土的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)檢測方法

1、土的擊實(shí)試驗(yàn)試樣制備：（1）干法制樣：將代表性土樣風(fēng)干或在低于50r溫度下烘干，碾散過篩拌勻備用。測定土 樣風(fēng)干含水量w。，按土的塑限估計(jì)最佳含水量，并依次按相差約2%的含水量制備一組試樣（不少于5個(gè)， 其中有兩個(gè)大于和兩個(gè)小于最佳含水量），裝人塑料袋內(nèi)，靜置時(shí)間對高液限粘土不得少于24h對低液限 粘土不得少于12h。（2）濕法制樣：對天然含水量的土樣過篩（篩孔視粒徑大小而定）并分別風(fēng)干到所需 的幾組不同含水量備用。試樣擊實(shí)：將擊實(shí)筒放在堅(jiān)硬的地面上，取制備好的土樣按所選擊實(shí)方法分3或5次倒入筒內(nèi)，每 層按規(guī)定的擊實(shí)次數(shù)進(jìn)行擊實(shí)）要求擊完后余土高度不超過試筒頂面5mm。用修土刀齊筒頂削平試樣，

2、稱 筒和擊實(shí)樣土重后用推土器推出筒內(nèi)試樣，測定擊實(shí)試樣的含水量和測算擊實(shí)后土樣的濕密度，依次重復(fù) 上述過程將所備不同預(yù)定含水量的上樣擊完。結(jié)果整理：計(jì)算擊實(shí)后各點(diǎn)的干密度pd。以干密度pd為縱坐標(biāo)，含水量w為橫坐標(biāo)，繪pd-w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。注意問題：當(dāng)土樣中大于5mm粒徑的土含量小于總含量的30%時(shí)，求出試料中粒徑大于5mm顆粒含 量的P值。取出大子5mm顆粒，僅把小于5mm粒徑的土做擊實(shí)試驗(yàn)?？旒粼囼?yàn)快剪試驗(yàn)就是在對試樣施加法向壓力和剪力時(shí)，都不允許試樣產(chǎn)生排水固結(jié)，由于在直剪儀上下盒之 問存在縫隙，要嚴(yán)格控制不排出一點(diǎn)水分是不可能的，為了

3、消除這種影響，一般在試樣上下放置不透水有 機(jī)玻璃圓塊代替透水石，并在圓塊周邊涂抹凡士林以阻止水分從縫隙中逸出。待施加預(yù)定法向壓力后，馬 上施加水平推力，并用較快的速率在3-5min內(nèi)將試樣剪損。對某些滲透性強(qiáng)、含水量高、密度低的土要求 在30-50S內(nèi)剪損。這種方法是用來模擬現(xiàn)場的土體較厚、滲透性較小、施工速度較快、基本上來不及固結(jié) 就迅速加載而剪切的情況。固結(jié)快剪試驗(yàn)先使試樣在法向壓力作用下達(dá)到完全圃結(jié)，然后施加水平荷載進(jìn)行剪切，在剪切時(shí)不讓孔隙水排出， 即不允許試樣在剪切過程中發(fā)生固結(jié)，則剪切時(shí)要求與快剪方法相同。這種試驗(yàn)方法用來模擬現(xiàn)場土體在 自重和正常荷載作用下已達(dá)到完全固結(jié)狀態(tài)，以后

4、又遇到突然施加的荷載或因上層較薄、慘透注較小、施 工速度較快的情況。慢剪試驗(yàn)先使試樣在法向壓力作用下達(dá)到完全固結(jié)，然后按1-4h將土樣慢速施加水平剪力直至土樣被剪損為 止，這種試驗(yàn)方法是模擬現(xiàn)場土體已充分固結(jié)后才開始逐步緩慢地承受荷載的情況，此法所測定的強(qiáng)度指 標(biāo)可用于有效應(yīng)力分析。標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)是利用規(guī)定的落錐能量將圓筒形的貫入器打入鉆孔底土中，根據(jù)貫人的難易程度來判定 土的物理力學(xué)性質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)貫人裝置錘重63.5kg，自由落距76cm，貫入器外徑51mm，內(nèi)徑35mm，長500mm,為兩個(gè)半圓管 合成，下部有貫人器管靴。貫入器上端連接外徑42mm鉆桿。在將貫人器打入上層時(shí)，先打入1

