【正文】 計(jì)算試樣密度 ρ o及干密度 ρ d ρ o＝ ＝ ： Vs＝ ρ o── 試樣密度 （ g/ cm3） ；通過(guò) “ 3” 求出 mp── 試樣的質(zhì)量 （ g） ；注意是實(shí)測(cè) ， 挖土?xí)r邊校邊集中土稱(chēng)重 ）（sspmm?sp Vm ssm ? ms── 注滿(mǎn)試坑所用標(biāo)準(zhǔn)砂質(zhì)量 （ g） ；通過(guò)計(jì)算 ρ s── 標(biāo)準(zhǔn)砂的密度 （ 已測(cè)得 g/ cm3） ， 由 3步求出 Vs── 試樣體積 （ cm3） ， 計(jì)算由 ms/ρ s求出干密度 （ 試樣 ） ρ d ）（sm 1W1ms1p??S1pV 01 W1m?Ρ d= = W1—— 式樣的含水率（％） 四、。 （ 密度測(cè)定器和標(biāo)準(zhǔn)砂的總質(zhì)量 ） 注意：試驗(yàn)中避免振動(dòng) 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)砂密度 ρ s ρ s＝ （ mrs－ mr1） / Vr 測(cè)定試樣的密度和干密度 整平選定試坑地面－據(jù)試樣最大粒徑確定試坑直徑 、 深度 ， －劃出試坑口輸廓線－挖至要求的深度－邊挖邊將坑內(nèi)的試樣裝入盛土容器內(nèi) ， 稱(chēng)試樣質(zhì)量 mp， 準(zhǔn)確至 ， 并測(cè)定試樣含水率－倒置密度測(cè)定器如上圖－打開(kāi)閥門(mén) ， 標(biāo)準(zhǔn)砂注入試坑 ， 不得震動(dòng) ， 注滿(mǎn)試坑時(shí)關(guān)閉閥門(mén)－稱(chēng)容砂 瓶 、 漏斗和余砂重量 ， 準(zhǔn)確至 10g－計(jì)算注滿(mǎn)試坑所用標(biāo)準(zhǔn)砂質(zhì)量 （ g） ms。（ 即密度測(cè)定器和水的質(zhì)量 ） mr1── 容砂瓶 、 漏斗的質(zhì)量 （ g） ； （ 密度測(cè)定器質(zhì)量 ） Vw── 不同水溫時(shí)，每克水的體積（ mL/g） ρ wr── 不同水溫時(shí)水的密度（ g/cm3）。 灌砂法不應(yīng)該適于細(xì)粒土 。 三 、 灌砂法：適于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定粗粒土的密度 （講義認(rèn)為適于：細(xì)粒土 、 砂性土和礫性土 。 稱(chēng)： ① 試件質(zhì)量 、 ② 蠟封試件質(zhì)量 、 ③ 稱(chēng)蠟封試件水中質(zhì)量 、 ④ 溫度已知 ， 蠟的密度 、 純水 t℃ 時(shí)的密度可實(shí)測(cè) ， 也可查表；石蠟密度需已知 。 W── 濕土含水量（％）； 二 、 蠟封法簡(jiǎn)介易破裂土和形狀不規(guī)則的堅(jiān)硬土 。 2 密度試驗(yàn) 一 、 環(huán)刀法：適于細(xì)粒土 。 注：用中性液體 ， 不能用煮沸法排除土中空氣 。 排除土中空氣：用煮沸法或真空抽氣法 當(dāng)土樣內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量超過(guò) 10％ 時(shí) ， 經(jīng)用真空抽氣法代替煮沸法試驗(yàn)；對(duì)含鹽量大于 ％ （做顆粒分析時(shí)應(yīng)洗鹽 ） 和有機(jī)質(zhì)含量大于 5％ 的土及肥粘土 ， 須用中性液體 （ 如煤油 ） 代替純水 （ 用真空抽氣法排除空氣 ） 測(cè)定 。 浮稱(chēng)法：適于粒徑等于 、 大于 5mm的各類(lèi)土 ，且其中粒徑大于 20mm的土的質(zhì)量應(yīng)小于總土質(zhì)量的 10％ 。 GB/T5012399和 SL23999為質(zhì)量比，GB/T50279為重量比。 密度濕度計(jì)法 、 水銀排開(kāi)法：講義及規(guī)范沒(méi)有 土的比重 土顆粒在溫度 105～ 110℃ 烘至恒重時(shí)的質(zhì)量與體積 4℃ 蒸餾水質(zhì)量之比 。 