【正文】 18h 以上。將聯(lián)合測定儀的錐頭涂少許凡士林。扭動錐下降旋鈕，試錐自由下降 5s 后，讀數(shù)即為錐入深度（ h1）。 ⑤ 去掉錐尖入土處的凡士林，取一定土樣測含水量兩個，取平均值為該土含水量。 4. 結(jié)果整理 ① 在二級雙對數(shù)坐標上，以含水量（ w）為橫坐標，錐入深度（ h） 為縱坐標，點繪 a、 b、 c 三點含水量 h— w 圖，連接此三點應(yīng)成一直線。 ② 通過液限 wL 與塑限時入土深度 hp，再由 a、 b、 c 繪制的 h— w 圖中，求出入土深度為 hp 時所對應(yīng)的含水量，即為該土的塑限 wp。 在查 hp— wL 關(guān)系圖時，應(yīng)先區(qū)分該土為砂類土、或是細粒土。注意土體的斷裂是 水分減少 的結(jié)果，而不是用力過大或土條太長的原因，其準確度取決于操作者的經(jīng)驗。 收縮試驗 成果應(yīng)用 （ 1）我國 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 GB500072020 用塑性指數(shù)劃分細粒土。 鑒定土層所處的稠度狀態(tài) （堅硬： IL ≤ 0。 流動： 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 方法主要有：環(huán)刀法（ 細粒土 ）、蠟封法（ 易破裂和形狀不規(guī)則 ） 、灌砂法 （ 現(xiàn)場測定細粒土、砂質(zhì)土和礫質(zhì)土 ） 。 （ 3）灌砂法 適用于 現(xiàn)場測定細粒土、砂性土、和礫類土 粒徑小于 15mm 的試樣。根據(jù)溫度修正系數(shù)換算出水的體積，即為測定器的體積。 試坑尺寸必須與試樣顆粒粒徑 相一致（ P36）。可以使用套環(huán)減少試坑表面不平帶來的誤差。 現(xiàn)場密度的測定方法主要有 灌砂法 、 環(huán)刀法 、 核子密度儀法 、 鉆芯法 四種。 2．儀器設(shè)備 （ 1）環(huán)刀：內(nèi)徑 6~8cm，高 2~3cm，壁厚 ~2mm。 （ 3）其他：修土刀、鋼絲鋸、凡士林等。 （ 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。 （ 3）擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與土合質(zhì)量 m1，準確至 g。試樣的最大粒徑不得超過 15mm，測定密度層的厚度為 150~200mm。 （ 2） 鑿子、鐵錘、毛刷等。 （ 4） 玻璃板、飯盒 （ 5） 其他：天平、烘箱等。將基板放在表面上。打開灌砂筒開關(guān)，讓砂流入基板的中孔內(nèi)，直到筒內(nèi)的砂不再下流時關(guān)閉開關(guān)。 （ 2）取走基板，將留在試驗地點的砂收回，將表面清掃干凈。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，準確至1g。 （ 3）從挖出的試樣中取代表性樣品，測定其含水量ω。打開灌砂筒開關(guān)，讓砂流入試洞內(nèi)。取走灌砂筒，稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量 m4，準確至 1g。直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時，關(guān)閉開關(guān)。 （ 6）取出試洞中的量砂。然后進行灌砂工作。 （ 2）按下式計算試驗地點土的濕密度 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。數(shù)值上等于土粒密度。主要用來計算孔隙比和進行分類。 (1)比重瓶法 適用于粒徑小于 5mm 的土。以 5OC 一級調(diào)節(jié)水溫 ，每個水溫下 稱瓶和水的總質(zhì)量兩次取平均值，且 差值不得大 于。 b) 試驗步驟： ? 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。 ? 對含有一定量的可溶鹽、不親水膠體或有機質(zhì)的土，必須用中性液體（如煤油）測定，并用真空排除土中氣體，真空表讀 數(shù)宜為 100Kpa 抽氣時間 1~2 小時（直至懸液無氣泡） ? 本試驗稱量應(yīng)準確至 ? 計算： Gs=ms/(m1+MsM2)*GWT 注意事項 ： 對于有可溶性鹽或有機質(zhì)的土樣，可用中性液體代替純水，用真空抽氣代替煮沸法。 （ 1）最大干密度試驗（最小孔隙比） 儀器設(shè)備： 最小孔隙比試驗設(shè)備（包括最小孔隙比、金屬容器、振動叉、擊錘等），天平：稱量 5Kg， 感量 1g 1）最大孔隙比的測定 A 、取代表性試樣 ㎏，風(fēng)干，并拌和均勻。 C、稱取試樣 700g，倒入漏斗中，將漏斗與塞桿同時提高，移動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。 E、用手掌堵住筒口，將量筒倒轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動試驗，回到原來位置，記下體積的最大值，估讀至 5 ㎝ 3。 11 B、 分 3 次倒入容器進行振擊，先取試樣 600~800g 倒入 1000 ㎝ 3 容器中，用振動儀敲打容器兩側(cè)，用擊錘于試樣表面錘擊，直至砂樣體積不變?yōu)橹埂? C、 重復(fù)第 B 步驟進行后二次加土的振動和錘擊，第三次加土?xí)r應(yīng)先在容器口上安裝套環(huán)。 2． 結(jié)果整理 按下式計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。 按下式計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； 按下式計算相對密實度： minmax0max ee eeDr ??? ddddddr pD ?? ??? )( )(m i nm a xm a xm i n??? 式中： Dr— 相對密實度； 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。測最小干密度試驗用干試樣。 ? 第四章 顆粒分析試驗 了解：土的顆粒分級的概念；篩分析法、密度計 法和移液管法的基本原理；引起試驗誤差的原因。 顆粒分析是測定土中各不同粒徑的粒組質(zhì)量占總質(zhì)量的百分數(shù)的方法。可以對土 進行分類 ，判斷工程性質(zhì)。 橫坐標 為粒徑的對數(shù)值， 縱坐標 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，級配好，易于壓實 。 砂土從曲線上可以計算兩個有用的指標。 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。同一類土級配均勻的比不均勻的壓實干密度要低 查得某土樣顆粒級配曲線上 A 點 (, 76%)和 B 點 (， 58%)，則該土中粒徑為 的土重占總干土重的百分數(shù)為 (18%) 方法主要有： 篩分法、密度計、移液管法 篩分法：適用于 d≦ 60mm 的土。 篩分析法 ： 適用于粒徑小于等于 60mm，大于 的土 試驗步驟 首先將試樣過 2 毫米的篩分成粗粒和細粒兩組； 如果粗粒組含量少于 10％則不需要在分析粗粒組； 如果細粒組含量少于 10％則不需要分析細粒組，如果量大則可四分法后再進行篩分，篩分搖震時間一般為 10— 15 分鐘。 2．儀器精度 : （ 1） 標準篩：孔徑 ~60mm 一套。 3．試驗步驟 （ 1）對于無粘聚性的土： ① 按規(guī)定稱取試樣，將試樣分批過 2mm 篩。將留在篩上的土分別稱量。 將試樣從大到小的次序通過小于2mm 的各級細篩。分級稱量。 ② 稱取試樣，放于瓷盆并加入清水浸泡。 ④ 通過 2mm 篩下的混合液過 篩，邊沖邊洗， 至篩上只留大于 土粒為止，并烘干、稱重。 4． 