【正文】 m3 注意事項(xiàng) ： （ 1）測(cè)最大干密度時(shí)用最優(yōu)含水率 （ 4%~10%附近） 的砂樣。 （ 2）最小孔隙比的測(cè)定 A、 取 代表性試樣 4 ㎏，風(fēng)干，并拌和均勻。 ? 注滿水稱瓶水土總重量，立即測(cè)出瓶?jī)?nèi)水的溫度，準(zhǔn)確至 ,根據(jù)測(cè)得溫度，從已繪制溫度與瓶、水總重關(guān)系曲線中查得瓶水總質(zhì)量?？梢韵铀俣葞?lái)的影響，是 無(wú)量綱量 。稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量 m4ˊ，準(zhǔn)確至1g。減去已知塑料袋質(zhì)量后，即為試樣的總質(zhì)量 mt。 3． 試驗(yàn)步驟 （ 1）在試驗(yàn)地點(diǎn)，選一塊約 40 ㎝ 40 ㎝的表面，清掃干凈。削出兩端余土，使與環(huán)刀口面齊平，并用剩余土樣測(cè) 定含水量。灌砂過(guò)程中切忌 不要震動(dòng) 。 （ 1）環(huán)刀法 環(huán)刀：截面面積 30，高 2cm；天平：感量 ，稱量 200g 試驗(yàn)時(shí)先做比環(huán)刀內(nèi)徑大的土柱， 環(huán)刀內(nèi)壁涂凡士林， 再壓入環(huán)刀。 8 （ 3）滾搓法 當(dāng)滾搓到 3 毫米 直徑斷裂時(shí)，含水量就是 塑限（不是含水率） 。改變錐尖與土接觸的位置（兩次距離不小于 1cm），重復(fù)測(cè)試錐入深度（ h2），（ h1 與 h2 允許誤差為 ）取 h h2 平均值作為該點(diǎn)的錐入深度 h。 天平：稱量 200g，感量 篩、調(diào)土刀、烘箱、凡士林等。 （ 5） 稱干土質(zhì)量準(zhǔn)確至 。 結(jié)果整理 按下式計(jì)算含水量： 100??? s smmm? 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 （二） 、 酒精 燃燒 法 目的和適用范圍 本試驗(yàn)方法適用于快速簡(jiǎn)易測(cè)定細(xì)粒土（含有機(jī)質(zhì)的除外）的含水量。 （一）、烘干法 定義和適用范圍 (1) 土的含水量是在 105~110℃下烘至恒量時(shí)所失去的水分質(zhì)量和達(dá)恒量后干土質(zhì)量的比值，以百分?jǐn)?shù)表示，本法是測(cè)定含水量的標(biāo)準(zhǔn)方法。 溫度： 105— 110，有機(jī)土（含量大于 5％）在 65— 70 度烘干，結(jié)果一般比實(shí)際偏大 。 壓樣法 ： 就是用靜力壓到所需密度，粘性土壓時(shí)最好有排氣孔和透水石。試樣質(zhì)量不是越大越好。 例題 1 已知土樣體積 V＝ ，濕土重 Mo＝ ，烘干后重 M＝ ，比重 Gs=，計(jì)算孔隙比和飽和度。 流動(dòng)： IL 含水率與軟硬程度無(wú)關(guān)。 （ 2）無(wú)粘性土的相對(duì)密度 一般采用相對(duì)密度來(lái)衡量土的松緊程度 emaxe0 最大 孔隙比 天然孔隙比 Dr = __________ = ____________________ emaxe0 最大 孔隙比 最小孔隙比 由 三相指標(biāo)換算可得相對(duì)密度的實(shí)用表達(dá)式： (天然干密度 最小干密度 )最大干密度 Dr ==______________________________________ （最 大干密度 最小干密度）天然干密度 按相對(duì)密度 區(qū)分 土 ： 疏松土： 0＜ Dr≤ 1/3 上面那個(gè)應(yīng)該這樣說(shuō)： DR 大于零小于等于 1/3 中密土： 1/3＜ Dr≤ 2/3 DR 大于三分之一，小于等于二分之三 密實(shí)土： 2/3＜ Dr≤ 1 （ 3） 粘性土的稠度 3 三個(gè)界限含水量： 液限 （流動(dòng)狀態(tài)與可塑狀態(tài)的分界含水量） 、 塑限 （可塑狀態(tài) 與半固體狀態(tài)的分界） 、縮限 （半固體狀態(tài)與固體狀態(tài)的分界）。 