土工試驗(yàn)的基本知識(shí)及操作流程（51頁(yè))ppt課件

1、土工實(shí)驗(yàn)的根本知識(shí)及操作流程一、土的演化及與工程的關(guān)系二、土的組成及根本物理目的三、土工實(shí)驗(yàn)工程四、實(shí)驗(yàn)前的預(yù)備五、實(shí)驗(yàn)的操作六、實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)的誤區(qū)七、實(shí)驗(yàn)的一些閱歷性總結(jié)土工實(shí)驗(yàn)的根本知識(shí)及操作流程目錄一、土的演化及與工程的關(guān)系1.土的構(gòu)成土是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物。物理風(fēng)化-巖石暴露在大氣層內(nèi)，受風(fēng)、霜、雨、雪的侵蝕，以及受溫度升降變化的影響，裂隙水結(jié)冰等緣由，使巖石崩解成塊?；瘜W(xué)風(fēng)化-這些碎塊再與水、二氧化碳、氧氣接觸發(fā)生化學(xué)作用。生物風(fēng)化-巖石在風(fēng)化過(guò)程中與自然界的生物發(fā)生相互作用。一、土的演化及與工程的關(guān)系2、土與工程的關(guān)系地基-作為建筑物(橋涵、樓房等)或構(gòu)筑物(路基等)的地基，如承載力、變形

2、；填料-作為土工構(gòu)筑物(路基、堤壩等)的填料；介質(zhì)-作為構(gòu)筑物(渠道、黃土隧道等)的周?chē)橘|(zhì)，如基坑支護(hù)、降水、滲漏等。一、土的演化及與工程的關(guān)系3、土工實(shí)驗(yàn)的重要意義土用于地基，會(huì)出現(xiàn)地基的變形和穩(wěn)定問(wèn)題；用作填料，存在土的壓實(shí)和變形問(wèn)題；用于介質(zhì)，需思索土的滲流和抗?jié)B穩(wěn)定性問(wèn)題。研討處理以上問(wèn)題，涉及到土的物理、力學(xué)、化學(xué)性能。要評(píng)價(jià)土的以上性能，須經(jīng)過(guò)土工實(shí)驗(yàn)來(lái)獲取土的各項(xiàng)性能目的。尤其在研討不良地基處置方案時(shí)，實(shí)測(cè)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莾?yōu)選技術(shù)措施的重要根據(jù)。二、土的組成及根本物理目的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(duì)比例有所增減，都會(huì)引起土的物

3、理力學(xué)性質(zhì)的變化。二、土的組成及根本物理目的2、土的根本物理目的及換算關(guān)系土的根本物理目的有九項(xiàng),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(xiàng)是直接檢測(cè)出來(lái)的，后六項(xiàng)是計(jì)算出來(lái)的。前3項(xiàng)中密度最關(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，最能代表土的特性。密度越大，空隙比越小，土的力學(xué)性質(zhì)越好，濕陷性越低，反之相反。二、土的組成及根本物理目的2、土的根本物理目的及換算關(guān)系只需記住兩個(gè)換算公式，其它的公式均好推導(dǎo)，這兩個(gè)公式是:1知密度和含水率推導(dǎo)干密度公式2干密度推導(dǎo)孔隙比公式其它的目的均可快速推導(dǎo)，二、土的組成及根本物理目的2、土的根本物理目的及換算關(guān)系三、土工實(shí)驗(yàn)

4、工程土工實(shí)驗(yàn)工程應(yīng)根據(jù)土的用途決議，實(shí)驗(yàn)工程包括物理、力學(xué)、化學(xué)、動(dòng)力特性等性能實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)實(shí)驗(yàn)工程確實(shí)定稍后會(huì)專(zhuān)門(mén)引見(jiàn)。三、土工實(shí)驗(yàn)工程1.物理性質(zhì)土的物理性能實(shí)驗(yàn)：含水率、密度、顆粒密度、界限含水率液限、塑限、顆粒分析、浸透、砂的相對(duì)密度、擊實(shí)等，前五項(xiàng)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)稱(chēng)常規(guī)物理五項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)成果用于土的工程分類(lèi)，土的形狀的斷定，浸透計(jì)算，砂的相對(duì)密度包括砂的最大和最小孔隙比的測(cè)定，由此確定砂的相對(duì)密度，斷定砂的疏密形狀，用于填土工程施工方法的選擇和碾壓質(zhì)量控制。三、土工實(shí)驗(yàn)工程2.力學(xué)性質(zhì)變形與強(qiáng)度土的變形實(shí)驗(yàn)：包括固結(jié)、緊縮、濕陷性和膨脹性等。這些實(shí)驗(yàn)為工程設(shè)計(jì)提供變形參數(shù)：緊縮系數(shù)、緊縮模量、體積緊