密度試驗(yàn)方法及適用性 環(huán)刀法：適于粘性土； 蠟封法：易破裂土和形狀不規(guī)則的堅(jiān)硬土； 灌 砂 法 ： 現(xiàn) 場(chǎng) 測(cè) 定 砂 質(zhì) 土 和 礫 質(zhì) 土 ，GB/T50123粗粒土密度 。 ddomVV ? 第三章 密度和比重試驗(yàn) 167。 土的縮限 WS（％） WS＝ Wo ρ w179。 滾搓時(shí)土條不得中空 ， 長(zhǎng)度不大于手掌寬度 當(dāng)土條搓成 直徑 3mm時(shí)不產(chǎn)生裂縫 ， 該時(shí) 含水率大于塑限 當(dāng)土條搓成 直徑大于 3mm時(shí)開(kāi)始斷裂 ， 該時(shí) 含水率小于塑限 （ 5） 收縮皿法縮限試驗(yàn) 用封蠟法測(cè)定干試樣的體積 縮限定義： GB/T5027998：飽和粘性土的含水量因干燥減少至土體體積不再變化時(shí)的界限含水率。 作 W～ 1gN圖查 25擊對(duì)應(yīng)的含水率即為所求的液限 。 4 蝶式液限儀工作圖示 5 蝶式液限儀擊數(shù)與含水率關(guān)系 試驗(yàn)：以 2轉(zhuǎn) /秒速度轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄 ， 使土碟反復(fù)起落 ， 墜擊與底座上 ， 數(shù)記及數(shù) ， 直至試驗(yàn)兩邊在槽底的合攏長(zhǎng)度為 13mm為止 ， 記錄擊數(shù) ， 在槽底取土樣不少于 10g， 測(cè)定含水率 W。 ① ～ ② 、 ① ～ ③ 二線在下沉 2mm處查得二個(gè)含水率 ， 當(dāng)此二含水率差值不超過(guò) 2％ 時(shí) （ 超過(guò) 2％時(shí)重做試驗(yàn) ） ， 取該二點(diǎn)的含水率平均值與高含 水率 ① 點(diǎn)聯(lián)線即： ① ～均值連線 在 1gh～ 1gw圖上查 h＝ 17mm的 W為液限 h＝ 2mm的 W為塑限 h＝ 10mm的 W為 10mm液限 （ GB/T50123－ 99， P257） h＝ 10mm的液限用此利用工民建 GBJ7－ 89確定粘性土承載力標(biāo)準(zhǔn)值用 （ 配套計(jì)算塑性指數(shù)和液性指數(shù) ） 液 、 塑限含水率準(zhǔn)確至 ％ 。 將圓錐入土深度 （ mm） ～含水率的雙對(duì)數(shù)圖 lgh～ lgw作出 )。 將試樣加水或吹干 → 調(diào)均勻重復(fù)以上步驟分別測(cè)定第二 、 三點(diǎn) ， 不應(yīng)少與 3點(diǎn) 。 76g錐 → 錐尖 30176。 ； 100g錐為：公路部門(mén)采用 。 注意： 盡量采用代表性的天然含水量的土樣； 巖土中大于 以及由于條件限制 ， 只能采用風(fēng)干的土 ， 此時(shí)應(yīng)將土風(fēng)干研碎并過(guò) 可試驗(yàn)； 裝入試杯中的土不能留有孔隙 ， 刮平試樣要與杯口齊平 ， 不能反復(fù)涂抹 。 試驗(yàn)方法： GB/T50123－ 99及 SL237－ 90規(guī)定： （ 1） ～ （ 4） （ 1） 平衡式液限儀法 （ 2） 液 、 塑限聯(lián)合測(cè)定法 （ 為主要方法 ） （ 3） 碟式儀液限試驗(yàn) （ 4） 滾搓法塑限試驗(yàn) （ 5） 收縮器法縮限試驗(yàn) （ 1） 講義：平衡錐式液限儀法 （ 2） 平衡錐式液限儀法： 圓錐質(zhì)量： 76g錐 、 錐角為 30度 ， 錐尖正好 與試樣表面接觸 → 松開(kāi)手 → 經(jīng) 15秒 → 沉入正好 10mm→ 為 W L 液限含水量 。 100（ ％ ） 式中 md―― 干土質(zhì)量 （ g） mo―― 濕土質(zhì)量 （ g） 10 ?dmm (二 )酒精燃燒法 ――― 適于現(xiàn)場(chǎng) （ 略 ） ――自學(xué) 層狀和網(wǎng)狀凍土的含水率計(jì)算式略去 。 烘干至恒溫后 ， 從烘箱中取出 ， 蓋上盒蓋 ， 放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫 ， 稱(chēng)盒加干土重量 ， 準(zhǔn)確至 。 