土工試驗大綱及試題_2011檢測員考試培訓資料

1、2011土工試驗大綱及試題一、土的工程分類工程土按用途主要有兩種：一是作為建筑物地基的原狀土；二是作為建筑材料的擾動土。1、我國土的工程分類標準有：.國家標準土的分類標準 GBJ145-90；.水利部土的工程分類 SL237-001-1999；.交通部公路土工試驗規(guī)程 JTJ051-93中土的工程分類（M0101-93）；.鐵道部鐵路工程巖土分類標準 TB10077-2001中土的分類。2、鐵路工程橋涵地基與基礎土的分類1）. 一般土.分類定名 A.土的顆粒分類。講義表17.1 把土顆粒按顆粒形狀和粒徑大小分成了7類15種。 B.碎石類土。講義表17.2大于2mm的顆粒超過總質(zhì)量的50%。按顆

2、粒形狀和級配分為4類8個名稱。 C.砂類土。講義表17.3大于2mm的顆粒不超過總質(zhì)量的50%，而大于0.075mm的顆粒超過總質(zhì)量的50%。按顆粒級配分為1類5個名稱。D.粉土。 粒徑大于0.075mm顆粒的質(zhì)量不超過全部質(zhì)量50%的土，且塑性指數(shù)等于或小于10。按塑性指數(shù)和顆粒級配分為1類1個名稱。E.粘性土。講義表17.4 按塑性指數(shù)分為1類2個名稱。.密實程度A.碎石類土。講義表17.5 根據(jù)結構特征、天然坡和開挖情況、鉆探情況分為：密實、中密、稍密和松散4種。B.砂類土。講義表17.6 根據(jù)標準貫入錘擊數(shù)N和相對密度Dr分為：密實、中密、稍密和松散4種。C.粉土。講義表17.7 根據(jù)

3、孔隙比e的大小分為密實、中密、稍密3種。D.粘性土。講義表17.8根據(jù)壓縮系數(shù)a0.10.2分為高、中、低壓縮性土3種。.潮濕程度 A.碎石類和砂類土。講義表17.9 根據(jù)飽和度分為稍濕、潮濕、飽和3種。B.粉土。講義表17.10 根據(jù)天然含水率分為稍濕、潮濕、飽和3種。C.粘性土。講義表17.11 根據(jù)液性指數(shù)分為堅硬、硬塑、軟塑、流塑4種。2）.特殊土. 黃土。第四紀以來，在干旱、半干旱氣候條件下形成的，土顆粒成分以粉粒為主、含碳酸鈣及少量易溶鹽、并具大孔隙和垂直節(jié)理、抗水性能差、易崩解和潛蝕、上部多具濕陷性等工程地質(zhì)特征的土，應判定為黃土。黃土按堆積時代、塑性指數(shù)、濕陷系數(shù)分類。. 紅粘

4、土。顏色呈棕紅、褐黃色，覆蓋于碳酸鹽系巖層之上，且液限等于或大于50%的高塑性粘土，應判定為紅粘土。紅粘土經(jīng)搬運、沉積后仍保留殘積粘土的基本特征，且液限大于45%，應判定為次生紅粘土。紅粘土具有遇水軟化、失水收縮強烈、裂隙發(fā)育、易剝落等工程地質(zhì)特征。紅粘土根據(jù)塑性狀態(tài)、裂隙狀態(tài)和界限液塑比和液塑比關系分類。. 膨脹土。土中粘粒成分主要由親水礦物組成，具有吸水顯著膨脹軟化，失水急劇收縮開裂，并能產(chǎn)生往復脹縮變形的粘性土，應判定為膨脹土。膨脹土分類首先根據(jù)地貌、土的顏色、結構、土質(zhì)情況、自然地質(zhì)現(xiàn)象和土的自由膨脹率等特征，作初期判定；然后按自由膨脹率、蒙脫石含量、陽離子交換量三項指標可對膨脹土詳細

5、判定。. 軟土。天然孔隙比大于或等于1.0，天然含水率大于或等于液限，壓縮系數(shù)大于或等于0.5，不排水抗剪強度小于30kPa的粘性土，可判定為軟土。軟土一般含有機質(zhì)，具有壓縮性高、強度低、靈敏度高和排水固結緩慢的特點。軟土的結構受到擾動后，強度會極大地下降。軟土根據(jù)物理力學性質(zhì)、成因類型、無側限抗壓強度試驗或現(xiàn)場十字板剪切試驗、軟土的靈敏度分類。.鹽漬土。易溶鹽含量大于0.5%的土，可判定為鹽漬土。某地區(qū)或場地地表以下1.0m深度內(nèi)易溶鹽的平均含量大于0.5%時，應定為鹽漬土地區(qū)或場地。鹽漬土具有較強的吸濕、松漲、溶陷及腐蝕等工程地質(zhì)特性。鹽漬土按含鹽性質(zhì)、鹽漬程度的分類。.填土.人為活動堆填

6、的土應判定為填土，一般具有成分復雜和固結時間短等特點。根據(jù)物質(zhì)組成和堆填方式，填土分為雜填土、素填土、沖填土、填筑土4類。3、鐵路工程路基填料的分類鐵路路基填料分類是根據(jù)原鐵路路基設計規(guī)范 TB10001-99中的“填料分類”為基礎，進行了局部的修訂，在“一級定名”上與鐵路工程巖土分類標準 TB10077-2001進行了統(tǒng)一，并以鐵建設2004148號文發(fā)布。.巨粒土、粗粒土(包括砂類土)根據(jù)顆粒組成、顆粒形狀、細粒含量、顆粒級配、抗風化能力等，按講義表17.26進行定名和分組。.細粒土根據(jù)土的塑性指數(shù)Ip和液限含水率wL，按講義表17.27進行定名和分組。3、練習題. (問答)鐵路工程土的分