5、縮系數(shù)、緊縮指數(shù)、回彈指數(shù)、前期固結(jié)壓力、固結(jié)系數(shù)、濕陷系數(shù)、自重濕陷系數(shù)、膨脹率、膨脹力等。變形這些目的主要用于承載力評(píng)價(jià)、沉降計(jì)算、穩(wěn)定性分析等。三、土工實(shí)驗(yàn)工程2.力學(xué)性質(zhì)變形與強(qiáng)度土的強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)：包括直接剪切實(shí)驗(yàn)、反復(fù)直接剪切實(shí)驗(yàn)、三軸緊縮實(shí)驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)等。這些實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)提供土的抗剪目的參數(shù)(粘聚力、內(nèi)摩擦角)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、靈敏度。強(qiáng)度這些目的主要用于基坑支護(hù)、承載力計(jì)算、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。三、土工實(shí)驗(yàn)工程3.化學(xué)性質(zhì)土的化學(xué)性實(shí)驗(yàn)：易溶鹽、中溶鹽石膏和難溶鹽碳酸鈣。包括粘土礦物鑒定、有機(jī)質(zhì)和鹽漬土實(shí)驗(yàn)等。粘土礦物成分是決議土的物理化學(xué)性質(zhì)的重要要素，主要是膨脹土；有機(jī)質(zhì)實(shí)驗(yàn)提供

6、土中有機(jī)質(zhì)含量，區(qū)分泥炭土、有機(jī)質(zhì)土和淤泥質(zhì)土；鹽漬土是土中易溶鹽含量大于5%的土，鹽漬土實(shí)驗(yàn)?zāi)康墓┑鼗u(píng)價(jià)、采取工程措施或選料之用。此外，還存在污染土，由于致污物質(zhì)不同，性狀與實(shí)驗(yàn)方法也不同。三、土工實(shí)驗(yàn)工程4. 動(dòng)力特性包括動(dòng)三軸、動(dòng)單剪或共振柱實(shí)驗(yàn)，屬于地震動(dòng)參數(shù)目的，主要用于分析液化和震陷， 地震安評(píng)中能夠涉及該目的。四、實(shí)驗(yàn)前的預(yù)備1、取樣數(shù)量1土1易溶鹽的土樣不小于0.5kg。2常規(guī)實(shí)驗(yàn)原狀樣1筒，假設(shè)剪切和緊縮均做需取原狀樣2筒。3黃土濕陷性實(shí)驗(yàn)需取原狀樣2筒，試樣直徑不宜小于120mm，假設(shè)剪切和緊縮均做需取原狀樣2筒高度為20cm。四、實(shí)驗(yàn)前的預(yù)備1、取樣數(shù)量1土4)顆分實(shí)驗(yàn)

7、的取樣數(shù)量需滿足下表1：5)軟土實(shí)驗(yàn)需用專(zhuān)門(mén)的軟土取土器取樣,取樣長(zhǎng)度不宜少于50cm；如不是軟土取土器取土，取樣數(shù)量不宜少于3筒(高度為20cm)。6一個(gè)配比的改良土實(shí)驗(yàn)需取樣60Kg,每添加一個(gè)配比需多取樣30Kg；并按配比計(jì)算的量取相應(yīng)的摻合料。四、實(shí)驗(yàn)前的預(yù)備1、取樣數(shù)量2水每組水樣均需兩桶，一桶2.5L,一桶250mL(加大理石粉12g)。3巖樣1抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)取樣數(shù)量為每組6節(jié)，每節(jié)的高徑比必需大于2：1。2自在膨脹率實(shí)驗(yàn)的取樣數(shù)量為1000g.3)膨脹率、膨脹力實(shí)驗(yàn)的巖樣必需用樣筒包裝并蠟封。四、實(shí)驗(yàn)前的預(yù)備2、包裝運(yùn)輸1土1樣品取好后，蠟封并粘貼樣簽。原狀樣標(biāo)簽可結(jié)實(shí)粘貼于樣筒上

8、，擾動(dòng)樣要將樣品標(biāo)簽用塑料袋與樣品隔開(kāi)放置。2原狀樣不應(yīng)倒置，更不宜長(zhǎng)間隔運(yùn)輸，尤其是黃土和軟土及易碎散巖樣，更要做好防震措施。3樣品送樣時(shí)應(yīng)按鉆孔分開(kāi)，以便及時(shí)核對(duì)數(shù)量。如樣品不多，也可按工點(diǎn)送樣。4運(yùn)輸樣品時(shí)應(yīng)有專(zhuān)門(mén)的運(yùn)輸箱，防止土樣震動(dòng)、晃動(dòng)。搬運(yùn)和裝卸時(shí)盡量輕拿輕放，以免樣品損壞。四、實(shí)驗(yàn)前的預(yù)備2、包裝運(yùn)輸2水1盛水容器運(yùn)用耐酸堿的干凈塑料容器，大桶需標(biāo)識(shí)2.5kg的長(zhǎng)寬高 -0.20.10.3(m) 新塑料桶，小桶可用洗干凈的250-500ml礦泉水瓶或新塑料桶。2水樣不可盛滿，須留1520ml的孔隙，以防擠破。3水樣取好后，蓋好瓶塞，先用膠布粘再用石蠟密封瓶口。按要求填寫(xiě)樣品標(biāo)簽