5、5cm不計(jì) 擊數(shù)，續(xù)繼貫人士中30cm，記錄其錘擊數(shù)即標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N。含水量試驗(yàn)方法烘干法：適用于粘質(zhì)土、粉質(zhì)土、砂類土和有機(jī)質(zhì)土類。試驗(yàn)步驟：（1）取具有代表性試樣，細(xì)粒土 15-30g， 砂類土、有機(jī)土為50g，放人稱量盒內(nèi)，立即蓋好盒蓋，稱質(zhì)量。稱量時(shí)，可在天平一端放上與該稱量盒 等質(zhì)量的砝碼，移動(dòng)天平游碼，平衡后稱量結(jié)果即為濕土質(zhì)量。（2）揭開盒蓋，將試樣和盒放入烘箱內(nèi)， 在溫度105C-110C恒溫下烘干。烘干時(shí)間對細(xì)粒上不得少于8h，對砂類土不得少于6h。對含有機(jī)質(zhì)超過 5%的土，應(yīng)將溫度控制在65C-70C的恒溫下烘干。（3）將烘干后的試樣和盒取出，放人干燥器內(nèi)冷卻（一 般只需0

6、.5-1h即可。冷卻后蓋好盒蓋，稱質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g。酒精燃燒法：在土樣中加入酒精，利用酒精能在土上燃燒，使土中水分蒸發(fā)，將土樣烘干。一般應(yīng)燒三次， 本法是快速測定法中較準(zhǔn)確的一種，現(xiàn)場測試中用的較多。試驗(yàn)步驟：（1）取代表性試樣（粘質(zhì)土 5-10g，砂類土 20-30g）放人稱量盒內(nèi)，稱濕土質(zhì)量。（2）用 滴管將酒精注入放有試樣的稱量盒中，直至盒中出現(xiàn)自由液面為止。為使酒精在試樣中充分混合均勻，可 將盒底在桌面上輕輕敲擊。（3）點(diǎn)燃盒中酒精，燃至火焰熄滅。（4）將試樣冷卻數(shù)分鐘，按第2、3步的 方法重新燃燒兩次。（5）待第三次火焰熄滅后，蓋好盒蓋，立即稱干土質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1。其余同烘干

7、法。7、特殊土的含水量測試方法含石膏土和有機(jī)質(zhì)土的含水量測試法：含石膏土和有機(jī)質(zhì)土的烘干溫度在110C時(shí)，對含石膏土?xí)ソY(jié) 晶水，對含有機(jī)質(zhì)土其有機(jī)成分會燃燒，測試結(jié)果將與含水量定義不符。這種試樣的干燥宜用真空干燥箱 在近乎1個(gè)大氣壓力作用下將土干燥，或?qū)⒑嫦錅囟瓤刂圃?5C-80C，干燥8h以上為好。無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的含水量測試法：如水泥與水拌和就要發(fā)生水化作用，在較高溫度下水化作用發(fā)生較快。 因此，需將水泥混合料放在原為室溫的烘箱內(nèi)，再啟動(dòng)烘箱升溫，則在升溫過程中水泥與水的水化作用發(fā) 生較快，而烘干法又不能除去已與水泥發(fā)生水化作用的水，這樣得出的含水量往往偏小，所以應(yīng)提前將烘 箱升溫到1

8、10C，使放人的水泥混合料一開始就能在：105C-110C的環(huán)境下烘干。另外.烘干后冷卻時(shí)應(yīng) 用硅膠作干燥劑。8、密度試驗(yàn)方法測定密度常用的方法有環(huán)刀法、蠟封法、灌砂法、灌水法等。環(huán)刀法：適用于細(xì)粒土蠟封法、灌砂法、 灌水法一般在野外應(yīng)用：適用于不能用環(huán)刀削的堅(jiān)硬、易碎、含有粗粒、形狀不規(guī)則的土，可用；環(huán)刀法：（1）按工程需要取原狀土或制備所需狀態(tài)的擾動(dòng)土樣，整平兩端，環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刀 口向下放在土樣上。正比。通過測氣體壓強(qiáng)就可換算出相應(yīng)的含水量。（2 ）用修土刀或鋼絲鋸將土樣上部 削成略大子環(huán)刀直徑的土柱，然后將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊削，至土樣伸出環(huán)刀上部為止，削去兩端余土， 使與環(huán)