7、類標準，砂粒、粉粒、粘粒的含義是什么？答：砂粒：粒徑0.075mm<d2mm的顆粒； 粉粒：粒徑0.005d0.075的顆粒； 粘粒：粒徑d<0.005mm的顆粒。. (問答)鐵路路基填料巨粒土、粗粒土和砂類土，他們是怎樣分類的？需要做什么試驗？答：粒徑大于60mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%的土稱為巨粒土； 粒徑大于0.075mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%的土稱為粗粒土； 砂類土是粗粒土的一種，其大于2mm顆粒的質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50%。 巨粒土、粗粒土(包括砂類土)的分類定名，需做顆粒分析試驗，然后根據(jù)顆粒形狀、細粒含量、顆粒級配、抗風化能力等確定。對于塊石土必要時要做巖石抗

8、壓強度試驗。. (問答)鐵路路基填料細粒土是怎樣分類的？需要做那些試驗？答：細粒土包括粉土和粘性土。粉土是塑性指數(shù)Ip10,且粒徑大于0.075mm顆粒的質(zhì)量不超過50%的土。需通過顆粒分析試驗和液塑限試驗確定。粘性土根據(jù)土的塑性指數(shù)和液限含水率分類定名，需做液塑限試驗確定。. (問答)路基填料分類中“細粒含量”的含義是什么？答：細粒含量是指粘粒(d0.075mm)的質(zhì)量占總質(zhì)量的百分數(shù)。. (問答)路基填料分類中顆粒級配“良好”與“不良”是怎樣區(qū)分的？答：良好：Cu5且Cc=13 不良：Cu<5且Cc=13 其中：Cu-不均勻系數(shù)，Cu=d60/d10； Cc-曲率系數(shù)，Cc=d230

9、/(d10×d60) 式中：d60d30d10分別為顆粒級配曲線上相應于60%、30%、10%含量顆粒的粒徑。. (問答)路基填料分類中硬塊石于軟塊石是怎樣區(qū)分的？答：硬塊石：單軸飽和抗壓強度Rc>30MPa的塊石；軟塊石：單軸飽和抗壓強度Rc<30MPa的塊石。. (問答)細粒土填料分類標準規(guī)定液限含水率試驗采用圓錐儀法，圓錐儀總質(zhì)量多少？入土深度多少？答：圓錐儀總質(zhì)量為76g,入土深度10mm。.(問答)土樣定名時，如果同時符合2個或2個以上名稱時，怎樣處理？答：應根據(jù)粒徑分組，由大到小，以最先符合者確定。33二、土工試驗項目 土工試驗項目應根據(jù)土的用途決定：1、原狀

10、土。通過檢測結果判定土的工程性質(zhì)。.物理性質(zhì)：含水率、密度、顆粒密度（比重）、界限含水率、顆粒分析、滲透、相對密度等。.力學性質(zhì)：壓縮、直剪、三軸壓縮、濕陷性和膨脹性等。.化學性質(zhì)：礦物鑒定、有機質(zhì)、含鹽量等。.原位測試：靜載試驗、靜力觸探、動力觸探、標準貫入、旁壓、十字板剪切等。2、路基填料。通過檢測結果判定路基填料的性質(zhì)，用于指導路基填土壓實質(zhì)量控制。.物理性質(zhì)：含水率、密度、相對密度、顆粒密度（比重）、界限含水率、顆粒分析、擊實、有機質(zhì)、含鹽量等。.現(xiàn)場檢測：密度、含水率、K30、Evd、Ev2等。.級配碎石：粒徑級配、破碎面含量、洛杉磯磨耗率、硫酸鈉浸泡損失率、液塑限、塑性指數(shù)、粘土團

11、及其他雜質(zhì)含量、毛體積密度。.改良土：液塑限、塑性指數(shù)、顆粒分析、擊實(重型)、含灰劑量、無側限抗壓強度三、土的組成及基本物理指標1、土的三相體概念土是由固體顆粒、水分和空氣三相組成。其中每種成分的質(zhì)量、體積的相對比例有所增減，都會引起土的物理力學性質(zhì)的變化。圖1是土的三相圖。圖1土的三相圖2、土的基本物理指標及換算關系土的基本物理指標有九項,他們是：密度、顆粒密度、含水率、干密度、飽和密度、有效重度、孔隙比、孔隙率及飽和度。其中前三項是直接檢測出來的，后六項是計算出來的。. 密度單位體積土的質(zhì)量（包括孔隙中水的質(zhì)量在內(nèi)）稱為土的密度（g/cm3）。. 顆粒密度土體內(nèi)的固體顆粒質(zhì)量與顆粒體積之

12、比值，稱為顆粒密度（g/cm3）,顆粒密度關注的是土體固體顆粒的視密度，也是以前的比重的概念。. 含水率w土中水的質(zhì)量與土固體顆粒質(zhì)量的比值稱為土的含水率，以百分數(shù)計。在有的標準中，如公路用標準，含水率又稱為含水量。不同的土其含水率的變化范圍很大。干燥堅硬的土，含水率只有210%.而軟粘土的含水率可達50200%.孔隙比e土中的孔隙體積與土固體顆粒體積的比值稱為孔隙比?？紫侗仁峭恋闹匾笜酥唬从沉送恋乃绍浐途o密程度。.孔隙率n土中孔隙體積與全部體積之比稱為孔隙率（%）。孔隙比與孔隙率之間存在著式(17-9)或（17-10）的關系。.飽和度Sr土中水分所占體積與全部孔隙所占體積之比，稱為飽

13、和度（%）。.干密度表示單位體積內(nèi)土粒的質(zhì)量（g/cm3）。.飽和密度當土體的孔隙完全為水所充滿時，土體的密度（g/cm3）.浮密度表示地下水位以下的土體，且它的孔隙完全為水所充滿，但又整個受到地下水的浮力作用。因此有：3、練習題1、(填空)一般情況下，土是由（土粒）、（水）、（空氣）三相組成。2、(單選)土粒比重的定義式為：(A)A、 B、 C、 D、3、(單選)干密度的定義為：（B）A、 B、 C、 D、4、(單選)土粒比重的單位是：（C）A、kN/m3 B、kg/m3 C、無 D、kPa5、(單選)對于礫石土、碎石土和級配碎石，宜采用（B）計算孔隙率n 。A、顆粒密度 B、毛體積密度 C