片堆結(jié)構(gòu)：各向異性。 粉土 按照大于 粒徑和粘粒含量以及塑性指數(shù)（小于 10）進(jìn)行再分類。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《土的工程分類》規(guī)定 : 采用 粗細(xì)粒統(tǒng)一體系分類法。 2) 液 相：分為結(jié)合水（吸附在顆粒表面）和自由水兩種。 1) 固相：土由 原生礦物 （石英云母長(zhǎng)石等）和 次生礦物 （高嶺石蒙脫石等）組成，通過(guò)顆粒分析試驗(yàn)可以 對(duì)土的級(jí)配進(jìn)行確定， 級(jí)配好的 土壓實(shí)度高、滲透性小、強(qiáng)度高。閉口氣泡使得土的滲透性減小，彈性增大，承載力降低，密度減小，變形緩慢。 《港口工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ JTJ24097）規(guī)定：按顆粒級(jí)配或塑性指數(shù)分為 碎石土、砂土、粉土和粘性土 碎石土 按照大于 2mm 粒徑進(jìn)行再分類 砂土 按照小于 2mm 粒徑進(jìn)行再分類，用 Cc、 Cu 表示組成特征（ 顆粒級(jí)配 ），密實(shí)度可由標(biāo)貫擊數(shù)判定。 絮凝結(jié)構(gòu)：孔隙大，對(duì)擾動(dòng)敏感。不同土樣（甲、乙）含水率與飽和度沒(méi)有關(guān)系 。 可塑： 0 IL ≤ 。 3) 凍土現(xiàn)象主要是指土體凍結(jié)時(shí)地面膨脹的凍脹現(xiàn)象和融化后土體強(qiáng)度急劇降低的凍融問(wèn)題。（ ， 49％， ％） ? 含水率為 4％的濕砂 100kg，其中水的重量 多少？ 土樣和試樣制備 了解：土樣的采樣和試樣的制備過(guò)程 熟悉：原狀土樣與擾動(dòng)土樣的概念 掌握：原狀土樣取土、運(yùn)輸、保管應(yīng)滿足的要求 為保證試驗(yàn)成果的可靠性，要統(tǒng)一土樣試樣的制備方法和程序。 2） 試樣制備 ： 擊樣法 ： 就是根據(jù)環(huán)刀體積算出所需土樣數(shù)量，用單層或三層法擊實(shí)。 含水量試驗(yàn)（試驗(yàn)步驟） （ 1）烘干法 ：適用于粘性土，砂性土及有機(jī)質(zhì)土 設(shè)備：烘箱、天平（感量 ）、干燥器 數(shù)量： 15— 30 克，砂土稍多些。 試驗(yàn)結(jié)果精確到 ％（如 ％） 測(cè)定原狀土樣的物理力學(xué)指標(biāo)時(shí)，含水率可用重塑土樣的含水率。 （ 3） 將烘干后的試樣取出，放入干燥器冷卻，稱質(zhì)量準(zhǔn)確至 。 （ 4） 將試樣冷卻數(shù)分鐘， 重新燃燒兩次。 2. 儀器精度要求： LP1000 型聯(lián)合測(cè)定儀：錐質(zhì)量 100g，錐角 30176。扭動(dòng)錐下降旋鈕，試錐自由下降 5s 后，讀數(shù)即為錐入深度（ h1）。 在查 hp— wL 關(guān)系圖時(shí)，應(yīng)先區(qū)分該土為砂類土、或是細(xì)粒土。 流動(dòng)： IL ） （ 3）工程中還應(yīng)用其估算地基土的承載力 第三章 密度和比重試驗(yàn) 方法主要有：環(huán)刀法（ 細(xì)粒土 ）、蠟封法（ 易破裂和形狀不規(guī)則 ） 、灌砂法 （ 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定細(xì)粒土、砂質(zhì)土和礫質(zhì)土 ） ?？梢允褂锰篆h(huán)減少試坑表面不平帶來(lái)的誤差。 （ 2）將土樣削成大于環(huán)刀直徑的土柱，邊壓邊削，至土樣伸出環(huán)刀上部為止。 （ 4） 玻璃板、飯盒 （ 5） 其他：天平、烘箱等。