【正文】 適用于 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定細(xì)粒土、砂性土、和礫類土 粒徑小于 15mm 的試樣。注意土體的斷裂是 水分減少 的結(jié)果，而不是用力過(guò)大或土條太長(zhǎng)的原因，其準(zhǔn)確度取決于操作者的經(jīng)驗(yàn)。 ⑤ 去掉錐尖入土處的凡士林，取一定土樣測(cè)含水量?jī)蓚€(gè)，取平均值為該土含水量。 3. 試驗(yàn)步驟 ① 取代表性的土樣風(fēng)干，研碎，過(guò) 篩。 結(jié)果整理 按下式計(jì)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(jìn)行二次平行試驗(yàn)，取其算術(shù)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(yàn) 界限含水量是土的固有指標(biāo)與環(huán)境無(wú)關(guān)。 儀器設(shè)備 （ 1） 稱量盒 6 （ 2） 天平：感量 。 （ 2） 本試驗(yàn)方法適用于粘質(zhì)土、粉質(zhì)土、砂類土和有機(jī)質(zhì)土類。 時(shí)間：粘性土大于 8 小時(shí)，砂土大于 6 小時(shí)。 兩種方法對(duì)力學(xué)性質(zhì)有一定的影響。 一般 室內(nèi)土工 試驗(yàn) 的土樣 粒徑 均需 小于 60mm 的擾動(dòng)土，并以 含水率和密度 作為控制指標(biāo)。 解： 公式： e= Gs/ρ d－ 1；ρ d＝ρ /（ 1＋ W） 。 土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 1) 土的毛細(xì)性： 水的毛細(xì)作用主要存在于 － 的孔隙中，如細(xì)砂土、粉土、濕砂中。 土從液限到縮限體積是不斷減小的，縮限以后不再改變。 土的物理性質(zhì)指標(biāo) 是最基本的工程特征，是衡量土的工程性質(zhì)的關(guān)鍵。（凍脹最嚴(yán)重） 粘性土 按照小于 粒徑以及塑性指數(shù)（大于 10）進(jìn)行再分類。 工程用土主要是按照土的工程性質(zhì)（ 如粒徑、級(jí)配 、塑性、有機(jī)質(zhì) /壓縮性等 ）進(jìn)行分類。 結(jié)合水：物理化學(xué)作用，對(duì)細(xì)粒土的影響大。 巖石可分為：巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖 土的組成 土由固相、液相和氣相 三相 部分組成。 3) 氣相：開口和閉口氣泡。如細(xì)粒土分類的 依據(jù)有粒徑、塑性指數(shù)、稠度。 土的結(jié)構(gòu) 土?？煞譃槿N類型： 單粒結(jié)構(gòu)：在動(dòng)力作用下易液化，如粉土。 7） 孔隙比 e：孔隙體積與土粒體積之比（ e=Gs/ρ d－ 1=土粒比重 /干密度－ 1） 8）孔隙率 n：孔隙體積與總體積之比 (n=e/(1+e)) 9） 飽和度 Sr：水體積與孔隙體積之比 .(含水率小并不意味著飽和度小 ) 注意：孔隙體積＝充水的孔隙和未充水孔隙體積 土的空隙體積為零不能說(shuō)明土的密度最大。 堅(jiān)硬： IL ≤ 0。 當(dāng)滲透力向上時(shí)，常常造成 流砂、管涌 等危害。（ ％） ? 土的天然密度為 ，含水率 ％，土粒比重 7g/cm3，求孔隙比，孔隙率，飽和度。 平行試驗(yàn)或同一組試件的密度差值不大于 ， 含水量差不得大于 2% （ 2）擾動(dòng)土試樣制備 1）碾壓過(guò)篩加水浸潤(rùn)一晝夜備用 ，砂性土可酌量縮短 物理性質(zhì)試驗(yàn)（液塑縮限）過(guò) ； 水理及力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)（如直剪無(wú)側(cè)限）過(guò) 2mm： 擊實(shí)試驗(yàn)過(guò) 5mm?？梢耘袛嗤馏w狀態(tài)和塑性范圍。結(jié)果略低于烘干法。 （ 2） 揭開盒蓋，將試樣在溫度 105~110℃下烘干，烘干時(shí)間細(xì)粒土不得少于 8h，對(duì)砂類土不得少于 6h。 （ 3） 點(diǎn)燃盒中酒精，燃至火焰熄滅。 適用于粒徑不大于 、有機(jī)質(zhì)含量不大于試樣總質(zhì)量 5％的土。 ④ 將盛土杯放在聯(lián)合測(cè)定儀的升降座上，轉(zhuǎn)動(dòng)升降旋鈕，使錐尖與土樣表面剛好接觸。 ③ 塑性指標(biāo)： IP=wL—— wp 精確至： ，含水量測(cè)定二次相差不得大于 2%。 可塑： 0 IL ≤ 。開挖試坑時(shí)必須 將松動(dòng)的土 全部取出，否則結(jié)果偏高。 3．試驗(yàn)步驟 （ 1）根據(jù)需要，取回待測(cè)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。 （ 3） 臺(tái)秤：稱量 10~15kg、感量 5g。將基板放在清掃干凈的表面上，沿中孔鑿洞，洞直徑 150mm。 （ 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(guān)，讓砂流入試洞內(nèi)。 （ 3） 按下式計(jì)算土的干密度 ρ d（ g/ cm3）： ??? ??d 比重試驗(yàn)（試驗(yàn)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。繪制溫度與瓶和水總質(zhì)量的關(guān)系曲線。 D、取出漏斗與錐形塞，將砂面拂平，測(cè)讀砂樣體積，估讀至 5 ㎝ 3。 Vmin— 試樣最大體積；㎝ 3。是各粒組的相對(duì)百分比含量。 如果不均勻系數(shù) Cu≥ 5，同時(shí)曲率系數(shù) Cc＝ 1— 3，那么該土級(jí)配好。 ② 將大于 2mm 的試樣從大到小的次序，通過(guò)大于 2mm 的各級(jí)粗篩。 13 ③ 將 浸泡后的混合液過(guò) 2mm 篩，邊沖邊洗，至篩上只留大于 2mm 土粒為止，并烘干、稱重。 密度計(jì)的作用 ：測(cè)量懸液密度；測(cè)量土粒沉降的距離。 擊實(shí)不 是固結(jié)也不是壓縮過(guò)程 ，而是在不排水條件下顆粒重組（排列）的過(guò)程，可減少土的塑性變形和滲透系數(shù)。然后浸潤(rùn)一夜。 一般用大擊實(shí)筒，輕重型區(qū)別： 輕型 :錘重 落高 30 擊數(shù) 27；重型 :錘重 落高 45 擊數(shù) 98。 （ 11）壓實(shí)度計(jì)算： P＝ ρ ds / ρ d max (12)塑性指數(shù)越高，其最大干密度越小。 6. 重復(fù)上述第 2~5 步驟，將所備不同預(yù)定含水量的土樣擊完。 (水流的快，如滲透量固定，時(shí)間難控制 )。 試樣上面 鋪 1— 2 厘米礫石層 做緩沖層防止放水時(shí)沖散土顆粒； 測(cè)壓管應(yīng)與溢水孔齊平 ,否則說(shuō)明儀器有氣。可以得到壓縮指標(biāo)（ P64）。 附加有效應(yīng)力 ：是固結(jié)過(guò)程中有效應(yīng)力的增量。試驗(yàn)方法主要有： （ 1）常規(guī)固結(jié)試驗(yàn) 每級(jí)加荷時(shí)間為 24 小時(shí) ，加荷率為 1（即每級(jí)壓力比上一級(jí)增加 1 倍）。 5）由增加的有效應(yīng)力產(chǎn)生的固結(jié)為主固結(jié)，應(yīng)力不變化下產(chǎn)生的固結(jié)為次固結(jié)。 t2=T2H22 /Cv2 t 2= 8 x 8002 /4 = 1280000 分鐘 第七章 抗剪強(qiáng)度試驗(yàn) 土的抗剪強(qiáng)度理論 （ 1）莫爾圓（三軸剪切原理） 在三軸壓力作用下，在土體內(nèi)任何一個(gè)平面上都作用著一個(gè)合應(yīng)力，可以分解法向應(yīng)力?和切向應(yīng)力σ，如果某一個(gè)平面上只有法向應(yīng)力而沒(méi)有切向應(yīng)力，則該平面稱為主應(yīng)力面。 