【正文】 驗(yàn)日期 2013年3月15日試驗(yàn)者 劉慶偉 曾德娟 張則琪 計(jì)算者 曾德娟 校核者 張則琪小于 毫米顆粒土質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 100% 比 重 計(jì) 號(hào) 甲 1濕土質(zhì)量 量 筒 號(hào) 5含 水 量 5% 燒 瓶 號(hào) A3干土質(zhì)量 30g 土 粒 比 重 含 鹽 量 比重校正系數(shù) 試 樣 處 理說明 煮沸后未加六偏磷酸鈉 土樣原始狀態(tài) 凍土試驗(yàn)時(shí)間下 沉懸 液比 重 計(jì) 讀 數(shù)土粒落踞粒徑小于某孔小于某孔時(shí) 間溫 度比重計(jì)刻度彎液溫 度分散劑Rn=R+n+m+CDRH=RM放入或取出密度計(jì)，應(yīng)盡量減少對(duì)懸液的擾動(dòng)。（5）將過篩懸液倒入量筒，加4%濃度的六偏磷酸鈉約10mL于量筒溶液中，再注入純水，使筒內(nèi)懸液達(dá)1000mL（對(duì)加入六偏磷酸鈉后產(chǎn)生凝聚的土，應(yīng)選用其他分散劑）。 （1）稱質(zhì)量為30g的風(fēng)干試樣倒入錐形瓶中，勿使土粒丟失，注入200mL的蒸餾水泡過夜。 （2）繪制顆粒大小級(jí)配曲線。（3）將取好的試樣倒入依次疊好的標(biāo)準(zhǔn)篩最上層（最大孔徑）篩內(nèi)，進(jìn)行篩析。 、小于等于60mm的土、密度計(jì)法、虹吸管法（移液管法）適用于粒徑小于0。 在施工現(xiàn)場(chǎng)所進(jìn)的砂、碎石等施工建筑材料，都必須按規(guī)定取樣送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行顆粒分析實(shí)驗(yàn)，通過試驗(yàn)得以證明所用材料級(jí)配是否良好。前蘇聯(lián)早在上世紀(jì)30年代，北美在50年代就已經(jīng)開始進(jìn)行凍土力學(xué)性質(zhì)的研究，我國在60年代初也開展了凍土力學(xué)的試驗(yàn)研究，并在70年代對(duì)凍土的強(qiáng)度和蠕變進(jìn)行了系統(tǒng)研究。在公路工程建設(shè)及運(yùn)營(yíng)中，由于凍融作用的存在，道路會(huì)發(fā)生翻漿、路基凍脹或不均勻凍脹和路基融沉的現(xiàn)象，所以凍融作用對(duì)公路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過程有一定的阻礙作用。而季節(jié)性凍上主要分布于北緯30176。冬凍春融的凍融循環(huán)作用引起的凍害問題，是長(zhǎng)期困擾該地區(qū)建設(shè)的一個(gè)突出問題。土體凍融最終平衡狀態(tài)與初始狀態(tài)相關(guān)，其中初始干密度的影響尤為重要。本科學(xué)生畢業(yè)論文論文題目：凍融循環(huán)作用下素土靜力學(xué)特性研究學(xué) 院：年 級(jí)：專 業(yè)：姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師： 摘要黑龍江省地處我國最北端高緯度區(qū)，區(qū)內(nèi)深季節(jié)凍土（凍結(jié)深度1m）分布廣泛，冬凍春融的凍融循環(huán)作用引起的路基凍害問題。隨凍融循環(huán)過程增加，土體的黏聚力下降，內(nèi)摩擦角變化較小。 在黑龍江季節(jié)性凍土地區(qū)，路基的底基層大部分為素土，在建設(shè)初期素土的強(qiáng)度較好，但經(jīng)過幾次凍融作用，強(qiáng)度下降明顯，在頻繁的荷載作用下，使路面破壞，形成縱、橫向裂紋等病害，嚴(yán)重影響行車安全和交通順暢，工程上迫切需要專門有效的方法來解決這一問題。以北地區(qū)，%，因此凍土被認(rèn)為是一種寶貴的地上資源。個(gè)別寒區(qū)道路由于凍脹災(zāi)害嚴(yán)重，致使道路鼓包，而阻礙行車安全。我國已經(jīng)具備研究解決多年凍土地區(qū)不同等級(jí)公路建養(yǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，于2002年7月初立項(xiàng)至2007年2月13日通過鑒定，交通部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目“多年凍土地區(qū)公路修筑成套技術(shù)研究”，為我國季凍區(qū)公路建設(shè)提供理論和實(shí)際地指導(dǎo)，該項(xiàng)目?jī)?nèi)容涵蓋了多年凍土地區(qū)公路建設(shè)的工程地質(zhì)、公路病害機(jī)理、路基設(shè)計(jì)與施工技術(shù)、路面設(shè)計(jì)技術(shù)、橋涵工程技術(shù)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)與評(píng)價(jià)技術(shù)、公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)、季節(jié)冰凍地區(qū)路基路面設(shè)計(jì)施工技術(shù)以及高原職工安全與健康保障技術(shù)等。