鑿出的土全部裝入塑料袋內(nèi)，鑿洞完畢，稱取塑料袋中全部試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，關(guān)閉開(kāi)關(guān)。數(shù)值上等于土粒密度。 b) 試驗(yàn)步驟： ? 100ml 比重瓶烘干，裝入 15g 干土（ 50ml 瓶 12g 土），稱量 ? 注入一半水，搖動(dòng)并 用砂浴煮沸是為了去掉土中的空氣，砂和低液限粘土大于 30 分鐘，高液限粘土不少于 60 分鐘。 E、用手掌堵住筒口，將量筒倒轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)，回到原來(lái)位置，記下體積的最大值，估讀至 5 ㎝ 3。 按下式計(jì)算最大與最小孔隙比： 1minmax ?? d swGe ?? 1maxmin ?? d swGe ?? 式中： emax— 最大孔隙比； emin— 最小孔隙比； Gs— 土粒比重； 按下式計(jì)算相對(duì)密實(shí)度： minmax0max ee eeDr ??? ddddddr pD ?? ??? )( )(m i nm a xm a xm i n??? 式中： Dr— 相對(duì)密實(shí)度； eo— 天然孔隙比或填土的相應(yīng)孔隙比； ?d— 天然干密度或填土的相應(yīng)干密度， g/㎝ 3。可以對(duì)土 進(jìn)行分類 ，判斷工程性質(zhì)。同一類土級(jí)配均勻的比不均勻的壓實(shí)干密度要低 查得某土樣顆粒級(jí)配曲線上 A 點(diǎn) (, 76%)和 B 點(diǎn) (， 58%)，則該土中粒徑為 的土重占總干土重的百分?jǐn)?shù)為 (18%) 方法主要有： 篩分法、密度計(jì)、移液管法 篩分法：適用于 d≦ 60mm 的土。將留在篩上的土分別稱量。 ④ 通過(guò) 2mm 篩下的混合液過(guò) 篩，邊沖邊洗， 至篩上只留大于 土粒為止，并烘干、稱重。 校正：當(dāng)懸液不等于 20 度時(shí)，溫度計(jì)要進(jìn)行校正。主要影響因素：含水率、擊實(shí)功、土種類、級(jí)配、粗粒含量等。 （ 2）筒壁應(yīng) 涂油 便于脫模，分層擊實(shí)時(shí)應(yīng)進(jìn)行刨毛處理。 （ 7）試樣分為： 干法和濕法 最大干密度 :干法大于濕法 最優(yōu)含水量 :干法小于濕法。 一）擊實(shí)試驗(yàn)方法類型 （下表）： 試驗(yàn)方法 類別 錘 底直徑（ cm） 錘質(zhì)量（ kg） 落高（ cm） 試洞尺寸 層數(shù) 每層擊數(shù) 擊實(shí)供功（ KJ/㎝ 3 最大粒徑(mm) 內(nèi)徑（ cm） 高 （ cm） 容積 （㎝ 3） 輕型Ⅰ法 Ⅰ .1 5 30 10 997 3 27 25 Ⅰ .2 5 30 12 2177 3 59 38 重型Ⅱ法 Ⅱ .1 5 45 10 997 5 27 25 Ⅱ .2 5 45 12 2177 3 98 38 （二）所用儀器精度要求： 標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)儀：根據(jù)工地需要選擇輕型、或重型。 （四）結(jié)果整理： 1. 按下式計(jì)算擊實(shí)后各點(diǎn)的干密度 ： d? ＝ ??? 式中： d? — 擊實(shí)后土的干密度 g/cm3 ? — 擊實(shí)后土的濕密度 g/cm3 ω — 擊實(shí)后土的含水量，％ 2．以干密度 ρ d? 為縱坐標(biāo)，含水量ω為橫坐標(biāo)，繪制 ρ d? — ω關(guān)系曲線，曲線上峰值點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)分別為最大干密度和最佳含水量。 變水頭試驗(yàn) ：適于 細(xì)粒土（粘性土） 。 變水頭試驗(yàn) 飽和從試樣上部進(jìn)行； 試驗(yàn)在固定的滲透量不同水位差下進(jìn)行 56 次。 