167。 GB/T50123－ 99粗粒土 、 細(xì)粒土 、 有機(jī)質(zhì)土 、凍土 。 試驗(yàn)方法：烘干法 ， 酒精燃燒法 。 對(duì)含 有機(jī)質(zhì)超過(guò)干土質(zhì)量 5％ ， 應(yīng)將溫度控制在 65～ 70℃ 的 恒溫 下，烘至恒溫。 sr?d 第二章 含水率及界限含水率試驗(yàn) 167。 （ 5） 計(jì)算試樣飽和度 Sr= eGdsdsr????? )( 或 Sr＝ Wsr178。 ρ d178。 計(jì)算 （ 1） 干土質(zhì)量 md：目的是知道風(fēng)干土 （ 原狀土或天然土 ） 中除去它的含水率后干土質(zhì)量： 式中： md—— 干土質(zhì)量 (g)； m—— 風(fēng)干土質(zhì)量 （ 或天然濕土質(zhì)量 ） (g)； W 0—— 風(fēng)干含水率 （ 或天然含水率 ） （ %） 。 此外 SL23799P15還介紹有擊實(shí)法，擊實(shí)到所需密度，按擊實(shí)試驗(yàn)進(jìn)行。 壓樣法：將一定量濕土倒入裝有環(huán)刀的壓樣器內(nèi)，拂平土面，以靜壓力將土太入環(huán)刀內(nèi)。 在擾動(dòng)土樣制備中 ， 試驗(yàn)項(xiàng)目不同 ， 所需試樣密度也不同 ， 因而制樣時(shí)分別選用擊樣法和壓樣法 。 1%以?xún)?nèi)。 1%范圍內(nèi)，平行試驗(yàn)或一組內(nèi)試樣間之差分別為：密度177。一般多制 1～ 2個(gè) ， 制備試樣的密度含水率與制備標(biāo)準(zhǔn)之差值應(yīng)為：密度 177。 （ 5） 不同位置的含水量 （ 至少 2個(gè)以上 ） 要求差值不大于 177。 （ 4） 根據(jù)配置的含水量要求 ， 一般取過(guò) 2mm篩風(fēng)干 177。 GB/T5012399規(guī)定： 擾動(dòng)土樣制備 對(duì)砂土：進(jìn)行比重試驗(yàn)宜在 105～ 110℃ 溫度下烘干 ， 對(duì)含有機(jī)質(zhì)超過(guò) 5%的土 ， 對(duì)含石膏和硫酸鹽的土應(yīng) 在 65～ 70℃ 下烘干 。 （ 1） 注意 W不變化 （ 2） 是否要求試件飽和 （ 工程要求決定 ） ，若不立即進(jìn)行試驗(yàn)或飽和時(shí) ， 則將試個(gè)暫存保溫器內(nèi)；對(duì)低塑性和高靈敏度的軟土 ， 制樣時(shí)不得擾動(dòng) 。 二 、 土樣制備 試驗(yàn)方法適于顆粒粒徑小于 60mm的原狀土和擾動(dòng)土 。 原狀土樣和需要保持天然含水量的擾動(dòng)土樣的試驗(yàn)前應(yīng)妥善保管，應(yīng)采取防止水分蒸發(fā)的措施。 取土樣應(yīng)附取土記錄表，以及現(xiàn)場(chǎng)描述。 用鉆機(jī)取土?xí)r ， 土樣直徑為 75～ 100mm；用于室內(nèi)土試驗(yàn)的土樣 ， 基顆粒粒徑均需小于 60mm。 注意港工地基規(guī)范和港工勘察規(guī)范與工民建地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范確定地基承載力的異同點(diǎn) 。 （ 3） 地下水：濕陷性基土遇水膨脹 ， 承載力降低 。 年代久 ， 承載力高 。 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范都需要滿(mǎn)足要求確定 對(duì)中、小建筑物根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土的物理性指標(biāo)用查表法并考慮埋深、基礎(chǔ)度修正、確定地基允許承載力。 理論公式確定 由理論公式直接管出地基承載力 ， 再結(jié)合建筑物對(duì)沉降要求確定允許承載力 。 