及級(jí)配良好者可以使用；若級(jí)配不良，工程就不能使用此材料。075mm的土。 注意：蓋好篩蓋，兩手上下托住，直立水平搖晃，或用篩析機(jī)進(jìn)行篩析。以小于某粒徑的顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)，以粒徑（mm）對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo)，繪制顆粒大小級(jí)配曲線，求出各粒組的顆粒質(zhì)量百分比。（2）將錐形瓶放在煮沸設(shè)備上，連接冷凝管進(jìn)行煮沸。（6）用攪拌器在量筒內(nèi)沿整個(gè)懸液深度上下攪拌月1min，往復(fù)各約30次，攪拌時(shí)勿使懸液濺出筒外，使懸液內(nèi)土粒均勻分布。（10），而在密度計(jì)第一個(gè)讀數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)下沉的土粒以超過試樣總質(zhì)量的15%時(shí)，則應(yīng)于試驗(yàn)結(jié)束后。CsLd徑的土質(zhì)徑的總土tT讀 數(shù)面校正值校正值校正值(mm）（mm）量百分?jǐn)?shù)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（min）（%）（R）（n）（m）（CD)（%）（%）124﹢1﹣1﹣2﹢1﹣1﹣5﹢1﹣1﹣10﹢1﹣1﹣30﹢1﹣1﹣60﹢1﹣1﹣120﹢1﹣1﹣141440﹢1﹣1﹣篩 號(hào)孔 徑累積留篩土質(zhì)量小于該孔徑的小于該孔徑的土小于該孔徑的總土 質(zhì) 量質(zhì) 量 百 分 數(shù)土質(zhì) 量 百分?jǐn)?shù)(mm)( g )( g )(% )( % )1228盤底總計(jì)表22 顆分試驗(yàn)原始記錄表顆 粒 分 析 實(shí) 驗(yàn)（比重計(jì)法）工程編號(hào) 東北林業(yè)大學(xué) 土樣編號(hào) 01 驗(yàn)日期 2013年3月15日試驗(yàn)者 劉慶偉 曾德娟 張則琪 計(jì)算者 曾德娟 校核者 張則琪小于 毫米顆粒土質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 100% 比 重 計(jì) 號(hào) 甲 1濕土質(zhì)量 量 筒 號(hào) 3含 水 量 5% 燒 瓶 號(hào) 45干土質(zhì)量 30g 土 粒 比 重 含 鹽 量 比重校正系數(shù) 試樣處理說明 煮沸后加六偏 土樣原始狀態(tài) 10ml 凍土下 沉懸 液比 重 計(jì) 讀 數(shù)土粒落踞粒徑小于某孔小于某孔時(shí) 間溫 度比重計(jì)刻度彎液溫 度分散劑Rn=R+n+m+CDRH=RM液限和塑限間的差值為塑性指數(shù)，他是黏土塑性強(qiáng)弱的量度。（3）烘箱、干燥器。按以上步驟分別測(cè)試其余2個(gè)試樣的圓錐沉入深度及相應(yīng)的含水率。該試驗(yàn)分為輕型擊實(shí)試驗(yàn)法和重型擊實(shí)試驗(yàn)法。（三）操作步驟（1）試樣制備。如為手工擊實(shí)，應(yīng)保證使擊實(shí)錘自由沿直線下落，錘擊點(diǎn)必須均勻分布于土面上；如為機(jī)械擊實(shí)，可將定數(shù)器撥到所需的擊數(shù)處，按動(dòng)電鈕進(jìn)行擊實(shí)。 （四）成果整理 按下式計(jì)算擊實(shí)后各試樣的含水率 式中 w ——含水率，%； m——濕土質(zhì)量，g； md——試樣的干土質(zhì)量，g； 按下式計(jì)算擊實(shí)后各試樣的干密度，∕cm3 式中 rd——干密度，g／cm3； r——濕密度，g／cm3； w——含水量，％。灑水應(yīng)均勻，浸潤(rùn)時(shí)間應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。土粒度成分是土重要的基本性質(zhì)之一，對(duì)季節(jié)凍土的凍脹具有十分重要的影響。凍融循環(huán)的試驗(yàn)周期次數(shù)選為O、6次，達(dá)到凍融循環(huán)周期次數(shù)后取出部分試樣進(jìn)行直接剪切試驗(yàn)，剩余試樣繼續(xù)做凍融循環(huán)試驗(yàn)。在其它條件相同情況下，凍結(jié)速率越快，水分遷移量越小，土中水近乎是原位凍結(jié)成冰。