水工回填土工程試驗(yàn)安全技術(shù)交底試驗(yàn)段及施工預(yù)案案例

1、71/240版本：填土170908-1（有專門多工程實(shí)例）回填土工程資料知識(shí) 集本集內(nèi)容：1.土工試驗(yàn)的認(rèn)識(shí)（第2頁(yè)）2.土工試驗(yàn)的意義（第7頁(yè)）3.土工試驗(yàn)的重要性（第10頁(yè)）4. 土工試驗(yàn)規(guī)程(第13頁(yè))5.回填土規(guī)范要求（第51頁(yè)）6.土的最佳含水量和最大干密度與填土壓實(shí)的質(zhì)量關(guān)系（第60頁(yè)）7.土壤擊實(shí)試驗(yàn)記錄（第61頁(yè)）8.回填土試驗(yàn)段實(shí)案8.1*右岸堤防加寬工程標(biāo)段堤身填筑碾壓試驗(yàn)報(bào)告（第62頁(yè)）（第70頁(yè)）8.3 某項(xiàng)目碾壓方案及試驗(yàn)（第81頁(yè)）8.4 *工程土方回填碾壓試驗(yàn)成果報(bào)告（第87頁(yè)）8.5 *土方填筑碾壓試驗(yàn)報(bào)告（第94頁(yè)）9.土方開挖和回填土施工方案9.1土方開挖和

2、回填土工程施工方案（第95頁(yè)）9.2 *水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程土石方工程專項(xiàng)施工方案（第99頁(yè)）9.3 *水利工程土石方工程專項(xiàng)施工方案（第104頁(yè)）9.4某工程輸水土石方開挖專項(xiàng)方案（第107頁(yè)）10.回填土安全技術(shù)交底（第104頁(yè)）11某工程回填土施工技術(shù)交底（第109頁(yè)）12人工回填土施工技術(shù)交底（第114頁(yè)）13.土方回填工程 報(bào)審/驗(yàn)表（第115頁(yè)）14. 土方回填工程檢驗(yàn)批質(zhì)量驗(yàn)收記錄（第116頁(yè)）15. 水利土方回填評(píng)定表 填寫方法（第119頁(yè)）“做成堤岸的好做些 如要請(qǐng)加QQ86521262 用心認(rèn)真回復(fù)你”1.土工試驗(yàn)的認(rèn)識(shí)TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _To

3、c6128 一、土的生成和特性 PAGEREF _Toc6128 2 HYPERLINK l _Toc16120 1.形成作用 PAGEREF _Toc16120 2 HYPERLINK l _Toc10642 2.土的要緊成因類型及其特征 PAGEREF _Toc10642 3 HYPERLINK l _Toc1438 二、土的一般特性 PAGEREF _Toc1438 3 HYPERLINK l _Toc11550 三、土工實(shí)驗(yàn)的重要性 PAGEREF _Toc11550 3 HYPERLINK l _Toc5673 1.土工試驗(yàn)對(duì)土力學(xué)及土木工程學(xué)科研究的重要性 PAGEREF _Toc

4、5673 3 HYPERLINK l _Toc17687 2.從土的物理、 力學(xué)性質(zhì)方面闡述土工試驗(yàn)的重要性 PAGEREF _Toc17687 3 HYPERLINK l _Toc8202 四.土工試驗(yàn)當(dāng)前存在的問(wèn)題 PAGEREF _Toc8202 3 HYPERLINK l _Toc9769 .試樣的制備 PAGEREF _Toc9769 3 HYPERLINK l _Toc9305 .土的物理性質(zhì)試驗(yàn) PAGEREF _Toc9305 3 HYPERLINK l _Toc14291 3.土體的定名 PAGEREF _Toc14291 3 HYPERLINK l _Toc21556 4.