9、并貼牢，特別留意要注明哪桶水加了大理石粉普通小桶中加大理石粉。同時(shí)應(yīng)保證送至實(shí)驗(yàn)室后標(biāo)簽內(nèi)容明晰。2、包裝運(yùn)輸2水4采集的水樣應(yīng)及時(shí)送往實(shí)驗(yàn)室分析，自取好樣后七日內(nèi)必需寄到實(shí)驗(yàn)室，過(guò)期不接納。以驗(yàn)證為目的的水樣，3日內(nèi)必需送達(dá)。5水樣必需用木箱托運(yùn)，水樣應(yīng)垂直裝入木箱，并用紙屑或泡沫塞緊，防止擠壓漏水。四、實(shí)驗(yàn)前的預(yù)備2、包裝運(yùn)輸3巖樣1不能用膠帶大量直接粘貼于巖石上，使巖石無(wú)法做飽水實(shí)驗(yàn)?？蓪r石放入塑料袋中，再將巖樣標(biāo)簽用膠帶結(jié)實(shí)粘貼于塑料袋上。2用木箱裝運(yùn)。木箱板材厚度不小于20mm，裝釘結(jié)實(shí)可靠，便于長(zhǎng)途運(yùn)輸，每箱分量不宜大于40Kg。3木箱應(yīng)一致編號(hào)，在木箱頂面應(yīng)明晰注明工點(diǎn)稱(chēng)號(hào)、標(biāo)

10、段、送樣單位、其內(nèi)樣品的孔號(hào)及樣品數(shù)量。巖樣應(yīng)程度裝入木箱，并用紙屑塞緊，防止運(yùn)送過(guò)程中受震損壞。4最好一孔一箱，箱內(nèi)并用紙屑或者泡沫塞緊，防止運(yùn)送過(guò)程中受震損壞。5當(dāng)同一批次的樣品有多箱時(shí)，要對(duì)箱子按順序進(jìn)展編號(hào)，委托書(shū)上應(yīng)寫(xiě)明箱號(hào)。四、實(shí)驗(yàn)前的預(yù)備3、實(shí)驗(yàn)委托書(shū)的填寫(xiě)普通的巖土實(shí)驗(yàn)，可按規(guī)范的、通用的方法進(jìn)展。但是，巖土工程師必需留意到巖土性質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)條件中存在的許多復(fù)雜情況，包括應(yīng)力歷史、應(yīng)力場(chǎng)、邊境條件、非均質(zhì)性、非等向性、不延續(xù)性等等，使巖土體與巖土試樣的性狀之間存在不同程度的差別。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡能夠模擬實(shí)踐，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)成果時(shí)不要忽視這些整別。委托書(shū)的填寫(xiě)就顯得至關(guān)重要。四、實(shí)驗(yàn)前的預(yù)備3、

11、實(shí)驗(yàn)委托書(shū)的填寫(xiě)1紙質(zhì)委托書(shū)應(yīng)與樣品應(yīng)同時(shí)送達(dá)，委托書(shū)必需有地質(zhì)組人員的簽字。2實(shí)驗(yàn)委托書(shū)應(yīng)有工程稱(chēng)號(hào)、實(shí)驗(yàn)工程、土樣編號(hào)、實(shí)驗(yàn)方法、鉆孔編號(hào)、取土深度、取樣日期、地下水位高程、土樣現(xiàn)場(chǎng)定名、要求實(shí)驗(yàn)完成的日期、聯(lián)絡(luò)方式等。3原狀土進(jìn)展力學(xué)性實(shí)驗(yàn)應(yīng)明確試樣是在天然含水率形狀下還是飽和形狀下進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。 1固結(jié)實(shí)驗(yàn)應(yīng)明確固結(jié)的最大荷重，求哪一級(jí)荷重或某一個(gè)干密度孔隙比下的固結(jié)系數(shù)或濕陷浸透系數(shù)；黃土緊縮實(shí)驗(yàn)須提出設(shè)計(jì)荷重。 2三軸或直剪：需明確剪切實(shí)驗(yàn)方法,如快剪、固快、不固結(jié)不排水、固結(jié)不排水等。 3浸透實(shí)驗(yàn)是垂直還是程度方向。4擾動(dòng)土樣的力學(xué)性實(shí)驗(yàn)要提出初步設(shè)計(jì)干密度和施工現(xiàn)場(chǎng)能夠到達(dá)的平均含