14、、表觀密度 D、堆積密度6、(多選)土可能由（ BC ）組成。A、單相體 B、兩相體 C、三相體 D、四相體7、(多選)在土的三相體比例指標中，可以直接測出的指標有（ACD）A、濕密度 B、干密度 C、顆粒密度 D、含水率8、(判斷)毛體積密度是材料質(zhì)量除以材料的實體積與閉口孔隙體積的和。（×）9、(判斷)孔隙率n是土樣中的孔隙體積占土樣總體積的百分率。 （）10、(判斷)土中的空氣體積為零時，土的密度最大。（×）11、(計算)已知土樣面積30cm2，高2cm，濕土質(zhì)量128.8g，含水率W13.6%，土的顆粒密度s2.71，求該土樣的孔隙比e、孔隙率n和飽和度Sr。解：計

15、算體積: 總體積=30×2=60 cm3干土質(zhì)量：128.8/(1+0.136)=113.4g土粒體積：113.4/2.71=41.8cm3空隙體積：60-41.8=18.2cm3水的質(zhì)量：113.4×13.6%=15.4g水的體積：15.4cm3計算參數(shù): 孔隙比e=空隙體積/土粒體積=18.2/41.8=0.44孔隙率n=空隙體積/總體積=18.2/60=0.30飽和度Sr=水的體積/空隙體積=15.4/18.2=0.85四、土工試驗方法1、含水率、取樣：取擾動土100-300g、檢測方法：a.烘干法：適用于各類土。本法為測定含水率的標準方法，粘性土、粉土烘干時間不少于

16、8h，砂類土不少于6h，礫、碎石類土不少于4h。但當土中有機質(zhì)含量超過5%或含石膏或硫酸鹽時，應控制溫度在65-70。b酒精燃燒法：適用于不含有機制的砂類土、粉土和粘性土。c.碳化鈣減量法：適用于各類土。d.核子射線法：適用于現(xiàn)場原位測定填料為細粒土和砂類土的含水率、檢驗標準：鐵路工程土工試驗規(guī)程 TB10102-2004、烘干法數(shù)據(jù)處理：=m-ms/ms×100%含水率，%；計算至0.1%m濕土質(zhì)量，g，稱量至0.01gms干土質(zhì)量，g，稱量至0.01g、允許偏差：細粒土：含水量10%以下為0.5%；含水量40%以下為1%；含水量40%以上為2%。粗粒土：含水量10%以下為1%；含

17、水量40%以下為2%；含水量40%以上為3%。練習題1、(多選)含水量測定的方法有(ABC)A、烘干法 B、酒精燃燒法 C、碳化鈣法 D、比重法2、(問答)常用的測試含水量的方法有哪些？并說明各自的適用范圍。答：1、烘干法(適用于各種土) 2、酒精燃燒法（適用于除含有機質(zhì)和含結晶水的土） 3、炒干法（適用于粗粒土） 4、碳化鈣法（適用于細粒土）。2、密度、試驗目的：測定土的密度，用于計算土的干密度、壓實度、孔隙比、孔隙率、飽和度等指標。、檢測方法及適用范圍：a、環(huán)刀法：適用于粉土和粘性土。b、蠟封法：適用于環(huán)刀難以切削并易碎裂的土。c、灌砂法、氣囊法：適用于現(xiàn)場測定最大粒徑小于20mm的土密度

18、。d、灌水法：適用于現(xiàn)場測定最大粒徑小于60mm的土密度。e、核子射線法：適用于現(xiàn)場測定填料為細粒土、砂類土的壓實密度。、檢驗標準：鐵路工程土工試驗規(guī)程 TB10102-2004、灌砂法測定密度的步驟a.按土的最大粒徑不大于20mm的要求選定試坑位置，將試坑位置的地面鏟平，其面積略大于試坑直徑150mm，按試坑直徑劃出坑口輪廓線，在輪廓線內(nèi)下挖至要求深度200mm處，邊挖邊將挖出的土放入盛土容器內(nèi)，稱土的質(zhì)量，準確至10g，然后取代表性土樣測定含水率。b.向容砂瓶內(nèi)灌滿標準砂，關閥門，稱灌滿標準砂的密度測定器的總質(zhì)量，準確至5 g。c.將密度測定器倒置(灌砂漏斗口向下)于挖好的坑口上,打開閥門

19、,使密度測定器內(nèi)的標準砂流入坑內(nèi),當密度測定器內(nèi)標準砂停止流動時關閉閥門。d.稱密度測定器和剩余標準砂的質(zhì)量mr5，準確至5 g。并計算灌滿試坑所用標準砂的質(zhì)量（msr=mr3mr4mr5）。e.試驗結果計算：式中 msr灌滿試坑所用標準砂的質(zhì)量（g）； mp-取自試坑內(nèi)土的質(zhì)量（g）。、灌砂法注意事項a.允許偏差：兩次平行誤差不得超過0.03g/cm3。b、灌砂筒必須進行標定；標準砂的密度也必須進行標定，并保持干燥狀態(tài)，受潮或重新進樣必須重新標定。c、灌砂法測試表面必須清理干凈、平坦；試坑必須垂直，不能鼓肚。練習題1、(單選)灌砂法測定土的密度之前，要求標定的內(nèi)容有（C）。A、一項 B、二項

20、 C、三項 D、四項2、(多選)密度測定方法有（ABD）A、環(huán)刀法 B、臘封法 C、比重法 D、灌砂法3、(判斷)灌砂法測定密度應進行兩次平行測定，兩次測定的差值不得大于0.05g/cm3。 （ × ）3、顆粒密度、檢測目的：測定土的顆粒密度，用于計算土的孔隙比、孔隙度、飽和度等指標。（土體內(nèi)固體顆粒質(zhì)量與顆粒體積之比值，即為顆粒密度）、檢測方法及適用范圍：a、比重瓶法：粒徑小于5mm的土；b、浮稱法：粒徑大于、等于5mm的土，且其中大于20mm的顆粒含量應小于總土質(zhì)量的10%。c、虹吸法：粒徑大于、等于5mm的土，且其中大于20mm的顆粒含量應大于總土質(zhì)量的10%。d、當土中含有小