5、土力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn) PAGEREF _Toc21556 3土工試驗(yàn)的認(rèn)識(shí)一、土的生成和特性1.形成作用在土木工程中土是指覆蓋在地表面上碎散的、沒(méi)有膠結(jié)或膠結(jié)專門弱的顆粒堆積物，地殼表層的巖石在陽(yáng)光、大氣、水和生物等因素阻礙下發(fā)生風(fēng)化作用，使巖石崩解、破裂；經(jīng)流水、風(fēng)、冰川等動(dòng)力搬運(yùn)作用，在各種自然環(huán)境下沉積，形成土體，因此講：“土是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物”。風(fēng)化作用包括：1）物理風(fēng)化 是指由于溫度變化、水的凍脹、波浪沖擊、地震等引起的物理力使巖體崩解、碎裂的過(guò)程，這種作用使巖體逐漸變成細(xì)小的顆粒。土體中的粗顆粒便是物理風(fēng)化的產(chǎn)物。2）化學(xué)風(fēng)化 是指巖體(或巖塊、巖屑)與空氣、水和各種水溶液相互作用的過(guò)程，

6、這種作用不僅使巖石顆粒變細(xì)，更重要的是使巖石的礦物成分發(fā)生變化，形成大量細(xì)微顆粒(粘粒)和可溶鹽類。土體中的粘粒便是化學(xué)風(fēng)化的產(chǎn)物。3）生物風(fēng)化 由動(dòng)物、植物和人類活動(dòng)對(duì)巖體的破壞稱生物風(fēng)化，例如：長(zhǎng)在巖石縫隙中的樹，因樹根伸展使巖石縫隙擴(kuò)展開裂；人們開采礦山、石材，修鐵路、打隧道，劈山修公路等活動(dòng)形成的土等。2.土的要緊成因類型及其特征由于形成條件、搬運(yùn)方式和沉積環(huán)境不同，自然界的土也就有不同的成因類型，可分為陸相沉積和海相沉積兩類。1）陸相沉積陸地環(huán)境下的沉積，包括：（1）殘積土（物）巖石經(jīng)風(fēng)化作用后殘留在原地的碎屑堆積物稱為殘積土，殘積土沒(méi)有分選作用和層理構(gòu)造，與基巖之間沒(méi)有明顯的界限，

7、礦物成分與基巖大致相同。由于山區(qū)原始地形變化專門大且?guī)r層風(fēng)化程度不一，使殘積土的厚度在小范圍內(nèi)就有專門大變化。當(dāng)殘積土被風(fēng)或降水帶走一部分細(xì)小顆粒后土中存在較大的孔隙。因此，該種沉積土均勻性專門差，作為建筑物地基時(shí)，要特不注意其不均勻沉降。（2）坡積土（物）高處的風(fēng)化物經(jīng)雨水、雪水或本身的重力作用搬運(yùn)后，沉積在較平緩的山坡上的堆積物稱為坡積土，如圖1-1b所示。它般分布在坡腰上或坡腳下，其上部與殘積土相接，坡積土的厚度變化專門大，有時(shí)上部厚度不足1m，而下部可達(dá)幾十米。坡積土由上而下具有一定的分選性，土質(zhì)不均勻，還常易發(fā)生沿基巖傾斜面的滑動(dòng)。尤其是新近堆積的坡積土土質(zhì)疏松、壓縮性較高，在工程建

8、設(shè)中要引起重視。（3）洪積土在山區(qū)或高地由臨時(shí)性的山洪急流把大量的殘積土、坡積土，剝蝕、搬運(yùn)到山谷中或山麓平原上而形成的堆積物稱為洪積土，山洪流出溝谷口后，由于流速驟減，被搬運(yùn)的粗碎屑物質(zhì)，如塊石、礫石、粗砂等首先大量堆積下來(lái)，離山越遠(yuǎn)，洪積土的顆粒越細(xì)，分布范圍也越來(lái)越廣，形成扇形地貌，故也稱為洪積扇。有時(shí)相鄰溝谷口的洪積扇互相連接起來(lái)組成洪積扇群，稱為洪積平原。洪積土具有分選性，但因搬運(yùn)距離較短，顆粒磨圓程度較差，且山洪不規(guī)則地暴發(fā)，堆積物質(zhì)各不一樣，因此洪積土還具有不規(guī)則交替的層理構(gòu)造，并具有夾層、尖滅等產(chǎn)狀。一般地，靠近山地的粗粒碎屑堆積物，地下水位埋藏較深，土質(zhì)較均勻，是良好的天然地