本試驗(yàn)是單向固結(jié)試驗(yàn)，在壓縮儀中指產(chǎn)生豎向壓縮無(wú)側(cè)向變形。 超 孔隙水應(yīng)力 ：是固結(jié)過(guò)程中孔隙水應(yīng)力的增量。 （ 2）快速固結(jié)試驗(yàn) 砂性土加荷時(shí)間每級(jí) 1 小時(shí) ，粘性土 2 小時(shí) 。 6）固結(jié)時(shí)間 t 與時(shí)間因數(shù) T、土層厚度 H、固結(jié)系數(shù) Cv 之間的關(guān)系有： t = T H2/ Cv 如果是雙面排水， H 應(yīng)取土層厚度的一半。由材料力學(xué)可知：一個(gè)微小單元體（立方體）的三個(gè)主應(yīng)力面是正交的，則三個(gè)主應(yīng)力? ? ? 3 也是正交的。 ，土體處于極限平衡狀態(tài)。一般用應(yīng)變控制式。 3） 慢剪 施加壓力經(jīng)過(guò) 3— 16 個(gè)小時(shí)固結(jié)，然后再剪切約 1— 4 小時(shí)。 2） 剪切標(biāo)準(zhǔn)：一種是有峰值 。要求端面平整與 側(cè)面垂直上下均勻 2． 試件直徑和高度與重塑筒相同，一般直徑為 ,高度為 .。 3. 破壞面是沿最軟 弱面（但直剪試驗(yàn)不是）。分 3 類： 不固結(jié)不排水 UU、 固結(jié)不排水 CU、 固結(jié)排水CD （ 1）不固結(jié)不排水試驗(yàn)（ UU） 在試驗(yàn)中不允許排水，可得到 總的或有效 的強(qiáng)度參數(shù)和孔隙水壓力。 （ 2）固結(jié)不排水試驗(yàn)（ CU） 試樣在某一壓力下固結(jié)，然后在不排水情 況下剪切破壞。 （ 3）固結(jié)排水試驗(yàn)（ CD） 試驗(yàn)中允許排水固結(jié)，可得到 有效 的強(qiáng)度參數(shù)。 4） 在不固結(jié)不排水試驗(yàn)中 ， 當(dāng)主應(yīng)力差無(wú)峰值時(shí)，采用 15％ 的軸向應(yīng)變時(shí)的應(yīng)力差值作為破壞值。標(biāo)定試驗(yàn)要分級(jí)加、卸荷載重復(fù) 3 次。 范圍：適用性廣泛，適用于強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化 的硬質(zhì)巖石，各種軟質(zhì)巖石及各類土 作用： 主要用來(lái)確定 探查土層、加固地基檢測(cè)、確定物理力學(xué)性質(zhì)（孔隙比、密實(shí)度、粉性土狀態(tài)）、地基和樁的強(qiáng)度、承載力和變形參數(shù) 。 76177。 （ 4）要進(jìn)行長(zhǎng)桿、中型側(cè)壁等影響校正。 （ 2）一般承載板面積在 ~，對(duì)于軟土或填土應(yīng) 相應(yīng)增大 。 （ 5）破壞標(biāo)準(zhǔn) 、試驗(yàn)終止條件 (符合條件之一即可 ) 1) 荷載不變條 件下， 24 小時(shí)的沉降速度不變或增大。 2）比例極限法（強(qiáng)度控制法） :以臨塑荷載的值， f= Py。 第十二章 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（ SPT） 是動(dòng)力觸探的一種，是將 177。 試驗(yàn)要求 （ 1）要清楚孔底殘土干凈，廢土高度小于 5cm。 資料整理 (P117) （ 1）地下水位影響校正 。 可以確定地基承載力、變形模量、單樁容許承載力以及地基沉降計(jì)算。 25 20— 30 米 ,2020kpa。 注意事項(xiàng) （ 1）當(dāng)旁壓器增加的體積 等于原孔的體積 時(shí)的荷載就是極限荷載，一般需要通過(guò)延長(zhǎng)曲線得到。最大優(yōu)點(diǎn)是避免了擾動(dòng)帶來(lái)的強(qiáng)度下降。 （ 3）測(cè)定地基或邊坡滑動(dòng)