21、于5mm和大于5mm的顆粒時，則分別用量瓶法、浮稱法或虹吸法測定不同粒徑時的顆粒密度，平均顆粒密度按下式計算：sm=1/(P1/s1+P2/s2)其中：sm 平均顆粒密度（g/cm3） P1、P2 大于和小于5mm粒徑的土粒質(zhì)量占總質(zhì)量的質(zhì)量分數(shù)s1、s2 大于和小于5mm粒徑的顆粒密度、檢驗標準：鐵路工程土工試驗規(guī)程 TB10102-2004、比重瓶法試驗操作步驟a一般土的顆粒密度應采用純水測定；當土中含有可溶鹽、親水性膠體或有機質(zhì)，應采用中性液體（如煤油）測定。b.量瓶在使用前必須進行量瓶和水（或中性液體）總質(zhì)量的校正，其校正方法應按附錄A規(guī)定進行。c.將量瓶烘干，取烘干土15 g裝入10

22、0 mL量瓶內(nèi)（若用50 mL量瓶，宜取10 g），稱量瓶和土的總質(zhì)量，準確至0.001g。d.向已裝有干土的量瓶內(nèi)注入純水至量瓶的一半處，搖動量瓶，然后將量瓶放在砂浴上煮沸。煮沸時間自懸液沸騰時算起，砂土及粉土不少于30 min，黏土及粉質(zhì)黏土不少于1h。e.煮沸完畢，取下量瓶，冷卻至接近室溫，將事先煮沸并冷卻的純水注入量瓶至近滿（有恒溫水槽時，可將量瓶放于恒溫水槽內(nèi)）。待瓶內(nèi)懸液溫度穩(wěn)定及懸液上部澄清時，塞好瓶塞，使多余水分自瓶塞毛細管中溢出，將瓶外壁上的水分擦干后，稱量瓶、水和土總質(zhì)量，準確至0.001g。并測定量瓶內(nèi)水的溫度，準確至0.5。f.根據(jù)測得的溫度，從已繪制的“溫度與量瓶和水

23、的總質(zhì)量關系曲線”中查得量瓶和水的總質(zhì)量。g.本試驗稱量應準確至0.001 g。h. 結果處理（6.2.31）用純水測定時式中 s顆粒密度(g/cm3),計算至0.01g/cm3； mpw量瓶和水的總質(zhì)量（g）；mpws量瓶、水和土的總質(zhì)量（g）；md干試樣質(zhì)量(g)；wTT時水的密度(g/cm3)。浮稱法試驗操作步驟a.取粒徑大于5 mm的代表性試樣約1000 g，用清水洗凈后，將試樣浸在1525 的水中，浸泡24h后取出，將試樣放在濕毛巾上滾擦或擦干（以顆粒表面無發(fā)亮水膜為準），即得飽和面干試樣，稱飽和面干試樣質(zhì)量（mb）。b.將鐵絲筐浸入水中，稱鐵絲筐在水中的質(zhì)量(m1). C.將已知質(zhì)

24、量的飽和面干試樣全部放入鐵絲筐中，緩緩浸沒于水中，并在水中搖晃至無氣泡逸出為止，稱鐵絲筐和試樣在水中總質(zhì)量(m2)，并測定盛水容器內(nèi)水溫，準確至0.5。d. 取出鐵絲筐中的全部試樣放于瓷盤中，吸去盤中余水，置于105110烘箱中烘46h，取出冷卻至室溫，稱烘干試樣的質(zhì)量（md）。e.本試驗稱量應準確至0.2 g。f.試驗結果應按下列公式計算：式中 mI鐵絲筐在水中的質(zhì)量（g）;m2鐵絲筐和試樣在水中總質(zhì)量（g）。、允許偏差：平行測定的差值，不得大于0.02 g/cm3，取兩次的算術平均值。 練習題1、(問答)檢測土的顆粒密度的目的是什么？答：測定土的顆粒密度，用于計算土的孔隙比、孔隙度、飽和度

25、等指標。2、(問答)顆粒密度的常規(guī)檢測方法有哪些？各適用于什么土？答：比重瓶法-適用于粒徑小于5mm的土；浮稱法：-適用于粒徑大于、等于5mm的土，且其中大于20mm的顆粒含量應小于總土質(zhì)量的10%。虹吸法：-適用于粒徑大于、等于5mm的土，且其中大于20mm的顆粒含量應大于總土質(zhì)量的10%。3、(問答)當土中既含有小于5mm的土也含有大于5mm的土時，土的顆粒密度應怎樣測定？答：小于5mm的土用比重瓶法測定，大于5mm的土用浮稱法或虹吸法測定，平均顆粒密度按下式計算：sm=1/(P1/s1+P2/s2)4、顆粒分析試驗目的：測定土的粒徑級配，為土的分類定名洪成應用提供依據(jù)。檢驗標準：鐵路工程

26、土工試驗規(guī)程 TB10102-2004檢驗方法和適用范圍： 篩析法：60mm，>0.075mm的土 密度計法或移液管法：<0.075mm的土 當土中含有大于或小于0.074mm的土各超過總質(zhì)量的10%時，應聯(lián)合使用篩析法和密度計法或移液管法。篩析法1). 試驗篩：粗篩：孔徑為60、40、20、10、5、2 mm細篩：孔徑為2、1、0.5、0.25、0.075 mm2）.操作步驟 A.無凝聚性土的試驗：a.視土樣顆粒大小，用四分對角線法按表7.2.2的規(guī)定取樣數(shù)量，取代表性風干試樣。當稱量小于500 g時，應準確至0.1 g；當稱量大于500 g時，應準確至1g。b.將試樣過2 mm