12、水率等目的。5實(shí)驗(yàn)單位接到土樣后應(yīng)按實(shí)驗(yàn)委托書(shū)驗(yàn)收，驗(yàn)收中需查明土樣數(shù)量能否有誤，編號(hào)能否相符；所送土樣能否滿足實(shí)驗(yàn)工程和實(shí)驗(yàn)方法的要求；必要時(shí)可抽驗(yàn)土樣質(zhì)量驗(yàn)收后登記編號(hào)。登記內(nèi)容應(yīng)包括工程稱(chēng)號(hào)委托單位送樣日期土樣室內(nèi)編號(hào)和野外編號(hào)取土地點(diǎn)和取土深度實(shí)驗(yàn)工程的要求以及要求提出成果的日期等。6土樣送交實(shí)驗(yàn)單位驗(yàn)收登記后，即將土樣按順序妥善存放，應(yīng)將原狀土樣和堅(jiān)持天然含水率的擾動(dòng)土樣置于陰涼的地方盡量防止擾動(dòng)和水分蒸發(fā)，土樣從取樣之日起至開(kāi)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間不應(yīng)超越3周。土樣經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)之后余土應(yīng)儲(chǔ)存于適當(dāng)容器內(nèi)，并標(biāo)志工程稱(chēng)號(hào)及室內(nèi)土樣編號(hào)妥善保管以備審核。實(shí)驗(yàn)成果普通保管到實(shí)驗(yàn)報(bào)告提出3個(gè)月以后，委托

13、單位對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告未提出任何疑義時(shí)方可處置。前4條是地質(zhì)人員需明確，后2條需實(shí)驗(yàn)人員明確。四、實(shí)驗(yàn)前的預(yù)備 4、樣質(zhì)量量等級(jí)決議實(shí)驗(yàn)工程根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中土樣情況可將樣質(zhì)量量分為四個(gè)等級(jí)。級(jí)樣品：不擾動(dòng)，堅(jiān)持天然構(gòu)造和天然含水形狀，形狀和尺寸完好，取樣回收率hs95%，沒(méi)有失水景象?？晒┳鋈课锢砹W(xué)性實(shí)驗(yàn)工程。 hs = h1 / h2式中 hs土樣回收率% h1土樣平均長(zhǎng)度四個(gè)方向長(zhǎng)度的平均cm 或土樣平均周長(zhǎng)丈量部位為距土樣頂、底部5cm和10cm處h2土樣盒長(zhǎng)度cm或土樣盒內(nèi)周長(zhǎng)級(jí)樣品：有細(xì)微擾動(dòng)，構(gòu)造變形，外形尺寸稍有改動(dòng)，但土樣回收率仍有hs95%，沒(méi)有失水景象?？晒┳龊?、密度和液塑限

14、實(shí)驗(yàn)。級(jí)樣品：土樣出現(xiàn)明顯構(gòu)造擾動(dòng)，土樣回收率hs95%，外形尺寸明顯改動(dòng)如土樣直徑不夠、上下端缺土較多、自重下變形等，但仍堅(jiān)持天然含水形狀、沒(méi)有失水景象。只供做含水率和液塑限實(shí)驗(yàn)。級(jí)樣品：完全擾動(dòng)，不僅完全失去天然構(gòu)造形狀而且出現(xiàn)明顯失水景象。只能做液塑限實(shí)驗(yàn)。四、實(shí)驗(yàn)前的預(yù)備 4、樣質(zhì)量量等級(jí)決議實(shí)驗(yàn)工程五、實(shí)驗(yàn)的操作五、實(shí)驗(yàn)的操作1、含水率1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和恋母疚锢砟康闹?，是?jì)算干密度、孔隙比、飽和度、液性指數(shù)等目的的根本數(shù)據(jù)，用于評(píng)價(jià)土的工程性質(zhì)。2檢測(cè)方法：a.烘干法：適用于各類(lèi)土。本法為測(cè)定含水率的規(guī)范方法，粘性土、粉土烘干時(shí)間不少于8h，砂類(lèi)土不少于6h，礫、碎石類(lèi)土不少于4h。

15、但當(dāng)土中有機(jī)質(zhì)含量超越5%或含石膏或硫酸鹽時(shí)，應(yīng)控制溫度在65-70。b酒精熄滅法：適用于不含有機(jī)制的砂類(lèi)土、粉土和粘性土。c.碳化鈣減量法：適用于各類(lèi)土。d.核子射線法：適用于現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)定填料為細(xì)粒土和砂類(lèi)土的含水率五、實(shí)驗(yàn)的操作2、密度1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定土的密度，用于計(jì)算土的干密度、壓實(shí)度、孔隙比、孔隙率、飽和度等目的。2檢測(cè)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(chǎng)測(cè)定最大粒徑小于20mm的土密度。d、灌水法：適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定最大粒徑小于60mm的土密度。e、核子射線法：適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定填料為細(xì)粒土、砂類(lèi)土的壓實(shí)密