9、基；離山較遠(yuǎn)的山前平原開闊地段由較細(xì)的粉砂、粘土顆粒堆積，厚度較大，顆粒均勻，其形成過(guò)程中受到周期性干旱的阻礙，細(xì)小粘土顆粒發(fā)生凝聚作用，同時(shí)析出可镕性鹽類，使土質(zhì)較為密實(shí)，通常這部分洪積土也是良好的天然地由基；而中間地帶，土粒組成復(fù)雜，常由于地下水溢出地面而形成沼澤地帶，土質(zhì)較弱而承載力較低，工程建設(shè)時(shí)應(yīng)特不注意。（4）沖積土由河流流水作用將兩岸基巖及其上部覆蓋的物，剝蝕后，搬運(yùn)、沉積在河流坡降平緩地帶而形成的堆積物稱為沖積土。沖積土具有明顯的層理構(gòu)造，由于搬運(yùn)距離大，土顆粒的磨圓程度較好，搬運(yùn)距離越大，沉積物的顆粒越細(xì)。沖積土分布專門廣，要緊分為平原河谷沖積土和山區(qū)河谷沖積土。山區(qū)河谷的沖

10、積土，顆粒較粗，多為砂粒填充的卵石、圓礫組成，因此，透水性好、壓縮性小，是良好的建筑地基。平原河谷的沖積土，河床沉積土大多為中密礫砂，承載力高且壓縮性低，但必須注意河流的沖刷作用導(dǎo)致地基毀壞和巖坡穩(wěn)定性問(wèn)題；河漫灘沉積土具有兩層地質(zhì)構(gòu)造，上層為河流泛濫的沉積物，顆粒較細(xì)局部夾有有機(jī)物，承載力低，壓縮性大，下層河床沉積物為砂石類土，地基承載力高，但開挖時(shí)可能發(fā)生流砂現(xiàn)象，不可忽視；河流階地是由河床沉積土和河漫灘沉積土上升演變而成，形成時(shí)刻長(zhǎng)，又受干燥作用，因此結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高，是良好的地基。在河流入?；蛉牒谔?，所搬運(yùn)的大量細(xì)顆粒沉積下來(lái)，形成了面積相當(dāng)寬廣、厚度較大的三角洲沉積土，它的含水量專門高

11、，孔隙率大，呈飽和狀態(tài)，常有較厚的淤泥或淤泥質(zhì)土層，因而承載力較低，壓縮變形量大。但在三角洲沉積土的表面，有一層厚度不大且通過(guò)長(zhǎng)期干燥而形成的粘性土硬殼層，承載力較高，可作為一般建筑物基礎(chǔ)的持力層。（5）湖泊沉積土 由湖浪作用而在湖中沉積的堆積土稱湖泊沉積土。近岸的沉積土要緊由粗顆粒的卵石、圓礫、砂土組成，作為地基具有較高的承載力；遠(yuǎn)岸的沉積土則要緊由細(xì)顆粒的砂土、粘性土組成，承載力較前者低。湖心沉積土是由河流和湖流挾帶的細(xì)小懸浮顆粒到達(dá)湖心后沉積，要緊由粘土和淤泥組成，常夾有細(xì)砂粉砂薄層，該沉積土強(qiáng)度低，壓縮性高。若湖泊逐漸淤塞后則可變成沼澤，形成沼澤土，它要緊是由泥炭（有機(jī)物含量近60以上

12、）組成，其要緊特征是：含水量極高，透水性極低，壓縮性專門高且不均勻，承載力也專門低，一般不宜作為天然地基。此外還有冰積土和風(fēng)積土。它們分不是在冰川地質(zhì)作用和風(fēng)的地質(zhì)作用下形成的。2）海相沉積由河水帶入海洋的物質(zhì)和海岸風(fēng)化后的物質(zhì)以及化學(xué)、生物物質(zhì)在搬運(yùn)過(guò)程中隨著流速逐漸降低在海洋各分區(qū)(海濱、淺海、陸坡、深海地區(qū))中沉積下來(lái)的堆積物稱海洋沉積土。海濱（海水高潮位時(shí)淹沒(méi)，低潮位時(shí)露出的海洋地帶）沉積土要緊由卵石、圓礫和砂等粗碎屑物質(zhì)組成，有時(shí)有粘性土夾層，具有差不多水平或緩傾斜的層理構(gòu)造，作為地基，強(qiáng)度較高；但在河流入?？诘貐^(qū)常有淤泥沉積，這是河流帶來(lái)的泥砂及有機(jī)物與海中有機(jī)物沉積的結(jié)果。淺海（