27、篩，稱篩上或篩下的試樣質(zhì)量，當篩下的試樣質(zhì)量小于試樣總質(zhì)量的10時，不作細篩分析；當篩上的試樣質(zhì)量小于試樣總質(zhì)量的10時，不作粗篩分析。c.取過2 mm篩上的試樣倒入依次疊好的粗篩最上層篩中；篩下的試樣倒入依次疊好的細篩最上層篩中，進行篩析。細篩宜置于篩析機上震篩，震篩時間為1015 min。d.按由上而下的順序?qū)⒏骱Y取下，于白瓷盤上用手拍叩搖晃，檢查各篩，直至篩凈為止，篩下的試樣應收放入下一級篩內(nèi)，最后稱各級篩上及底盤內(nèi)試樣的質(zhì)量，應準確至0.1 g。e.篩后各級篩上和底盤內(nèi)試樣質(zhì)量的總和與篩前試樣總質(zhì)量的差值，不得大于試樣總質(zhì)量的1。B.含有黏土粒的砂類土的試驗：a.先將土樣放在橡皮板上，

28、用木碾充分碾散黏結的土團塊，然后按本條1款要求稱取試樣，置于盛有清水的容器內(nèi)充分攪拌，使試樣中的粗細顆粒完全分離。b.將容器中的試樣懸液通過2 mm篩，邊翻動、邊沖洗、邊過篩，直到篩上僅留大于2 mm的土粒為止。取篩上的試樣風干后稱量，準確至0.1 g，然后按本條1款3）5）項各步驟進行粗篩分析。c.取過2mm篩下的懸液，用帶橡皮頭的研杵研磨，使通過0.075 mm篩，篩上土粒反復加清水研磨過篩，直至懸液澄清為止，將篩上的試樣烘干稱量，準確至0.1 g，然后按本條1款3）5）項各步驟進行細篩分析。d.當小于0.075 mm試樣質(zhì)量超過試樣總質(zhì)量的10時，應按本標準密度計法或移液管法測定小于0.

29、075 mm的顆粒組成。3).計算：小于某粒徑的土的質(zhì)量百分率 X=A/B *P.比重計法1).儀器設備：a.密度計：密度計應按本規(guī)程附錄B校正。甲種：刻度單位以攝氏20 時每1000 ml懸液內(nèi)所含試樣質(zhì)量的克數(shù)表示?？潭茸?50，分度值為0.5。乙種：刻度單位以攝氏20 時懸液的相對密度表示?？潭茸?.9951.020，分度值為0.0002。b.量筒：高約420mm，內(nèi)徑約60 mm，容積1000 ml，刻度01000 ml，分度值為10 ml。c.細篩：孔徑為2、0.5、0.25、0.075 mm。d.洗篩：孔徑為0.075 mm。e.洗篩漏斗：上口直徑略大于洗篩直徑，下口直徑略小于量筒

30、直徑。f.天平、烘箱等2). 準備工作a.試樣制備：稱取具有代表性風干試樣200300 g，過2 mm篩，求出篩上試樣占試樣總質(zhì)量的百分數(shù)。取篩下試樣測定風干含水率。b.密度計溫度校正c.分散劑校正d.分散劑處理(一般用氨水) pH<6.5 NaOH pH6.57.5 NaC204 草酸鈉 pH >7.5 (NaPO3)6 六偏磷酸鈉3). 操作步驟a.將稱好的干土倒入錐形燒瓶，注入蒸餾水20ml浸泡一晝夜，加入分散劑。b.搖蕩后的燒瓶放在電爐上煮沸40min后，冷卻。c.倒入1000ml的量筒中，注入蒸餾水至刻度。d.攪拌，1min往返30次。e.取出攪拌器，開動秒表，測記0.5

31、、1.0、5、15、30、60、120、240、1440min比重計讀數(shù)4）數(shù)據(jù)處理。按講義7.3.4.。求出小于某粒徑的土的質(zhì)量百分率 X=A/B *P在半對數(shù)坐標紙上繪制粒徑分布曲線 計算：不均勻系數(shù)Cu=d60/d10 曲率系數(shù)Cc=d230/(d60*d10) d10、d30、d60分別為顆粒級配曲線上10%、30%、60%含量的粒徑。 判定級配：級配良好：Cu5，且Cc13；否則為級配不良。注意事項：a.四分法取樣；b.篩析法時，如2mm篩下的土不超過試樣總質(zhì)量的10%，可省略細篩分析；2mm篩上的土不超過試樣總質(zhì)量的10%，可省略粗篩分析。c.比重計在使用前必須進行校正。 練習題1

32、、(填空)土顆粒分析試驗常用的方法包括（篩析法）、（密度計法）、（移液管法）。2、(填空)評價土的級配指標有（不均勻系數(shù)）和（曲率系數(shù)），前者的定義式為（Cu=d60/d10 ），后者的定義式為（Cc=d230/(d60*d10)）。3、（單選）以X表示小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分數(shù)，以d表示土粒直徑。土的顆粒分析數(shù)據(jù)表示在（D）圖形上。A、Xd B、lgXd C、lgXlgd D、Xlgd4、(判斷).土顆粒分析篩析法適用于小于或等于60mm，大于0.075mm的土。 （ ）5、界限含水量縮限液限塑限概述W%液態(tài)塑態(tài)固態(tài)半固態(tài)土體積變化土體積不變a.液限。土從塑態(tài)向流態(tài)過渡的界限含

33、水量，或土處于可塑狀態(tài)的上限含水量。以“%”表示。b.塑限。土從半固態(tài)向塑態(tài)過渡的界限含水量，或土處于可塑狀態(tài)的下限含水量。以“%”表示c.塑性指數(shù)。Ip=WL-WP,粘性土處于可塑狀態(tài)時的含水量變化范圍。Ip越大，可塑性越高，大壓縮性土。d.液性指數(shù)。IL,土的相對稠度。即土的天然含水量與界限含水量的關系。IL=（W-WP）/（WL-WP）e.縮縣。當土達到塑限后繼續(xù)變干，土的體積隨之減小，當收縮達到某一含水量后土的體積不再收縮，此時的含水量為縮限。試驗的目的：根據(jù)WL、WP計算Ip、IL，為土的分類、工程設計、施工提供依據(jù)。適用范圍：粒徑<0.5mm，有機質(zhì)<5%。檢驗標準：鐵