16、度。五、實(shí)驗(yàn)的操作3、顆粒密度比重1檢測(cè)目的：測(cè)定土的顆粒密度，用于計(jì)算土的孔隙比、孔隙度、飽和度等目的。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2檢測(cè)方法及適用范圍：a、比重瓶法：粒徑小于5mm的土；b、浮稱(chēng)法：粒徑大于、等于5mm的土，且其中大于20mm的顆粒含量應(yīng)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(yīng)大于總土質(zhì)量的10%。顆粒密度普通可采用閱歷值。五、實(shí)驗(yàn)的操作5、界限含水量1概述a.液限。土從塑態(tài)向流態(tài)過(guò)渡的界限含水量，或土處于可塑形狀的上限含水量。以“%表示。b.塑限。土從半固態(tài)向塑態(tài)過(guò)渡的界限含水量，或土處于可塑形狀的下限

17、含水量。以“%表示c.塑性指數(shù)。Ip=WL-WP,粘性土處于可塑形狀時(shí)的含水量變化范圍。Ip越大，可塑性越高，大緊縮性土。d.液性指數(shù)。IL,土的相對(duì)稠度。即土的天然含水量與界限含水量的關(guān)系。IL=W-WP/WL-WPe.縮限。當(dāng)土到達(dá)塑限后繼續(xù)變干，土的體積隨之減小，當(dāng)收縮到達(dá)某一含水量后土的體積不再收縮，此時(shí)的含水量為縮限。2實(shí)驗(yàn)的目的：根據(jù)WL、WP計(jì)算Ip、IL，為土的分類(lèi)、工程設(shè)計(jì)、施工提供根據(jù)。3適用范圍：粒徑0.5mm，有機(jī)質(zhì)5%。4檢測(cè)方法：液限：結(jié)合測(cè)定法、碟式儀法 塑限：結(jié)合測(cè)定法、搓條法5結(jié)合測(cè)定法儀器設(shè)備：試錐76g,錐角30。五、實(shí)驗(yàn)的操作6、相對(duì)密度1概念。相對(duì)密度

18、即無(wú)黏性土處于最松散形狀孔隙比與天然形狀或給定孔隙比之差和最松散形狀孔隙比與最嚴(yán)密形狀孔隙比之差的比值。 2實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定相對(duì)密度，用以斷定砂類(lèi)土或碎石類(lèi)土的密實(shí)形狀，從而確定其工程特性，為設(shè)計(jì)和施工提供根據(jù)。3適用范圍：砂的相對(duì)密度實(shí)驗(yàn)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(lèi)土的相對(duì)密度實(shí)驗(yàn)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%。4本卷須知：a.相對(duì)密度Dr的變化范圍在01之間,相對(duì)密度越大，越密實(shí)。b.砂類(lèi)土尤其是碎石類(lèi)土的顆粒級(jí)配不穩(wěn)定，

19、其最大最小干密度也變化很大，在實(shí)踐運(yùn)用中應(yīng)親密關(guān)注其變化。五、實(shí)驗(yàn)的操作7、擊實(shí)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模呵蟮米畲蟾擅芏群妥钫_含水量，用于指點(diǎn)路基填土施工和評(píng)價(jià)路基壓本質(zhì)量。2類(lèi)型：輕型：Q1、Q2 , 重型：Z1、Z2、Z33適用范圍：各種粗粒土和細(xì)粒土，最大粒徑有5mm、20mm、40mm三種五、實(shí)驗(yàn)的操作8、固結(jié)緊縮1固結(jié)實(shí)驗(yàn)需提供每級(jí)壓力下的孔隙比、緊縮系數(shù)、緊縮模量、和ep曲線。2固結(jié)實(shí)驗(yàn)適用于飽和黏性土，當(dāng)只進(jìn)展緊縮實(shí)驗(yàn)時(shí)，允許用于非飽和土。固結(jié)實(shí)驗(yàn)加壓等級(jí)普通為50、100、200、300、400kPa。有特殊要求時(shí)，按地質(zhì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員要求進(jìn)展。穩(wěn)定規(guī)范為固結(jié)24h或每小時(shí)試樣變形量不大于0