9、刀口面齊平，并用剩余土樣測定含水量。（3）擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與土合質(zhì)量叫，準(zhǔn)確至0.1g。結(jié)果整理4.精密度和允許差。本試驗(yàn)須進(jìn)行二次平行測定，取其算術(shù)平均值，其平行差值不得大于 0.03g/cm3。蠟封法：此法系將不規(guī)則的土樣（體積不小于5cm3）稱其自然質(zhì)量后，浸人熔化的石蠟中，使土樣被石 蠟所包裹，而后稱其在空氣中重與在水中重，并按公式計(jì)算土樣密度。試驗(yàn)步驟：（1）用削土刀切取體積 大于30”試件，削除試件表面的松、浮土以及尖銳棱角，在天平上稱量，準(zhǔn)確至0.01g。取代表性上樣進(jìn) 行合水量測定。（2）將石蠟加熱至剛過熔點(diǎn)，用細(xì)線系住試件侵入石蠟中，使試件表面覆蓋一薄層嚴(yán)密的石 蠟，若試

10、件蠟?zāi)ど嫌袣馀?，需用熱針刺破氣泡，再用石蠟填充針孔，涂平孔口。?）待冷卻后，將蠟封試 件在天平上稱量，準(zhǔn)確至0.01g。（4）利用細(xì)線將蠟封試件置于天平一端，使其浸浮在盛有蒸餾水的燒杯中， 注意試件不要接觸燒杯壁，稱蠟封試件的水下質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g，并測量蒸餾水的溫度。（5）將蠟封試 件從水中取出，擦干石蠟表面水分，在空氣中稱其質(zhì)量，將其與）中所稱質(zhì)量相比，若質(zhì)量增加，表示 水分進(jìn)入試件中；若浸人水分質(zhì)量超過0.03g，應(yīng)重做。（6）結(jié)果整理，其余同環(huán)刀法。9、液塑限試驗(yàn)方法：1、取有代表性的天然含水量或風(fēng)干土樣進(jìn)行試驗(yàn)。過0.5m的篩。取代表性上樣200g， 分開放入三個(gè)盛樣皿中，加不

11、同數(shù)量的蒸餾水，使土樣的含水量分別控制在液限（a點(diǎn)）、略大于塑限（c 點(diǎn)）和二者的中間狀態(tài)b點(diǎn)）附近。用調(diào)土刀調(diào)勻，密封放置18h以上。2、將制備好的土樣充分?jǐn)嚢杈?勻，分層裝人盛土杯中，試杯裝滿后，刮成與杯邊齊平。3、給圓錐儀錐尖涂少許凡士林，將裝好土樣的 試杯放在聯(lián)合測定儀上，使錐尖與土樣表面剛好接觸，然后按動(dòng)落錐開關(guān)，測記經(jīng)過5s錐的人土深度h。4、去掉錐尖人土處的凡士林，測盛土杯中土的含水量w。重復(fù)以上步驟對土樣進(jìn)行測試。3.結(jié)果整理：在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上，以含水量w為橫坐標(biāo)，錐入深度h為縱坐標(biāo)，點(diǎn)繪a、b、c三點(diǎn) 含水量的h-w圖，連接三點(diǎn)，應(yīng)成一條直線。在h-w圖上，查得縱坐標(biāo)入土深度

12、h=20mm所對應(yīng)的橫坐標(biāo) 的含水量w即為該土樣的液限含水量wL10、砂的最大孔隙比的測定：（1）取代表性試樣約1.5kg，充分風(fēng)干（或烘于），用手搓揉或用圓木棉在橡皮板上碾散，并拌和均勻。 （2）將錐形塞桿自漏斗下口穿人，并向上提起，使錐體堵住漏斗管口： 一并放人體積1000cm3量筒中，使其 下端與量筒底相接。（3）稱取試樣700g，準(zhǔn)確至1g，均勻倒人漏斗中，將漏斗與塞桿同時(shí)提高，移動(dòng)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，使試樣緩緩且均勻分布地落人量筒中。（4）試樣 全部落人量筒后取出漏斗與錐形塞，用砂面拂平器將砂面拂平，勿使量筒振動(dòng)，然后測讀砂樣體積，估讀 至5cm3。（5）以手掌或橡皮塞堵住量筒口，將量筒倒轉(zhuǎn)，緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)量筒內(nèi)的試樣，并回到原來位置，如 此重復(fù)幾次，記下體積的最大值，估讀至5cm3。（6）取上述兩種方法測得較大體積值，計(jì)算最大孔隙比。11、砂的最小孔隙比的測定：（1）取代表性試樣約4kg，按最大孔隙比測定的步驟處理。（2）分三次倒入容器振擊，先取上述試樣 600-800 （其數(shù)量應(yīng)使振擊后的體積略大于容器容積的1/3）倒人1000cm3容器內(nèi)，用振動(dòng)儀以各（150-200） 次/min的速度敲打容器兩側(cè)，并在同一時(shí)間內(nèi)，用擊錘于試樣表面錘擊30-60）次/m