13、水深約0200m，寬度約100200km的大陸架）沉積土要緊由細(xì)顆粒砂土、粘性土、淤泥和生物化學(xué)沉積物組成；離海岸越遠(yuǎn)，沉積物的顆粒越細(xì)?。辉摮练e土具有層理構(gòu)造，其中砂土比濱海帶更疏松，易發(fā)生流砂現(xiàn)象，其分布廣，厚度不均勻，壓縮性高；在淺海帶近代沉積的粘土則密度小、含水量高，因而其壓縮性大、承載力低；而古老的粘土則密度大、含水量低，壓縮性小，承載力高。陸坡（淺海區(qū)與深海區(qū)之間過(guò)渡的陸坡地帶，水深約2001000m，寬度約100200km）及深海（水深超過(guò)1000m的海洋底盤）的沉積物要緊為有機(jī)質(zhì)淤泥，成分均一。二、土的一般特性土的形成過(guò)程決定了它具有專門的物理力學(xué)性質(zhì)，在天然狀態(tài)下，土是由固體

14、、液體、氣體三部分所組成的三相體系。固體部分即為土粒，由礦物顆粒或有機(jī)質(zhì)組成，構(gòu)成土的骨架。骨架間有許多孔隙，可為水和氣體所填充。土體三個(gè)組成部分本身的性質(zhì)以及它們之間的比例關(guān)系和相互作用決定土的物理力學(xué)性質(zhì)。土具有三個(gè)重要特點(diǎn)。（1）散體性：顆粒之間無(wú)粘結(jié)或弱粘結(jié)，存在大量孔隙，能夠透水、透氣。（2）多相性：土往往是由固體顆粒、水和氣體組成的三相體系，三相之間質(zhì)和量的變化直接阻礙它的工程性質(zhì)。（3）成層性：土粒在沉積過(guò)程中，不同時(shí)期沉積物成分、顆粒大小及顏色等不同，而使豎向呈現(xiàn)成層的特征。（4）. 變異性：土是在自然界漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期演化形成的多礦物組合體，性質(zhì)復(fù)雜，不均勻，且隨時(shí)刻還在不

15、斷變化。基于此，土具有不同于其它建筑材料的特征。一般的建筑材料可由設(shè)計(jì)人員指定品種和型號(hào)，品種、型號(hào)一經(jīng)確定，力學(xué)性質(zhì)參數(shù)也就確定，土則不同，建（構(gòu)）筑物是以天然土層作為地基，擬建地點(diǎn)是什么土設(shè)計(jì)人員就以該種土作為設(shè)計(jì)對(duì)象。由于土是自然地質(zhì)歷史產(chǎn)物，各種土的顆粒大小和礦物成分差不專門大，土的三相間的數(shù)量比例不盡相同，而且土粒與其周圍的水分又發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)作用，因此，造成了土的物理性質(zhì)的復(fù)雜性；土的物理性質(zhì)又在一定程度上決定了它的力學(xué)性質(zhì)，不同地區(qū)的土，又有不同的變化。土的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)，相關(guān)于其它材料來(lái)講，是比較復(fù)雜的，如土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系是非線性的，土的變形在卸荷后一般不能完全恢復(fù)