20、.005mm，另需提供固結(jié)系數(shù)、浸透系數(shù)估算。3對(duì)浸透性較大的非飽和土，主要為求緊縮系數(shù)和緊縮模量時(shí)，緊縮實(shí)驗(yàn)可采用1h快速實(shí)驗(yàn)方法。400 kPa以?xún)?nèi)的固結(jié)加壓等級(jí)為50、100、200、300、400；400 kPa以上固結(jié)加壓等級(jí)為50、100、200、400 、600、 800、1200、1600kPa。4高壓固結(jié)實(shí)驗(yàn)的加壓等級(jí)為12.5、25、50、100、200、400、800、1600、3200kPa，報(bào)告中需額外提供緊縮指數(shù)、前期固結(jié)壓力和e-log(p)曲線。5回彈實(shí)驗(yàn)應(yīng)由地質(zhì)技術(shù)人員確定回彈壓力。地質(zhì)技術(shù)人員未確定回彈壓力時(shí)，回彈壓力不應(yīng)大于前期固結(jié)壓力且不宜大于400kP

21、a。6次固結(jié)實(shí)驗(yàn)的加壓等級(jí)普通為50、100、200、400 kPa，加壓率不應(yīng)小于1。每級(jí)壓力下的固結(jié)時(shí)間普通為24小時(shí)或直至穩(wěn)定為止，加壓后按以下時(shí)間順序測(cè)記量表讀數(shù):6、15、1min、2.25min、4min、6.25min、9min、12.25min、16min、20.25min、25min、30.25min、36min、42.25min、49min、64min、100min、200min、400min、23h、24h。報(bào)告中需額外提供固結(jié)系數(shù)、次固結(jié)系數(shù)、浸透系數(shù)估算以及elg(t)曲線。7高壓固結(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)留意，對(duì)于軸承式高壓固結(jié)儀，開(kāi)場(chǎng)應(yīng)將加壓桿調(diào)至向上傾斜5左右；對(duì)于刀口式高壓

22、固結(jié)儀，應(yīng)在每級(jí)壓力的穩(wěn)定讀數(shù)讀完后，下一級(jí)壓力加壓之前，將加壓桿調(diào)整程度，以保證儀器的出力精度。8飽和試樣或工程上要求浸水的試樣，在施加第一級(jí)壓力后，應(yīng)立刻向容器內(nèi)注水，使試樣在水下進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。非飽和試樣，運(yùn)用濕棉紗圍住加壓蓋板周?chē)?，防止?shí)驗(yàn)過(guò)程中水分的蒸發(fā)。9固結(jié)儀應(yīng)進(jìn)展儀器變形校正，某級(jí)壓力下土的變形量等于該壓力下總的變形量減去該壓力下儀器變形量的差。10用于固結(jié)實(shí)驗(yàn)的試樣應(yīng)測(cè)定其密度和含水率，且密度差值不大于0.03g/cm3，含水率差值不大于2.0。五、實(shí)驗(yàn)的操作9直接剪切實(shí)驗(yàn)1直剪實(shí)驗(yàn)應(yīng)取4個(gè)環(huán)刀試樣，對(duì)剪切點(diǎn)離散的尚應(yīng)添加試樣個(gè)數(shù)，以保證抗剪強(qiáng)度與垂直壓力關(guān)系曲線呈線性。各實(shí)測(cè)點(diǎn)與

23、直線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度之差不超越直線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)抗剪強(qiáng)度的5。2直剪實(shí)驗(yàn)最大加壓應(yīng)根據(jù)土的軟硬形狀確定。普通加壓等級(jí)為50、100、150、200 kPa或50、100、200、300 kPa 。對(duì)于軟土，應(yīng)減小壓力，最小壓力宜為25 kPa，防止試樣擠出。對(duì)于硬土，當(dāng)取樣深度大于20m時(shí)，加壓等級(jí)為100、200、300、400 kPa。3剪切速率快剪應(yīng)在0.81.2mm/min，慢剪應(yīng)為0.002mm/min。4固結(jié)快剪實(shí)驗(yàn)應(yīng)使試樣固結(jié)穩(wěn)定后再進(jìn)展剪切實(shí)驗(yàn)。固結(jié)穩(wěn)定規(guī)范為每小時(shí)變形量：黏性土不大于0.005mm，粉土和砂類(lèi)土不大于0.01mm。5剪切實(shí)驗(yàn)記錄應(yīng)可以反映實(shí)驗(yàn)過(guò)程中抗剪強(qiáng)度值的變化