34、路工程土工試驗規(guī)程 TB10102-2004檢測方法：液限：聯(lián)合測定法、碟式儀法 塑限：聯(lián)合測定法、搓條法聯(lián)合測定法儀器設備：試錐76g,錐角30°。試驗操作應按下列步驟進行：a.本試驗應采用保持天然含水率的土樣制備試樣。在無法保持土的天然含水率情況下，也可用風干土制備試樣。b.當采用天然含水率的土樣時，應剔除大于0.5 mm的顆粒，然后分別按下沉深度為35 mm、911 mm及1618 mm（或分別按接近液限、塑限和二者的中間狀態(tài)）制備不同稠度的土膏，靜置濕潤。靜置時間可根據(jù)含水率的大小而定。c.當采用風干土樣時，取過0.5 mm篩的代表性試樣約200 g，分成3份，分別放入3個盛

35、土皿中，加入不同數(shù)量的純水，使分別達到本條第2款中所述的3種稠度狀態(tài)，調(diào)成均勻土膏，然后用玻璃和濕毛巾蓋住或放在密封的保濕器中，靜置24h。d.將制備好的土膏用調(diào)土刀加以充分調(diào)拌均勻，密實地填入試樣杯中，盡量使土中空氣逸出。高出試樣杯的余土用調(diào)土刀刮平，將試樣杯安放在儀器升降座上。e.在圓錐儀錐體上涂以薄層凡士林。接通電源，使電磁鐵吸穩(wěn)圓錐儀（對于游標式或百分表式，提起錐桿，用旋鈕固定）。f.調(diào)節(jié)屏幕準線，使初始讀數(shù)為零（游標尺或百分表讀數(shù)調(diào)零）。調(diào)整升降臺，使圓錐儀錐尖剛好接觸土面，指示燈亮時圓錐儀在自重作用下沉入試樣中（游標式或百分表式用手紐動旋紐，放開錐桿）。約經(jīng)5 s后立即測讀圓錐下沉

36、深度。取出試樣杯，取10 g以上的試樣2個裝入稱量盒內(nèi)，測定其含水率。g.重復本條第46款步驟，測試其余二個試樣的圓錐下沉深度和含水率。試驗結果整理：以含水率為橫坐標，圓錐下沉深度為縱坐標，在雙對數(shù)坐標紙上繪制如圖的關系曲線。三點應連成一條直線，如圖中A線所示。當三點不在一條直線上，則通過高含水率這一點與其余二點連成二條直線，在圓錐下沉深度為2 mm處可查得相應的兩個含水率。當這兩個含水率的差值小于2時，應以這二點的含水率平均值與高含水率的點連成一條直線，如圖中B線所示。當這二個含水率之差值大于或等于2時，則應再補作試驗。 圓錐下沉深度與含水率關系曲線下沉深度為17 mm所對應的含水率為液限；

37、下沉深度為10 mm所對應的含水率為10 mm液限；下沉深度為2 mm所對應的含水率為塑限。取值以百分數(shù)表示，準確至0.1%。注意事項：a.以規(guī)程用圖解法求得液塑限，所使用的雙對數(shù)坐標紙一定要足夠的準確度和分辨率。b.國標、鐵路、公路工程界限含水量的實驗方法標準不盡相同，進行界限含水量試驗之前，一定要弄清楚需要執(zhí)行的檢驗標準。c.鐵路、公路標準規(guī)定的儀器設備不同，不可混用。練習題1、(填空)搓條法塑限試驗中，當土條直徑搓成（ 3mm ）時產(chǎn)生裂縫，并開始斷裂，表示試樣的含水率達到塑限含水率。2、(填空)液塑限測定，下沉深度為17 mm所對應的含水率為( 液限 )；下沉深度為10 mm所對應的含

38、水率為(10 mm液限)；下沉深度為2 mm所對應的含水率為( 塑限 )。取值以百分數(shù)表示，準確至0.1%。3、(填空)液限是土的可塑狀態(tài)的(上限)含水量, 塑限是土的可塑狀態(tài)的(下限)含水量。4、(單選)液塑限聯(lián)合測定數(shù)據(jù)表示在（ C ）圖形上。 A、h B、lgh C、lghlg D、hlg5、下面關于液塑限的說法錯誤的是：( C )A、鐵路標準試錐質(zhì)量76g、錐體入土深度17mm的含水率為液限；B、公路標準試錐質(zhì)量100g、錐體入土深度20mm的含水率為液限；C、鐵路工程巖土分類標準（TB10077-2001）是采用76g錐、入土深度17mm的液限計算塑性指數(shù)和液性指數(shù)的。D、鐵路標準與

39、公路標準塑限的取值方法也是不相同的。6、(多選)液限測試的方法有（ABD）A、聯(lián)合測定法 B、圓錐儀法 C、搓條法 D、碟式儀法7、(多選)塑限測試的方法有（AC）A、聯(lián)合測定法 B、圓錐儀法 C、搓條法 D、碟式儀法8、(問答)界限含水量的測定有哪些用途？答：1、明確土的可塑性范圍。 2、區(qū)分土的狀態(tài)。 ：含水量 3、估計土的最佳含水量，在附近。 4、細粒土進行分類的依據(jù)。液限和塑性指數(shù)。9、(討論)比較圖解法和解析法確定液塑限檢測結果的準確性。答：圖解法受雙對數(shù)圖的準確性以及精度的影響，得到的檢測結果準確性較低，而解析法則不受以上的影響，準確度較高。6、相對密度概念。相對密度即無黏性土處于

40、最松散狀態(tài)孔隙比與天然狀態(tài)（或給定）孔隙比之差和最松散狀態(tài)孔隙比與最緊密狀態(tài)孔隙比之差的比值。 Dr=(emax-e0)/(emax-emin)試驗目的：測定相對密度，用以判定砂類土或碎石類土的密實狀態(tài)，從而確定其工程特性，為設計和施工提供依據(jù)。適用范圍：砂的相對密度試驗適用于顆粒粒徑小于5 mm、且粒徑25 mm的試樣質(zhì)量不大于試樣總質(zhì)量的15%及粒徑小于0.075 mm的顆粒質(zhì)量不大于總土質(zhì)量的12%；礫和碎石類土的相對密度試驗適用于最大粒徑為60 mm、且粗顆粒中小于0.075 mm的顆粒含量不得大于12%。檢驗標準：鐵路工程土工試驗規(guī)程 TB10102-2004檢測方法：a.測定砂的最