16、，土的強(qiáng)度也不是一成不變的，土對(duì)擾動(dòng)還特不敏感等等。因此進(jìn)行土工試驗(yàn)關(guān)于土木工程的研究是特不必要的。三、土工實(shí)驗(yàn)的重要性1.土工試驗(yàn)對(duì)土力學(xué)及土木工程學(xué)科研究的重要性土工試驗(yàn)是土力學(xué)中的差不多內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)土力學(xué)是土力學(xué)的一個(gè)重要分支，土工試驗(yàn)是土木工程學(xué)習(xí)中必須掌握的差不多實(shí)驗(yàn)。由于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)原狀土的結(jié)構(gòu)性，土工問(wèn)題的諸多阻礙因素是現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)和工程原型監(jiān)測(cè)成為工程實(shí)踐中不可缺少的一部分。土工試驗(yàn)的重要性要緊表現(xiàn)在：(1).只有通過(guò)試驗(yàn)才能揭示土作為一種碎散多相地質(zhì)材料的一般和特有的力學(xué)性質(zhì)。(2).只有對(duì)具體土樣的試驗(yàn)，才能揭示不同類型、不同產(chǎn)地、不同狀態(tài)的不同力學(xué)性質(zhì)，特不是關(guān)于非飽

17、和圖、區(qū)域性與、人工復(fù)合土等。(3).試驗(yàn)是確定各種理論和工程設(shè)計(jì)參數(shù)的差不多手段。(4).試驗(yàn)是驗(yàn)證各種理論的正確性以及有用性的重要手段。(5).足尺試驗(yàn)、模型試驗(yàn)?zāi)軌蝌?yàn)證土力學(xué)理論和數(shù)值分析計(jì)算結(jié)構(gòu)的合理性，也是認(rèn)識(shí)和解決實(shí)際工程問(wèn)題的重要手段。(6).原位試驗(yàn)、原型監(jiān)測(cè)直接為土木工程服務(wù)，同時(shí)使數(shù)值計(jì)算的反算和實(shí)現(xiàn)信息化施工的重要依據(jù)、因此，土力學(xué)的研究和土工實(shí)踐從來(lái)都不能脫離土工實(shí)驗(yàn)工作，它是深入認(rèn)識(shí)和進(jìn)展完善理論和計(jì)算的正確途徑。2.從土的物理、 力學(xué)性質(zhì)方面闡述土工試驗(yàn)的重要性實(shí)際工程中因?yàn)椴煌貐^(qū)具有不同的土體，因此為保障現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)施工的安全性，設(shè)計(jì)前必須對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，并

18、對(duì)土進(jìn)行物理、力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，作出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)為了使地基強(qiáng)度、穩(wěn)定性、變形及滿足筑物使用及構(gòu)造上的要求，必須進(jìn)行土工試驗(yàn)確定專門多特不重要的參數(shù)，如地基承載力和地基變形計(jì)算中的參數(shù)等進(jìn)行計(jì)算土工試驗(yàn)通過(guò)測(cè)試巖土試樣，得到了巖土的力學(xué)性、物理性、動(dòng)力性以及滲透性等各項(xiàng)指標(biāo)。從而為工程設(shè)計(jì)和施工提供參數(shù)，這些參數(shù)能夠?qū)こ痰刭|(zhì)條件進(jìn)行正確的評(píng)價(jià)， 進(jìn)而為后期施工提供重要的參考依據(jù)。土的物理性質(zhì)試驗(yàn):包括土的含水率試驗(yàn)、密度試驗(yàn)、比重試驗(yàn)、顆粒分析試驗(yàn)、界限含水率試驗(yàn)(液限、塑限和縮限試驗(yàn))等。土是由固體顆粒、 水和氣體所組成， 土的各組成部分的質(zhì)量和體積之間的比例關(guān)系，用土的三相比例指標(biāo)表示。它們關(guān)

19、于評(píng)價(jià)土的物理、力學(xué)性質(zhì)有重要意義。 土的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn):土的滲透性，土的變形特性，土的強(qiáng)度。 滲透是液體在多孔介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。土屬多孔介質(zhì)體，它內(nèi)部的骨架顆粒之間存在一定的空隙，形成了通道， 使水能在其中運(yùn)動(dòng)， 因此它必定具有滲透性。水在土的孔隙中的運(yùn)動(dòng)造成了水壓力的變化進(jìn)而阻礙了土的各種力學(xué)性質(zhì)，因此在建筑物設(shè)計(jì)施工中必須考慮土的滲透性的阻礙。地基在荷載作用下會(huì)發(fā)生變形，是巖土工程中最普遍的問(wèn)題之一。地基變形會(huì)造成土體本身失穩(wěn)或建筑物結(jié)構(gòu)的破壞，因此，不管何種形式的地基的變形都必須操縱在一定范圍內(nèi)。另外還必須對(duì)巖土的變形特性有一定的了解和掌握，如此才能指導(dǎo)巖土工程的設(shè)計(jì)與施工，才能保證工程

