某一固結(jié)度時(shí)用 8 分鐘時(shí)間，那么同樣土樣如果厚為 8米時(shí)，達(dá)到相同固結(jié)度需多長(zhǎng)時(shí)間？ 解 ：公式： t=T H2 /Cv 由于兩者試樣和固結(jié)度（決定時(shí)間因數(shù)）均相同，故 Cv 、 T 也均相同，雙面排水取厚度的一半，兩者 T/Cv 比值相同， 則： t1=T1 H12 /Cv1 。 破壞面與大主應(yīng)力作用面（ ? 1）夾角為α＝ 45＋Φ /2。 τσΦ 19 直接剪切試驗(yàn) 繪制剪應(yīng)力隨位移變化的曲線，確定抗剪強(qiáng)度，然后畫出法向應(yīng)力與抗剪強(qiáng)度的直線關(guān)系， 即可確定 粘聚力和內(nèi)摩擦角 兩個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)。適用滲透系數(shù)小于 106cm/s 的 粘性土和砂性土（砂土 即使施工速度很快，土體也會(huì)很快就排水固結(jié)完成）。重復(fù)上述步驟，做其他垂直壓力下的剪切試驗(yàn)。（不考慮固結(jié)） 6）飽和粘性土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)與 排水條件和剪切速率有關(guān)，與孔隙水壓力、試樣大 小無關(guān)。 ３） 計(jì)算試件平均斷面積 校正后的面積 Aa＝Ａ 0/（ 1ε） Ａ 0： 試驗(yàn)前試件面積 ４） 計(jì)算試件所受的軸向應(yīng)力 ?＝Ｃ *Ｒ／Ａａ Ｃ：量力環(huán)校正系數(shù) ５） 繪制應(yīng)力－應(yīng)變曲線 注意事項(xiàng) ： 1. 在試樣兩端以及側(cè)面涂凡士林。 三軸剪切試驗(yàn) 使 3— 4 個(gè)試樣（試樣高度與試樣直徑的比應(yīng)為 ～ ）分別在不用的圍壓（ x、 y、 z 三個(gè)方向）下施加變化的軸向壓力，直到破壞，確定抗剪強(qiáng)度參數(shù)（內(nèi)摩擦角和凝聚 力）。 試樣的安裝。 試樣剪切。 3）剪切速率問題： UU 試驗(yàn)速率對(duì)強(qiáng)度影響不大（ %— ％ ）； CU 試驗(yàn)相對(duì)要慢，并且粘性土 (%— %)要比粉質(zhì)土 (%— %)慢； CD 試驗(yàn)要緩慢的剪切 (%— %)。 注意事項(xiàng)： a) 反力裝置可以利用地錨、重物或車輛自重。 e) 分層時(shí)（ P101），可根據(jù)測(cè)得的比貫入阻力的變動(dòng)范圍不超過一定值時(shí)作為一層；也可根據(jù)錐尖阻力，結(jié)合側(cè)壁阻力進(jìn)行分層；對(duì)于很薄的土層，如果測(cè)得的兩個(gè)大小比貫入阻力之比小于 2，則可認(rèn)為時(shí)一層。 80177。 （ 3） 當(dāng)貫入擊數(shù)大于某一值時(shí)（ 如輕型大于 100 擊，重型大于 50 擊 ）可停止。 （ 3）估算土的不排水抗剪強(qiáng)度和極限填土高度。每級(jí)荷載維持 2 小時(shí) ， 即可施加下一級(jí)荷載 。 極限壓力 ：以曲線上第二個(gè)拐點(diǎn)或 S/B= 的荷載或以破壞荷載的前一級(jí)荷載為準(zhǔn)。 2）對(duì)于透水性差的軟粘土由于加荷速度與實(shí)際差異大獲得的參數(shù)不準(zhǔn)確。 （ 3）預(yù)估單樁承載力和選擇 樁尖 持力層。如為密實(shí)土層， N 大于 50 時(shí)，記錄下 50 時(shí)的貫入深度△ S（ cm）。 （ 6） 砂土 承載力標(biāo)準(zhǔn)值 可按照 或 N10 查表得到（粗砂和細(xì)砂的判別標(biāo)準(zhǔn)是不同的 P119）；粘性土 承載力標(biāo)準(zhǔn)值或無側(cè)限抗壓強(qiáng)度 可按照 或 e 查 ；素填土可按照 N10 查。 （ 4）荷載應(yīng)隨著深 度的增加而加大。 b 曲線 孔壁擾動(dòng)，旁壓器容量不夠。 (4) 可以 確定地基承載力 的試驗(yàn)有：靜 力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入、平板載荷、旁壓試驗(yàn)。 