41、小干密度采用漏斗法或量筒法，見講義11.2.2b.最大干密度采用振動錘擊法, 見講義11.2.3c.測定碎石類土的最小干密度采用固定體積法，見講義11.3.3d.最大干采用振動臺振動加重物法,見講義11.3.4注意事項：a.相對密度Dr的變化范圍在01之間,相對密度越大，越密實。b.砂類土尤其是碎石類土的顆粒級配不穩(wěn)定，其最大最小干密度也變化很大，在實際應用中應密切關注其變化。練習題1、(單選)相對密度D的定義為：（C）A、 B、 C、 D、2、(單選)相對密度用來評價（ B ）土的密實狀態(tài)。A、礫類 B、砂類 C、粘性 D、各種3、(討論)某工程填料為砂卵石，但其中所含的卵石比例不穩(wěn)定，若壓

42、實后要求相對密度達到0.70，請問怎樣搞好施工控制，才能保證壓實質(zhì)量。答：將填料配制成若干個卵石含量比例的樣品，分別測定其最大干密度和最小干密度，然后繪制卵石含量-最大干密度和卵石含量-最小干密度曲線。壓實質(zhì)量檢驗時，首先測定填料的卵石含量，從曲線上查得最大干密度和最小干密度，以此作為質(zhì)量檢驗的標準密度，再根據(jù)現(xiàn)場實測干密度，計算壓實后達到的相對密度。7、擊實試驗目的：求得最大干密度和最佳含水量，用于指導路基填土施工和評價路基壓實質(zhì)量。檢驗標準：鐵路工程土工試驗規(guī)程 TB10102-2004類型：輕型：Q1、Q2 重型：Z1、Z2、Z3適用范圍：各種粗粒土和細粒土，最大粒徑有5mm、20mm、

43、40mm三種儀器設備：鐵路工程擊實試驗標準技術參數(shù)試驗類型試 驗 方 法編號擊 實 儀 規(guī) 格試 驗 條 件擊 錘擊 實 筒護筒層數(shù)每層擊數(shù)最大粒徑質(zhì)量錘底直徑落距內(nèi)徑筒高容積高度(kg)(mm)(mm)(mm)(mm)(cm3)(mm)(mm)輕型Q12.551305102116947.4503255Q22.5513051521162103.95035620重型Z14.551457102116947.4505255Z24.5514571521162103.95055620Z34.5514571521162103.95039440注：1.Q1、Q2、Z1、Z2、Z3分別稱：輕1、輕2、重1、重

44、2、重3； 2.Q2、Z2、Z3筒高為筒內(nèi)凈高。試驗操作步驟：1).試樣制備：分為干法和濕法兩種。干法:a.將代表性試樣風干或在低于50 溫度下進行烘干。烘干后以不破壞試樣的基本顆粒為準。將土碾碎，過5 mm、20 mm或40mm篩，拌和均勻備用。試樣數(shù)量，小直徑擊實筒最少20 kg，大直徑擊實筒最少50 kg。b.烘干法測定試樣的風干含水率。按試樣的塑限估計最優(yōu)含水率，在最優(yōu)含水率附近選擇依次相差約2%的含水率制備一組試樣至少5個，其中2個含水率大于塑限、2個小于塑限、1 個接近塑限。加水量可用下式計算： (20.0.6)式中 所需加水量(g)； 風干試樣質(zhì)量(g)； 風干試樣含水率()；

45、要求達到的含水率()。c.按預定的含水率制備試樣。根據(jù)擊實筒容積大小，每個試樣取2.5 kg或6.5 kg，平鋪于不吸水的平板上，灑水拌和均勻，然后分別放入有蓋的容器里靜置備用。高塑性黏性土靜置時間不得小于24h，低塑性黏性土靜置時間可縮短，但不應小于12 h。濕法：將天然含水率的試樣碾碎過5 mm、20 mm或40mm篩，混合均勻后，按選用擊實筒容積取5份試樣，其中一份保持天然含水率，其余4份分別風干或加水達到所要求的不同含水率。制備好的試樣要完全拌勻，保證水分均勻分布。2).試樣擊實a.稱取擊實筒質(zhì)量(m1)并作記錄。 b.將擊實儀放在堅實的地面上，安裝好擊實筒及護筒（大直徑擊實筒內(nèi)還要放

46、入墊塊），內(nèi)壁涂少許潤滑油。每個試樣應根據(jù)選用試驗類型按表20.0.3規(guī)定，分層擊實。每層高度應近似，兩層交界處層面刨毛，所用試樣的總量應使最后的擊實面超出擊實筒頂不大于6 mm。擊實時要保持導筒垂直平穩(wěn)，并按第20.0.3條規(guī)定相應試驗類型的層數(shù)和擊數(shù)，以均勻速度作用到整個試樣上。擊錘應沿擊實筒周圍錘擊一遍后，中間再加一擊。 c.擊實完成后拆去護筒，用切土刀修平擊實筒頂部的試樣，拆除底板，當試樣底面超出筒外時，也應修平，擦凈筒的外壁，稱筒和試樣的總質(zhì)量(m2)，準確至5 g。d.用推土器將試樣從筒中推出，從其中心取2個代表性試樣按本規(guī)程第4.2節(jié)烘干法測定含水率。e.試樣不宜重復使用。對易被

47、擊碎的脆性顆粒及高塑性黏土的試樣不得重復使用。f.按以上步驟進行不同含水率試樣的擊實。3).結果整理a.擊實后試樣的濕密度： b.擊實后試樣的干密度： c.以干密度為縱坐標，含水率為橫坐標，繪制干密度與含水率的關系曲線，曲線上峰值點的縱橫坐標分別表示該擊實試樣的最大干密度和最優(yōu)含水率。若曲線不能繪出正確的峰值點，應進行補點。含水率(%)d.確定最大干密度和最佳含水量4）.對含超粒徑顆粒的校正：a校正后試樣的最大干密度： 式中 校正后試樣的最大干密度(g/cm3)，計算至0.01g/cm3； 粒徑小于5mm、20mm或40mm的試樣試驗所得的最大干密度(g/cm3)； 試樣中粒徑大于5mm、20