結(jié)果整理 按下式計算小于某粒徑顆粒質(zhì)量百分數(shù)： X=BA 100 式中： X—— 小于某粒徑顆粒質(zhì)量百分數(shù)， % A—— 小于某粒徑的顆粒質(zhì)量 ,g B—— 試樣的總質(zhì)量， g 當小于 2mm 的顆粒用四分發(fā)縮分取樣時，試樣中小于某粒徑的顆粒質(zhì)量占總土質(zhì)量的百分數(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)量百分數(shù)。 密度計法 (試驗步驟 ) （ 1） 司篤克原理 ：土顆粒在水中開始使加速運動，由于受到水粘滯阻力作用最后會等速下沉，粒徑太大太小都不適用。（顆粒越大下沉越快） 均勻的懸液，在土顆粒下沉過程中，用密度計在懸液里測讀出對應(yīng)于不同時間的不同懸液密度，根據(jù)密度讀數(shù)和土顆粒下沉?xí)r間，計算出小于某一粒徑的顆粒占總土樣的百分比 試驗開始： 1) 土樣首先進行分散處理，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；將密度計放入液體 10— 20 秒后讀數(shù)。 校正：當懸液不等于 20 度時，溫度計要進行校正。（ P49） 當含鹽量大于 ％時需要洗鹽。土的壓實與含水量、壓實功、壓實方法密切相關(guān)。可以用來計算壓實度（ρ d/ρ dmax）。主要影響因素：含水率、擊實功、土種類、級配、粗粒含量等。當含水率增加到某值后，由于封閉氣泡在土體內(nèi)，擊實功消耗在孔隙氣體上。 試驗注意事項 ： （ 1）應(yīng)根據(jù)塑限確定 加水量 。如 9％、 11％、 13％（塑限）、 15％、 17％。 （ 2）筒壁應(yīng) 涂油 便于脫模，分層擊實時應(yīng)進行刨毛處理。 (4)擊實曲線與飽和曲線 不應(yīng)該相交 。（擊實功越大，最大干密度值越大，最優(yōu)含水量值越?。? （ 6）擊實筒有大小之分試驗，大擊實筒（內(nèi)徑 ）適用于粒徑小于 38mm 顆粒，小擊實筒（內(nèi)徑 ）適用于粒徑小于 25mm 顆粒。 （ 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。 （ 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)量和要達到的含水量 )。隨著含水率的增加，假粘聚力消失，得到了較高的干密度。（無粘性土填筑一般通過相對密度來控制） 15 （ 10）兩次試驗密度差值應(yīng)小于 。 一）擊實試驗方法類型 （下表）： 試驗方法 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： 標準擊實儀：根據(jù)工地需要選擇輕型、或重型。 （三）試驗步驟： 1. 試樣制備：按四分法至少準備 5 個試樣，每樣稱量：對小試筒為 3kg，對大試筒為 ，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。 3. 取下試筒，用修土刀刮平試模頂、底面。 5. 用脫模器脫出土樣，取中間處土樣測含水量。 （四）結(jié)果整理： 1. 按下式計算擊實后各點的干密度 ： d? ＝ ??? 式中： d? — 擊實后土的干密度 g/cm3 ? — 擊實后土的濕密度 g/cm3 ω — 擊實后土的含水量，％ 2．以干密度 ρ d? 為縱坐標，含水量ω為橫坐標，繪制 ρ d? — ω關(guān)系曲線，曲線上峰值點的縱、橫坐標分別為最大干密度和最佳含水量。 滲透系數(shù) K 是指： 水力坡降為 1 時水的滲透速度。 試驗分為兩種： 常水頭試驗 ：適于 粗粒土（砂性土） 。滲透性大小主要取決于土的 粒徑和級配 。 變水頭試驗 ：適于 細粒土（粘性土） 。 達西定律的滲透屬于層流，由于細粒土在起始比降以前、粗粒土在某一比降以后不屬于層流，因此不適用達西定律。 如粘粒 土 多則需要鋪 2厘米的粗砂以防止細粒沖走； 每層都需要從底部充水飽和； 至試樣表面高出上測壓孔 3~4cm，量出試樣頂面至筒頂高度。稱剩余土質(zhì)量，準確至 。 變水頭試驗 飽和從試樣上部進行； 試