土體凍結(jié)穩(wěn)定時(shí)間主要與凍結(jié)溫度關(guān)系密切，凍結(jié)溫度越低，凍結(jié)穩(wěn)定時(shí)間越短。 本試驗(yàn)適用于測(cè)定細(xì)粒土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)C和及土顆粒的粒徑小于2mm的砂土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。將裝有試樣的環(huán)刀平口向下，對(duì)準(zhǔn)剪切盒盒口，在試樣頂面放濕潤(rùn)濾紙片、透水石，然后用推土器將試樣徐徐推入剪切盒內(nèi)，移去環(huán)刀。若測(cè)力計(jì)讀數(shù)繼續(xù)增加，則剪切變形達(dá)到6mm為止。凝聚力 42 kpa圖41 素土3℃1次循環(huán)強(qiáng)度與垂直壓力的關(guān)系曲線表43素土3℃3次循環(huán)直接剪切試驗(yàn)工程名稱： 凍融循環(huán)作用下素土靜力學(xué)特性研究試驗(yàn)者 ： 曾德娟 計(jì)算者： 曾德娟試驗(yàn)日期： 校核者： 張則琪垂直壓力（kpa）剪 切歷 時(shí)儀器 號(hào)鋼環(huán)系數(shù) N/測(cè)微表讀數(shù)R抗 剪 強(qiáng) 度(kpa)備 注1001min1732001min1813001min1814001min1 161內(nèi)摩擦系數(shù) 內(nèi)摩擦角 11176。凝聚力 20 kpa圖410 素土7℃6次循環(huán)強(qiáng)度與垂直壓力的關(guān)系曲線（一）剪切速率剪切速率是影響土的強(qiáng)度的一個(gè)重要因素，它從兩個(gè)方面影響土的強(qiáng)度：一是剪切速率對(duì)孔隙水壓力的產(chǎn)生、傳遞與消散的影響。一般最大位移為試樣直徑的1∕15—1∕，其最大剪切位移為4—6mm，所以標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定取剪切位移為4mm對(duì)應(yīng)剪應(yīng)力作為抗剪強(qiáng)度值。以凍融循環(huán)作用下素土的靜力特性作為研究?jī)?nèi)容在對(duì)季節(jié)性凍土地區(qū)路基病害類型和成因充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，開展了一系列的凍融循環(huán)試驗(yàn)。[M].北京：[ 5] 龐文臺(tái)，申向東. 凍融循環(huán)對(duì)水泥土力學(xué)性能的影響[J].,卷號(hào)(期號(hào)):起止頁碼[ 6] 田偉平，李惠萍，伍琰沿河公路沖刷防護(hù)中丁壩與護(hù)坦的配合使用[J]．長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版2003[ 7] 邵玉芳，等．一種新型水泥固化土的試驗(yàn)研究[J]．浙江大學(xué)學(xué)報(bào)2006 [ 8] “水泥土”的發(fā)展前景[J].山東建材,1994,[ 9] [J]. .[10] 龐文臺(tái). 凍融循環(huán)對(duì)水泥土力學(xué)性能的影響[J]. [11] 張?zhí)旒t等．水泥土的強(qiáng)度及影響因素初探[J].．中國鐵道科學(xué)，2003，第24卷第6期[12]徐學(xué)祖,王家澄,[M].北京:科學(xué)出版社,42致謝本文是在導(dǎo)師趙安平老師的精心指導(dǎo)下完成的，從論文的選題、試驗(yàn)、研究到論文撰寫的最終完成，每個(gè)環(huán)節(jié)都傾注了導(dǎo)師大量的心血和寶貴時(shí)間。土木工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的孫秉慧老師也為我提供了很大的幫助，使我能順利地完成室內(nèi)試驗(yàn)部分，在即將結(jié)束大學(xué)生活之際，我也要感謝學(xué)院把我培養(yǎng)成了巖土專業(yè)新軍，感謝各位老師在我大學(xué)生幾年的生活和學(xué)習(xí)中給予最大的幫助和關(guān)心。液限19% 塑限34%。實(shí)際上，以剪切位移為選值標(biāo)準(zhǔn)，雖然方法簡(jiǎn)單，但理論上是不嚴(yán)格的，因各種類型破壞時(shí)的剪切位移是不完全相同的，即使對(duì)同一種土，在不同垂直壓力作用下，破換剪切位移也是不相同的，因而只有在破壞值難以選取時(shí)，才能采取此法。反之，黏滯阻力減小，所得的強(qiáng)度降低。凝聚力 40 kpa圖44 素土3℃6次循環(huán)強(qiáng)度與垂直壓力的關(guān)系曲線表45 素土5℃1次循環(huán)直接剪切試