20、能經(jīng)濟(jì)，安全，有效的運(yùn)行。為了計(jì)算地基的變形量，必須了解土的壓縮性。通過(guò)室內(nèi)或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，可求出土的壓縮性指標(biāo)，即可計(jì)算基礎(chǔ)的最終沉降量。土的強(qiáng)度是土的一個(gè)重要的力學(xué)性能，也叫土的抗剪強(qiáng)度，是指土體抗剪破壞的最大應(yīng)力，它的破壞會(huì)造成地基失穩(wěn)或邊坡滑塌等現(xiàn)象。土的水理性質(zhì)試驗(yàn):包括土的固結(jié)試驗(yàn)、濕化試驗(yàn)等。土的動(dòng)力性質(zhì)試驗(yàn):包括土的振動(dòng)三軸試驗(yàn)、共振柱試驗(yàn)、動(dòng)單剪試驗(yàn)等。土的專門性質(zhì)試驗(yàn):包括非飽和土試驗(yàn)、黃土濕限試驗(yàn)、膨脹率試驗(yàn)、膨脹力試驗(yàn)、收縮試驗(yàn)、有機(jī)質(zhì)試驗(yàn)等。關(guān)于對(duì)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果阻礙最大的取土擾動(dòng)，現(xiàn)有的取土技術(shù)，差不多足以使取土擾動(dòng)的阻礙降低到最小限度，目前，采納薄壁取土器取土是比較完善的

21、取土技術(shù)，它能夠取到質(zhì)量最好的原狀土，至于取土?xí)r無(wú)法幸免的應(yīng)力釋放引起的土樣擾動(dòng)，可采取室內(nèi)再固結(jié)等方法予以減輕甚至消除。四.土工試驗(yàn)當(dāng)前存在的問(wèn)題由于巖土體的不均勻性，取樣、運(yùn)輸、保管過(guò)程中的擾動(dòng)， 試驗(yàn)儀器及操作方法的差異等使得巖土試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)部分失真，在一定程度上阻礙勘察成果的真實(shí)性與準(zhǔn)確性。本文就巖土樣試驗(yàn)中經(jīng)常出現(xiàn)的部分問(wèn)題進(jìn)行剖析， 以便勘察單位在過(guò)程質(zhì)量操縱中采取相應(yīng)措施， 為設(shè)計(jì)部門提交真實(shí)、準(zhǔn)確的勘察成果。.試樣的制備巖土工程勘察市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，勘察費(fèi)用較低，勘察單位的設(shè)備技術(shù)更新改造投入較少，勘察手段的單一，導(dǎo)致采取的原狀巖土樣質(zhì)量較差，土體結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)峻擾動(dòng)和破壞（ 尤其是采

22、納巖芯管巖芯切樣）部分樣品采集后沒(méi)有在現(xiàn)場(chǎng)用蠟封堵，水分蒸發(fā)；冬天沒(méi)有防凍措施，使樣品受凍；運(yùn)輸過(guò)程中沒(méi)有減震措施， 特不是靈敏度較高的粉土和軟塑土。由以上緣故造成的土體結(jié)構(gòu)破壞和含水量變化， 嚴(yán)峻阻礙到巖土體的原狀，該類樣品全然不能作為力學(xué)試驗(yàn)樣使用。采樣不合格的巖土樣，在試樣制備時(shí)應(yīng)注意。開啟土樣筒后先檢查土樣結(jié)構(gòu)，確定土樣是否已受擾動(dòng)或取土質(zhì)量是否符合規(guī)定，對(duì)不符合規(guī)范要求的試樣必須舍棄。對(duì)合格土樣用環(huán)刀切取時(shí)，首先應(yīng)做好以下幾點(diǎn)： 應(yīng)在環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，目的是為減少環(huán)刀與土樣間的摩擦，幸免土樣壓密擾動(dòng)； 將環(huán)刀垂直下壓，環(huán)刀垂直下壓是幸免環(huán)刀偏向受壓時(shí)環(huán)刀一側(cè)出現(xiàn)相對(duì)壓密而另一側(cè)