成果應(yīng)用 （ 1）飽和軟粘土的抗剪強(qiáng)度和靈敏度。 （ 2）十字板插入土后應(yīng)停留 5 分鐘，太短或太長(zhǎng)會(huì)使強(qiáng)度減小或增大。因此需要對(duì)膜進(jìn)行標(biāo)定。 (5)荷載要求在 15 秒內(nèi)加到設(shè)計(jì)值。 分為預(yù)鉆式和自鉆式試驗(yàn)兩種。 （ 2） 桿長(zhǎng)修正 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》：當(dāng)桿長(zhǎng)大于 3 米時(shí)： N＝α N`。 （ 3）當(dāng)擊數(shù)大于 50 時(shí)，可停止試驗(yàn)。 2cm 高把貫入器先打入土中 15 厘米，再計(jì)數(shù)打入土 24 中 30 厘米的擊數(shù)，擊數(shù)大說明承載力高。 （ 3）變形模量 Eo 可按照公式由施加的壓力和沉降量計(jì)算。 3）相對(duì)沉降量（ S/B） 超過 ~（ 大于 1/12） 。 23 （ 4）加荷方式： 加荷值據(jù)壓縮性：低中土加 50kpa，高土 25kpa,軟土 10kpa. 1）慢速法 ：等荷載分級(jí)施加， 荷載增量一般取預(yù)估土層極限荷載的 1/8~1/10，或臨塑荷載的 1/4~1/5。+ 孔壓觸探可對(duì)測(cè)得的阻力進(jìn)行修正。 1 100177。常用的是輕型（適用粘性土等軟土）和重型（砂土及礫石等）。 通過標(biāo)定曲線可以確定的誤差有：標(biāo)定誤差、非線性誤差、 重復(fù)性誤差、遲滯誤差、歸零誤差、溫飄 室內(nèi)標(biāo)定不大于 1%滿量程 。 室 內(nèi)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度可以用十字板剪切儀、直剪儀、三軸儀等，但無側(cè)限抗壓強(qiáng)度儀不是。 CU 與 CD 測(cè)得的有效應(yīng)力指標(biāo)差值較大。 步驟； 試驗(yàn)前儀器檢量、試樣制備、試樣飽和按不固結(jié)不排水試驗(yàn)有關(guān)要求進(jìn)行。 試驗(yàn)時(shí)如測(cè)力計(jì)出現(xiàn)峰值則剪切到 5％軸向應(yīng)變就可停止，如無峰值應(yīng)剪切到 15％ — 20％的軸向應(yīng)變。 4. 如果是飽和軟粘土（ Φ＝ 0） ，則其不排水抗剪強(qiáng)度是無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的 1/2。 防止水分蒸發(fā) 5． 放試件，對(duì)零點(diǎn) 6． 以每分鐘軸向應(yīng)變 1％～３％的速度轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使實(shí)驗(yàn)在８～２０ min 內(nèi)完成。 三是介于二者之間，可測(cè)記手輪轉(zhuǎn)數(shù)與量 力 環(huán) 相應(yīng)讀數(shù)，以便繪制剪應(yīng)力 —剪切變形曲線，據(jù)此確定抗剪強(qiáng)度的破壞值。所測(cè)得強(qiáng)度指標(biāo)可用于有效應(yīng)力的分析。 剪切強(qiáng)度指標(biāo)可以 估算地基承載力、評(píng)價(jià)土體穩(wěn)定性、計(jì)算地基沉降量。 。利用大小主應(yīng)力可以畫出莫爾圓。 可見固 結(jié)時(shí)間與試樣厚度平方成正比。 （ 3）前期固結(jié)壓力試驗(yàn) 主要是最后一級(jí)加荷應(yīng)大于前期固結(jié)壓力或自重壓力的 5 倍以上，采用 elgP 曲線測(cè)定。 固結(jié)過程（如吹填土的固結(jié)）是 超 孔隙水應(yīng)力和 附加 有效應(yīng)力轉(zhuǎn)化的過程，固結(jié)試驗(yàn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式： p=ｕ +? ‘＝ｕ↘ +? ’↗ = ? ’ ＝? （孔隙水壓力是存在的，但超孔隙水壓力不存在了）。 （ 2）壓縮是由于孔隙體積的減小。 