48、mm或40mm的顆粒含量的質(zhì)量分數(shù)；粒徑大于5mm、20mm或40mm的顆粒毛體積密度(g/cm3)，由本規(guī)程第6.3節(jié)或第6.4節(jié)測得。b.校正后試樣的最優(yōu)含水率： 式中 校正后試樣的最優(yōu)含水率(%)，計算至0.01%； 粒徑小于5mm、20mm或40mm的試樣試驗所得的最優(yōu)含水率(%)；粒徑大于5mm、20mm或40mm顆粒吸著含水率(%)。5). 繪制飽和曲線飽和含水率： 式中 飽和含水率(%)，計算至0.1%； 試樣顆粒密度。對于粗粒土，則為試樣中粗細顆粒的混合密度。4時水的密度(g/cm3)。計算出數(shù)個干密度下試樣的飽和含水率，以干密度為縱坐標，含水率為橫坐標，繪制出飽和曲線。.注意

49、事項a.擊實儀必須按要求定期進行校驗，因為擊實所得的最大干密度和最佳含水量，是測定填土壓實度的重要參數(shù)。b.當試樣中粒徑大于各方法相應最大粒徑的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的5-30%時，其最大干密度和最佳含水率應進行校正。c.所用試樣的總質(zhì)量應使最后的擊實面超出擊試筒頂不大于6mm（公路小筒不得高于筒頂5mm）。d.含水率精確至0.1%，密度精確至0.01g/cm3。e.無機結合料穩(wěn)定土擊實最大粒徑宜控制在25mm以內(nèi)，最大不得超過40mm；分為甲、乙、丙三種方法；且含水量遞減宜為0.5%-1.0%；擊實曲線不明顯時需補點；結合料為水泥時，僅在擊時前1h，將其拌入已浸潤的混合料中。練習題1、(填空)擊實

50、試驗的目的是求取土的（最大干密度）和（最佳含水量）。2、(單選)路基填料擊實試驗，隨著擊實功的增加，下述說法正確的是（ D ）A、最大干密度增大，最優(yōu)含水量也增大B、最大干密度減小，最優(yōu)含水量也減小C、最大干密度減小，最優(yōu)含水量增大D、最大干密度增大，最優(yōu)含水量減小3、(單選)下列關于土的擊實試驗的說法正確的是：（ D ）A、輕型擊實試驗適用于粒徑小于5mm的土；B、重型擊實試驗的錘質(zhì)量為2.5kg；C、輕型和重型擊實試驗的落距均是305mm；D、輕型和重型擊實試驗的錘底直徑均是51mm。4、(判斷)在土質(zhì)一定的條件下,含水量是影響擊實效果的唯一因素。(×)5、(問答)簡述鐵路路基填

51、料擊實試驗干法制備樣品的步驟。答：、將有代表性的土樣風干，碾碎，過5mm、20mm或40mm篩，拌合均勻。小筒備樣不少于20kg,大筒備樣不少于50kg；、測定風干土的含水率；、按塑限估計土的最優(yōu)含水率，并以此±2%、±4%含水率，共制備5份樣品，小筒每份2.5kg,大筒每份6.5kg，、將按不同含水率制備的樣品裝入封閉的容器內(nèi)悶土，高塑性粘土不小于24h,低塑性粘土不小于12h。6、(問答)試述擊實試驗的目的意義和試驗注意事項。答：目的意義：利用標準化的擊實試驗儀器設備，求取土的最大干密度和最佳含水量，并以此作為評價路基壓實質(zhì)量的一項指標和指導路基填筑壓實施工。注意事項：

52、1、擊實儀應經(jīng)過校驗合格；2、悶料時預配含水量以23%遞增；3、擊實筒應放在堅硬的地板上；4、擊實筒的土樣高出擊實筒不應大于5mm；5、擊實曲線應是光滑的曲線；6、當含有5%30%超粒徑時，其最大干密度和最優(yōu)含水率應進行校正。8、改良土.概念。改良土是在土中摻入適量的水泥、石灰、粉煤灰等摻合料或其它固化劑，按最優(yōu)含水率加水拌和，經(jīng)壓實及養(yǎng)生后，抗壓強度滿足工程要求的混合料。.種類：土粒徑小于40mm的水泥改良土、石灰改良土、水泥石灰改良土，水泥粉煤灰改良土、石灰粉煤灰改良土、水泥石灰粉煤灰改良土等。.試驗項目：擊實、無測限抗壓強度和水泥石灰的劑量試驗。.擊實試驗。與普通土擊實試驗的主要不同點在

53、于：a. 用四分法縮分至最后取出細粒土不少于30 kg，粗粒土不少于35 kg，碎石類土不少于40 kg。b. 試料全部通過5 mm篩的細粒土，可選用甲法擊實；當試樣中有大于5 mm的顆粒時，應過20 mm篩，若全部通過，可選用甲法或乙法擊實；當試樣中有大于20 mm的顆粒時，應過40 mm篩，選用乙法擊實。每次篩分后應記錄篩上顆粒粒徑及占總量百分率。c. 將準備好的風干試樣分成56份。每份試樣的干質(zhì)量按顆粒大小稱?。杭毩Ｍ良s4.5 kg，粗粒土約5.5 kg，碎石類土約5.5 kg。d. 對砂礫土在最優(yōu)含水率附近取相差1%，對細粒土取相差2%，但對黏土取3%。e. 最優(yōu)含水率的估計，對于細粒土一般最優(yōu)含水率較土的塑限約小3%10%（砂性土接近3%，黏性土約6%10%）。對于天然砂礫土，級配集料等的最優(yōu)含水率與集料中細粒土含量和塑性指數(shù)有關，細土少的，IP為零的未篩分碎石的最優(yōu)含水率接近5%；細土偏多，IP較大的砂礫土一般在10%左右。水泥改良土的最優(yōu)含水率與土接近，石灰改良土的最優(yōu)含水率較土約大1%3%。f. 先將石灰和試樣一