有關(guān)土的極限平衡狀態(tài)的說(shuō)法： ，土體達(dá)到極限 狀態(tài)。 儀器有 應(yīng)力控制和應(yīng)變控制式 兩種。用來(lái)模擬已經(jīng)完全固結(jié)后又突然施加荷載的情況。 8． 結(jié)果整理 抗剪強(qiáng)度 ： τ f=C0R C0 ：量力環(huán)率定系數(shù)； R：量力環(huán)測(cè)微表最大讀數(shù) 剪切位移量的計(jì)算： △ L=20nR n :手輪轉(zhuǎn)數(shù) 注意事項(xiàng)： 20 1）滲透系數(shù) 大于 106cm/s 的不能做快剪試驗(yàn)。（注意：無(wú)粘性土的粘聚力為 0） . 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度 儀器設(shè)備：應(yīng)變控制式允許膨脹壓縮儀、切土器、重塑筒、量表、天平、秒表 試驗(yàn)步驟： 1． 原狀土 按天然層次方向放在桌上，細(xì)心切削。 2. 試驗(yàn)時(shí)如有峰值出現(xiàn)，則剪到 3％ — 5％軸向應(yīng)變時(shí)可停止，如無(wú)峰值出現(xiàn)則應(yīng)剪到 25％軸向應(yīng)變時(shí)停止，取 15％對(duì)應(yīng)值。 該試驗(yàn)可 控制排水 條件，且 剪切面不固定 的。 試樣剪切。 若土層薄，滲透性大，施工速度慢可采用此種方法。也就是說(shuō)： UUCUCD。 b) 探頭有防水密封性，應(yīng) 3 個(gè)月 標(biāo)定一次，傳感器應(yīng)至少 3 級(jí)精度 ，標(biāo)定時(shí)應(yīng)采用額定荷載的 1/10或者 1/20。 動(dòng)力觸探 (DPT) 原理： 利用落錘將探頭打入土中的難易 程度 ，得到 貫入度、 錘 擊數(shù) 或探頭單位面積動(dòng)貫入阻力 等來(lái)判定土性的方法 。 2 貫入 10cm錘擊數(shù) 重型 177。重型連續(xù)大于 50擊時(shí)可換超重型。 一般技術(shù)要求（ P111） （ 1）設(shè)備：承載板、加壓系統(tǒng)、反力系統(tǒng)、觀測(cè)系統(tǒng)。 3）等速沉降法 ：控制 承載板以一定的速率 沉降，觀測(cè)施加荷載值 ，直至試驗(yàn)達(dá)到破壞狀態(tài) 。 （ 2）地基承載力 [? ]確定 1）極限荷 載法：極限荷載除以安全系數(shù)， f= Pu/k。 3）一般得到的承載力比實(shí)際偏低些，變形模量也是近似的。 （ 4）地基加固處理效果的檢驗(yàn)和施工監(jiān)測(cè) （ 5）判定砂土密實(shí)度及內(nèi)摩擦角、粘土稠度以及 砂土地震 液化 的 可能 性 。其貫入按下式計(jì)算 N=1500/△ S 4) 轉(zhuǎn)動(dòng)探桿，提出貫入器，取出貫入器中土樣進(jìn)行鑒別、描述、記錄，必要時(shí)送試驗(yàn)室分析 5) 如需進(jìn)行下一深度的實(shí)驗(yàn)，重復(fù)上述 步驟，并注意孔內(nèi)水位應(yīng)始終高于孔外。 第十三章 旁壓試驗(yàn)（ PMT） 在鉆孔中放置可充水?dāng)U張的旁壓器，測(cè)定在充水后壓力 使周圍土體產(chǎn)生變形直至破壞，從而得到壓力與鉆孔體積增量之間 的關(guān)系。 10 米，大于 1000 kpa。 c 曲線 孔徑太大，旁壓器的膨脹量大部分消耗在空穴體積上。 ? 第十四章 十字板剪切試驗(yàn)（ FVT）試驗(yàn)步驟 十字板剪切試驗(yàn)可對(duì)飽和軟粘土的不排水抗剪強(qiáng)度（即內(nèi)摩擦角為 0 時(shí)的粘聚力值）進(jìn)行測(cè)試。 （ 2）地基加固效果和強(qiáng)度變化規(guī)律。 26 技術(shù)要點(diǎn) （ 1）十字板插入深度大于孔徑的 5 倍；孔間距大于 — 1 米。 （ 2）實(shí)際壓力小于壓力表的讀數(shù)。 30 米， 2500kpa。 從旁壓曲線上，可找出地基中的初始水平應(yīng)力 po、臨塑壓力 pt 和極限壓力 pl 等特征值，并計(jì)算出旁壓模量 EM。 