2）水溫：比試樣溫度高 3— 4 度 ,防止試樣出現(xiàn)氣泡。 達(dá)西定律的滲透屬于層流，由于細(xì)粒土在起始比降以前、粗粒土在某一比降以后不屬于層流，因此不適用達(dá)西定律。 滲透系數(shù) K 是指： 水力坡降為 1 時(shí)水的滲透速度。 （三）試驗(yàn)步驟： 1. 試樣制備：按四分法至少準(zhǔn)備 5 個(gè)試樣，每樣稱量：對(duì)小試筒為 3kg，對(duì)大試筒為 ，分別加入不同水分（按 2～ 3％含水量遞增），拌勻后悶料一夜備用。 （ 8）加水量公式 (P57)： m=mo(WWo)/(1+Wo) (式中 mo、 Wo 分別表示土現(xiàn)在的質(zhì)量和含水量， m、 W 表示需要加水的 質(zhì)量和要達(dá)到的含水量 )。 (4)擊實(shí)曲線與飽和曲線 不應(yīng)該相交 。當(dāng)含水率增加到某值后，由于封閉氣泡在土體內(nèi)，擊實(shí)功消耗在孔隙氣體上。（ P49） 當(dāng)含鹽量大于 ％時(shí)需要洗鹽。 4． 結(jié)果整理 按下式計(jì)算小于某粒徑顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)： X=BA 100 式中： X—— 小于某粒徑顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)， % A—— 小于某粒徑的顆粒質(zhì)量 ,g B—— 試樣的總質(zhì)量， g 當(dāng)小于 2mm 的顆粒用四分發(fā)縮分取樣時(shí)，試樣中小于某粒徑的顆粒質(zhì)量占總土質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)： X=ba p 100 式中： a—— 通過 2mm 篩的試樣中小于某粒徑的顆粒質(zhì)量， g b— — 過 2mm 篩的土試樣中所取試樣的質(zhì)量， g q— — 徑小于 2mm 的顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 將試樣從大到小的次序通過小于2mm 的各級(jí)細(xì)篩。 篩分析法 ： 適用于粒徑小于等于 60mm，大于 的土 試驗(yàn)步驟 首先將試樣過 2 毫米的篩分成粗粒和細(xì)粒兩組； 如果粗粒組含量少于 10％則不需要在分析粗粒組； 如果細(xì)粒組含量少于 10％則不需要分析細(xì)粒組，如果量大則可四分法后再進(jìn)行篩分，篩分搖震時(shí)間一般為 10— 15 分鐘。 橫坐標(biāo) 為粒徑的對(duì)數(shù)值， 縱坐標(biāo) 為小于某粒徑的土粒含量占總量的比例， 曲線平緩說明：粒徑相差 不 大，級(jí)配好，易于壓實(shí) 。測(cè)最小干密度試驗(yàn)用干試樣。 11 B、 分 3 次倒入容器進(jìn)行振擊，先取試樣 600~800g 倒入 1000 ㎝ 3 容器中，用振動(dòng)儀敲打容器兩側(cè)，用擊錘于試樣表面錘擊，直至砂樣體積不變?yōu)橹埂? ? 對(duì)含有一定量的可溶鹽、不親水膠體或有機(jī)質(zhì)的土，必須用中性液體（如煤油）測(cè)定，并用真空排除土中氣體，真空表讀 數(shù)宜為 100Kpa 抽氣時(shí)間 1~2 小時(shí)（直至懸液無氣泡） ? 本試驗(yàn)稱量應(yīng)準(zhǔn)確至 ? 計(jì)算： Gs=ms/(m1+MsM2)*GWT 注意事項(xiàng) ： 對(duì)于有可溶性鹽或有機(jī)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。主要用來計(jì)算孔隙比和進(jìn)行分類。 （ 6）取出試洞中的量砂。 （ 3）從挖出的試樣中取代表性樣品，測(cè)定其含水量ω。將基板放在表面上。 （ 3）擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與土合質(zhì)量 m1，準(zhǔn)確至 g。 現(xiàn)場(chǎng)密度的測(cè)定方法主要有 灌砂法 、 環(huán)刀法 、 核子密度儀法 、 鉆芯法 四種。 （ 3）灌砂法