23、出現(xiàn)樣品與環(huán)刀間的小縫隙，造成土的容重失真及壓縮時(shí)壓縮模量偏?。?環(huán)刀下壓過(guò)程中，邊壓邊削，可幸免土樣受到環(huán)刀外側(cè)壁與土樣間的過(guò)大摩擦而使土樣受到一定程度的壓密； 壓入環(huán)刀后對(duì)土樣的上下端面削平，關(guān)于軟土要用鋼絲鋸修復(fù)平坦， 若用切土刀整平則刀面極易帶起軟土形成二次擾動(dòng)，對(duì)其它土可采納切土刀削平。這四種措施都可有效幸免土樣在室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)受到擾動(dòng)。在制樣過(guò)程中要對(duì)土樣的顏色、 名稱、包含物、礦物成分、軟硬程度、塑性狀態(tài)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等進(jìn)行描述，不僅是判定土類不的依據(jù)，也有利于后期數(shù)據(jù)整理時(shí)進(jìn)行對(duì)比和綜合分析處理，得出符合工程實(shí)際的數(shù)據(jù)。.土的物理性質(zhì)試驗(yàn).1含水率試驗(yàn)土層的不均勻、取樣擾動(dòng)或進(jìn)水、取土

24、器和筒壁的擠壓、 原狀樣密封不嚴(yán)、土樣在運(yùn)輸和存放期間愛護(hù)不當(dāng)而失水等均會(huì)引起含水率的變化。除此之外在試驗(yàn)室若操作不當(dāng)對(duì)土樣含水率的測(cè)試結(jié)果也會(huì)造成偏差： 取樣點(diǎn)的位置不同， 尤其是對(duì)粉質(zhì)含量高的粉質(zhì)粘土、粉土、砂土，樣的上、中、 下不同部位含水量會(huì)有較大的差不，為克服這種阻礙可分上中下不同部位同時(shí)取等量樣品，加以混合后再取為含水量試驗(yàn)樣品。 鋁盒烘干時(shí)應(yīng)開口，以利水的充分蒸發(fā)。鋁盒質(zhì)量應(yīng)定期標(biāo)定：鋁盒在長(zhǎng)期使用過(guò)程中由于氧化、磨損其質(zhì)量也有一定變化，定期標(biāo)定能有效降低試驗(yàn)誤差； 烘干時(shí)刻及溫度對(duì)含水量測(cè)試數(shù)據(jù)阻礙較大，從而阻礙到地基土承載力差不多值。以粉土為例，含水量每提高 ，承載力差不多值

25、降低約 。因而應(yīng)嚴(yán)格掌握烘干時(shí)刻和溫度。紅粘土、膨脹土等粘粒含量專門高的土類，有較大的比表面積，吸附水能力強(qiáng)，需在105110溫度下烘干 ，粉土、粉砂土不得小于，但對(duì)含有機(jī)質(zhì)的土（ 尤其是有機(jī)質(zhì)含量大于的土）應(yīng)在 烘至恒重，溫度過(guò)高會(huì)造成有機(jī)質(zhì)的損失，使含水量偏大。決不能為趕工期而省時(shí)省工，更不能不分土類不、不分溫度、不分時(shí)刻地進(jìn)行烘干。2.2土粒比重試驗(yàn)從理論上講要得到一個(gè)準(zhǔn)確的土粒比重值較為困難， 因?yàn)閲?guó)標(biāo)中采納的試驗(yàn)方法存在下列因素的阻礙： 結(jié)合水的阻礙。土粒帶負(fù)電荷，與其周圍的水相互作用，形成結(jié)合水，結(jié)合水吸附在粘粒表面，使測(cè)出的土粒體積大于實(shí)際體積，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏小；土粒間膠結(jié)物固化