水下中粗砂： N＝ N`＋ 5 水下粉砂：當(dāng)擊數(shù)大于 15 時(shí) ,大于 15 部分折半計(jì)算。 （ 2）如再水下進(jìn)行時(shí)，孔內(nèi)水位要高于孔外，以防止擾動(dòng)土體。 的錘從 76177。 3）相對(duì)沉降法：如承載板面積在 25005000 平方厘米之間，則對(duì)于低壓縮性土取 S/B=— 為準(zhǔn)，對(duì)高壓縮性土，以 S/B= 為準(zhǔn)（太沙基校正后）。 2）承載板周圍隆起或有 破壞性 裂縫。 （ 3）如果承載板在基坑底部，基坑寬度應(yīng)大于承載板寬度的 3 倍 。地下水位影響校正公式為： ＝ 180。 2 貫入 10cm錘擊數(shù) 12~16m 連續(xù) 3 次 ＞ 50， 若要繼續(xù)，可考慮使用超重型 15~30 超重型N120 120177。 據(jù)擊錘重量分為輕、中、重、超重型（ P102）。 標(biāo)定用的電纜和記錄儀應(yīng)該時(shí)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用的 22 相同 。 5）在 排水固結(jié) CD 試驗(yàn)中，孔隙水壓力消散 95％ 時(shí)算作固結(jié)完成。剪切過(guò)程中應(yīng)打開排水閥排水?？傻玫?總的或有 效的強(qiáng)度參數(shù)和孔隙水壓力。其強(qiáng)度包線不是直線。對(duì)于脆性土，破壞面與水平面的夾角 α＝ 45＋ Φ /2。直徑與高度比 ~ 之間 3． 立即稱重 ，準(zhǔn)確 ,取余土測(cè)含水量 4． 在試樣兩端以及側(cè)面涂凡士林。二是 剪切曲線上 無(wú)峰值 出現(xiàn)，則應(yīng)使位移達(dá)到 6mm，取剪切位移為 4mm時(shí)的剪應(yīng)力為抗剪強(qiáng)度。實(shí)際工程中很少 。 剪切方法有： 快剪、固結(jié)快剪和慢剪 。 （α＝ 45＋Φ /2） 。其中 最大最小的主應(yīng)力分別就 是? ? 3（利用 P18 公式可進(jìn)行換算 ）。固結(jié)度相同時(shí)，時(shí)間因數(shù) T 也相同。最后一級(jí)應(yīng)為 24 小時(shí)。它們與附加應(yīng)力有關(guān)系。 假定 （ P15）： （ 1）土體是飽和的。 注意事項(xiàng)： 1）試驗(yàn)用水：進(jìn)行脫氣，或者使用土中的天然水。測(cè)定在固定的滲透量下所需要的 時(shí)間。 如曲線不能繪出明顯的峰值，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)或重做 例題 1 擊實(shí)試驗(yàn)時(shí)有試樣 2020g，含水量為 ％，如果要得到含水量為 %的試樣，加水多少？ 解 ： m=mo(WWo)/(1+Wo) ＝ 2020 x (%%)/(1+%)= 第六章 滲透固結(jié)試驗(yàn) 滲透試驗(yàn)（試驗(yàn)步驟） 16 滲透是水在孔隙中的流動(dòng)，水力坡降越大滲透力越大。 天平： 1000g、 感量 ； 10kg 感量 5g 土工篩、拌和工具、脫模器等。 粘土試樣不宜用烘干試樣。 （ 3） 最后一層 擊實(shí)高出筒應(yīng)小于 5 毫米（輕型）或 6 毫米（重型）。 擊實(shí)（曲線）特征原理： 14 含水率低時(shí)，土粒表面含水層薄，土粒錯(cuò)動(dòng)困難土粒任意排列，干密度低；含水率增加后，吸水層厚，土粒易于錯(cuò)動(dòng)，土粒定向排列，干密度增加。 甲乙密度計(jì)的可讀和分度值范圍。 ⑤ 將第③、④項(xiàng)烘干后的土粒合在一起，放入套篩進(jìn)行篩分，稱取各篩的篩余量。 ③ 2mm 篩下的土如數(shù)量過(guò)多，可用 四分法縮分至 100～ 800g。 密度計(jì)、移液管法：適用于 d 的土。 試驗(yàn)成果可以畫成粒徑分布曲線。 最小與最大干密度應(yīng)進(jìn)行二次平行試驗(yàn)，取其平均值，其平行差值不得大于 g/c