根據(jù)原位測(cè)試確定 原位測(cè)試有：現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 觸探試驗(yàn) 動(dòng)探試驗(yàn) 由現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn) P～ S曲線確定允許承載力 ， 也稱(chēng)臨塑載荷； Pcr―― 由 P～ S曲線彈性～塑性轉(zhuǎn)折點(diǎn)； Pu―― 破壞時(shí)載荷叫做極限荷載 。 地基承載力破壞形式： 整體剪切破壞：堅(jiān)硬或緊密的土 局部剪切破壞：松軟土 刺入剪切破壞：松軟土 理論計(jì)算公式的推導(dǎo) ， 均是在整體剪切破壞形式下推導(dǎo)的 ， 對(duì)局部或刺入破壞目前尚無(wú)成熟理論可循 ， 而是采用半經(jīng)驗(yàn)方法在整體破壞的計(jì)算公式加以修正用于局部剪切理論計(jì)算 。 當(dāng)?shù)鼗链_定后 ， 地基允許承載力是不確定的 ， 按不同建筑物的要求確定地基承載力 ， 在工程中更具實(shí)用價(jià)值 。即是滿(mǎn)足強(qiáng)度和變形要求的綜合性指標(biāo)。 但當(dāng)基礎(chǔ)尺寸變化時(shí) ， 地基極限承載力也會(huì)變化 ， 僅當(dāng) υ ＝ 0時(shí) ， Nr=0， 地基極限承載力才是唯一的 （ Ng= Nc=） 。 僅適于飽和粘性土 τ f＝ qu＝ Cu （ σ 1＝ qu＝ 2ctg ( )=2c） 抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)方法 室內(nèi)抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)儀器一般用直剪儀 、 三軸儀和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度儀三種 ， 方法簡(jiǎn)述如下 。 極限平衡狀態(tài)與土的理論強(qiáng)度 土的強(qiáng)度理論可歸結(jié)為： ）（）（＝ 245ctg2245tg 231 ???? ????? ）（）（＝245ctg2245tg213???? ????? （ 1） 任一平面上的抗剪強(qiáng)度是該面上法向應(yīng)力的函數(shù) ， 在一定范圍內(nèi)可用直線近似表示； （ 2） 土的剪切破壞只有在 莫爾應(yīng)力圓與強(qiáng)度線相切之后方能發(fā)生； （ 3） 土體某點(diǎn)處于剪切破壞時(shí) ， 破壞面與大主應(yīng)力作用面夾角 245 ?? ??＝ （ 4） 按該理論 ， 可認(rèn)為剪切強(qiáng)度與土中的中主應(yīng)力 σ 2無(wú)關(guān) 。 設(shè)某一土單元體上作用著 σ 1， σ 3，則任一與大主應(yīng)力面夾角為 α 的平面上的應(yīng)力狀態(tài)，可以用σ ～ τ 坐標(biāo)圖中的莫爾應(yīng)力圓上一點(diǎn)的應(yīng)力坐標(biāo)大小表示。 GB/T50279－ 98：土體或巖體在剪切面上所能承受的極限剪應(yīng)力 。 五、土的抗剪強(qiáng)度 土的抗剪強(qiáng)度 ：指土體對(duì)于外荷產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限抵抗能力 。 U=St/S∞ 利用 U～ t曲線推求 S∞ 解決下面兩個(gè)問(wèn)題： （ 1） 已知 S∞ 求某等時(shí)間 t的時(shí)間 St。GB/T50279－ 98：飽和土層或土樣在某一載荷下的固結(jié)過(guò)程中 ， 某一時(shí)刻的孔隙水壓力平均消散值或壓縮量與初始孔隙水壓力或最終壓縮量的比值 ， 以百分率表示 （ 這個(gè)定義綜合了應(yīng)力固結(jié)度和應(yīng)變固結(jié)度 ） 。 e= 當(dāng)取 m＝ 1時(shí) tH2vCu＝ VTHZS 4 2e2inp4 ?????）（實(shí)際工程、砂井工程是空間問(wèn)題（即軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題）。 單元體積內(nèi) ， 孔隙水壓力 （ 孔壓 ） 在 △ Z長(zhǎng)度上的變化速度 （ ） 的變化率 （