24、情況，可以確定峰值點(diǎn)或穩(wěn)定值，不能僅僅記錄一個(gè)峰值數(shù)據(jù)。對(duì)無(wú)明顯峰值的試樣，應(yīng)剪切至位移量達(dá)6mm為止，并取剪切位移4mm所對(duì)應(yīng)的剪應(yīng)力為抗剪強(qiáng)度。 五、實(shí)驗(yàn)的操作10三軸實(shí)驗(yàn)必需制備4個(gè)以上性質(zhì)一樣的試樣，在不同圍壓下進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，圍壓大小要與工程的實(shí)踐荷載相順應(yīng)，盡能夠使最大周?chē)鷫毫εc土體最大實(shí)踐荷載大致相等。普通要求2個(gè)樣品的圍壓必需大于自重，固結(jié)樣品的固結(jié)壓力必需有2級(jí)大于土體自重壓力，最后二級(jí)壓力要分別大于自重壓力50、150kPa。脆弱土可采用50、100、150、200 kPa圍壓以不破壞土體為原那么。不固結(jié)不排水UU實(shí)驗(yàn)：天然形狀下的直接裝樣進(jìn)展實(shí)驗(yàn),需求抽氣飽和的樣品按要求抽氣飽

25、和，再以0.5/min的剪切速率進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。施加的垂直壓力必需有2級(jí)大于自重壓力且要求土體必需剪損。實(shí)驗(yàn)終了后，將原始數(shù)據(jù)從采集器保管到計(jì)算機(jī)，采用數(shù)據(jù)處置軟件，以主應(yīng)力差的峰值作為破壞點(diǎn)，無(wú)峰值時(shí)以15%軸向應(yīng)變所對(duì)應(yīng)的主應(yīng)力差作為破壞點(diǎn)繪制破損應(yīng)力圓，求取Cuu、uu。固結(jié)不排水CU實(shí)驗(yàn)：天然形狀下的直接進(jìn)展固結(jié)，需求抽氣飽和的樣品先按要求抽氣飽和，再對(duì)樣品進(jìn)展固結(jié)固結(jié)壓力與實(shí)驗(yàn)采用的圍壓一樣，固結(jié)固結(jié)度大于95完成后，黏性土以0.05%/min的剪切速率進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，粉土以0.8%/min的剪切速率進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，施加的垂直壓力大于土體自重的剪切數(shù)據(jù)不少于2個(gè)且要求必需剪損。實(shí)驗(yàn)終了后經(jīng)過(guò)處置軟件，

26、以主應(yīng)力差的峰值作為破壞點(diǎn)，無(wú)峰值時(shí)以15%軸向應(yīng)變所對(duì)應(yīng)的主應(yīng)力差作為破壞點(diǎn)繪制破損應(yīng)力圓，求取總應(yīng)力強(qiáng)度目的Ccu、cu，同時(shí)對(duì)孔隙水壓力量測(cè)，以破壞時(shí)的有效應(yīng)力繪制有效破損應(yīng)力圓，求取有效應(yīng)力強(qiáng)度目的C、。有效應(yīng)力途徑確定強(qiáng)度參數(shù)按以下步驟進(jìn)展：先繪制有效應(yīng)力途徑曲線，以曲線上密集點(diǎn)或轉(zhuǎn)機(jī)點(diǎn)作為破壞點(diǎn)，將破壞點(diǎn)連成一條直線，經(jīng)過(guò)直線斜率與截距反算出有效強(qiáng)度目的C、。六、實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)的誤區(qū)1.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為野外分層的獨(dú)一根據(jù)，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不能分層。地層情況錯(cuò)綜復(fù)雜，取的樣品不具代表性，土工實(shí)驗(yàn)不能正確反映土的分布情況。野外描畫(huà)才是分層的主要根據(jù)，只需具有代表性土樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果才干用于驗(yàn)證野外描畫(huà)的

27、正確性。六、實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)的誤區(qū)2.實(shí)驗(yàn)數(shù)量越多，分析統(tǒng)計(jì)越準(zhǔn)確。大自然中的地層千變?nèi)f化，本來(lái)地層就存在著，有的地域成層的規(guī)律并不太明顯，巖土工程師根據(jù)物理力學(xué)性質(zhì)和閱歷分出不同的地層，由于個(gè)人閱歷、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差、規(guī)范限制、取樣代表性、鉆探工藝等差別，不同的人會(huì)對(duì)地層有不同的分層。規(guī)范中規(guī)定塑性指數(shù)為9.8為粉土，塑性指數(shù)為10.2為粉質(zhì)粘土，兩種土物理力學(xué)性質(zhì)類(lèi)似，不能夠準(zhǔn)確的劃分土層。實(shí)驗(yàn)數(shù)量越大，這種交錯(cuò)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)較多，硬生生的分層會(huì)使剖面中地層信息混亂。分層根據(jù)主要靠野外檢定，按統(tǒng)計(jì)的塑性指數(shù)平均值確定定名，塑性指數(shù)平均值上下浮動(dòng)1可列為同一層，對(duì)統(tǒng)計(jì)表中的其它異常數(shù)據(jù)進(jìn)展分析，然后劃定亞層

28、。此外，實(shí)驗(yàn)數(shù)量較大、工期較緊時(shí)會(huì)使實(shí)驗(yàn)室不按正常實(shí)驗(yàn)周期進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，更有甚者進(jìn)展數(shù)據(jù)造價(jià)，這樣的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)再多也僅是擺設(shè)。正常的實(shí)驗(yàn)周期如下：物理性質(zhì)需求2天，4級(jí)荷重的固結(jié)需求4天，直剪實(shí)驗(yàn)可當(dāng)天完成，1臺(tái)三軸儀3天可以做UU實(shí)驗(yàn)12組，CU實(shí)驗(yàn)1組。一個(gè)具有8人熟練實(shí)驗(yàn)員，配備50組固結(jié)儀、1組4聯(lián)的直剪儀、3組三軸儀的全自動(dòng)儀器的實(shí)驗(yàn)室，一周周末不休憩最多可完成常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)和緊縮實(shí)驗(yàn)約400組，7級(jí)荷重的固結(jié)實(shí)驗(yàn)50組，快剪實(shí)驗(yàn)100組，三軸UU實(shí)驗(yàn)24組，三軸CU實(shí)驗(yàn)2組。委托書(shū)要求完成日期可參照此周期。六、實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)的誤區(qū)3.委托書(shū)中實(shí)驗(yàn)工程填寫(xiě)未結(jié)合工程特性一切委托書(shū)千篇一概，缺乏針對(duì)

29、性。原狀土物理實(shí)驗(yàn)含水率、密度、比重、液限、塑限普通均需委托，擾動(dòng)樣可委托定名、顆分篩分及粘粒含量、級(jí)配曲線、擊實(shí)等實(shí)驗(yàn)。擾動(dòng)土的力學(xué)實(shí)驗(yàn)需重塑，重塑時(shí)需求提密度、含水量等條件。剪切實(shí)驗(yàn)包括直剪和三軸剪切，按剪切前的固結(jié)程度和剪切時(shí)的排水條件，都可以分為快剪、固結(jié)快剪和慢剪三種。三軸中快剪不固結(jié)不排水可簡(jiǎn)寫(xiě)為UU；固結(jié)快剪固結(jié)不排水、固結(jié)不排水側(cè)孔壓CU、CU；慢剪固結(jié)排水剪CD。應(yīng)根據(jù)工況和施工時(shí)間長(zhǎng)短確定實(shí)驗(yàn)工程，詳細(xì)如下：UU實(shí)驗(yàn)適用于工期短、排水條件差的地層，如地鐵區(qū)間、高層建筑物地基等工點(diǎn)。CU實(shí)驗(yàn)適用于工期長(zhǎng)、排水條件好的地層，如地鐵車(chē)站、超高層建筑物地基等工點(diǎn)。CD實(shí)驗(yàn)適用于工期

30、很長(zhǎng)、排水普通的地層，如大壩等水利工程。剪切實(shí)驗(yàn)主要用于穩(wěn)定性驗(yàn)算和承載力驗(yàn)算，開(kāi)挖地段、基坑范圍內(nèi)及穩(wěn)定影響范圍內(nèi)做此實(shí)驗(yàn)。目前由于實(shí)驗(yàn)儀器所限，無(wú)地下水地段直剪僅能模擬20米范圍內(nèi)的地層，三軸可模擬50米范圍內(nèi)地層；地表為地下水地段直剪僅能模擬40米范圍內(nèi)的地層，三軸可模擬100米范圍內(nèi)地層。超越該深度的直剪和三軸數(shù)據(jù)均無(wú)效，剪切實(shí)驗(yàn)的數(shù)量需結(jié)合工程特點(diǎn)、統(tǒng)計(jì)需求、實(shí)驗(yàn)條件模擬等各種條件綜合確定。如樁基處置的特大橋剪切實(shí)驗(yàn)做至60米，從上到下不斷剪切緊縮究竟的這種委托書(shū)必定會(huì)鬧出笑話。六、實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)的誤區(qū)3.委托書(shū)中實(shí)驗(yàn)工程填寫(xiě)未結(jié)合工程特性，一切委托書(shū)千篇一概，缺乏針對(duì)性。六、實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)的誤區(qū)4、固結(jié)和緊縮兩個(gè)概念混淆。固結(jié)是普通是飽和樣，緊縮普通針對(duì)非飽和樣。固結(jié)：指的是在荷載或其他要素作用下，土體孔隙中水分逐漸排出、體積緊縮、密度增大、有效應(yīng)力增大的景象。如今大部分實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ途⒃陲柡屯翆?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜕?，非飽和土?shí)際研討規(guī)律性不強(qiáng)。固結(jié)實(shí)驗(yàn)可求固結(jié)系數(shù)、前期固結(jié)壓力、緊縮指數(shù)、再緊縮指數(shù)、回彈指數(shù)，可推算浸透系數(shù)。緊縮實(shí)驗(yàn)只可求