26、的阻礙。制備試樣在烘干過(guò)程中，不可溶的膠質(zhì)礦物如、粘土礦物等易固化形成團(tuán)粒，形成的團(tuán)粒較難靠水的作用分散，加熱煮沸對(duì)團(tuán)粒不能達(dá)到完全分散的作用，使計(jì)算出的土粒相對(duì)密度偏小。土粒比重是土的差不多物理指標(biāo)之一，是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的值，它決定于土的礦物成分，一般無(wú)機(jī)物礦物顆粒的比重為2.602.80 ， 有機(jī)質(zhì)為 2.402.50， 泥炭為1.501.80 ，土粒的比重變化幅度專門小，同一地區(qū)同一類型的土相對(duì)密度差不多接近，通常可按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選用。由于土粒比重試驗(yàn)相對(duì)復(fù)雜且費(fèi)時(shí)，但也不能在一個(gè)地區(qū)全然就沒(méi)有進(jìn)行過(guò)土粒比重試驗(yàn)，而盲目套用其它地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，這是不科學(xué)的。2.3界限含水量試驗(yàn)液、塑限聯(lián)合測(cè)定

27、法的界限含水量土樣制備方式對(duì)比較均勻的土可采納天然含水狀態(tài)的土樣；對(duì)不均勻的土樣，采納風(fēng)干土樣。當(dāng)試樣中含有粒徑大于0.的土粒和雜物時(shí)，應(yīng)過(guò)0.的篩。進(jìn)行界限含水率試驗(yàn)時(shí)應(yīng)將試驗(yàn)樣品加入不同水量充分調(diào)和均勻，填入試樣杯中，按規(guī)范測(cè)定三個(gè)不同含水率的點(diǎn)。在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)操作人員能夠?qū)[石、 巖屑、 雜物的土樣過(guò)篩后進(jìn)行試驗(yàn)， 但當(dāng)土中含原生的鐵、 錳質(zhì)結(jié)核時(shí)而往往忽視過(guò)篩，直接將土中的鐵、錳質(zhì)結(jié)核壓碎混入土中，這種方法造成土的液、塑限含水量偏小。土樣加水后應(yīng)充分拌和，拌合后試驗(yàn)樣品的含水量必須均勻，否則錐體下落試驗(yàn)點(diǎn)處的含水量難以代表實(shí)際樣品的含水量。試樣調(diào)好后填入盛土杯也是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，填入的樣

28、品要均勻，不能有空洞，杯口土面應(yīng)平坦。低含水量的試驗(yàn)樣易在盛土杯中產(chǎn)生土體密實(shí)度差異現(xiàn)象，高含水量試驗(yàn)樣易出現(xiàn)盛土杯土體空洞現(xiàn)象，操作時(shí)應(yīng)注意。杯口土面平坦時(shí)，不能用調(diào)土刀過(guò)分抹平，尤其對(duì)易粉土更容易造成杯表面含水量降低，產(chǎn)生試驗(yàn)誤差。在具體試驗(yàn)過(guò)程中可在一杯土的不同位置測(cè)試兩次，以此來(lái)檢驗(yàn)試樣是否均勻。關(guān)于搓條法進(jìn)行塑限試驗(yàn)，盡管規(guī)范同意， 試驗(yàn)時(shí)人為阻礙因素較大， 試驗(yàn)誤差過(guò)大。這種方法盡管簡(jiǎn)便，但應(yīng)慎重選用。3.土體的定名土體定名應(yīng)規(guī)范，在土體定名時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)粉土定名的誤區(qū)。規(guī)范規(guī)定：粉土是粒徑大于0.075的顆粒質(zhì)量不超過(guò)總質(zhì)量的0，且塑性指數(shù)不大于1的土。在實(shí)際運(yùn)用中，由于顆分試驗(yàn)較繁

29、雜，仍采納按塑性指數(shù)不大于來(lái)劃定粉土的做法。土工試驗(yàn)時(shí)，粉砂有時(shí)也具有一定的塑性指數(shù)，若僅按塑性指數(shù)劃分粉土可能會(huì)造成誤判。另外， 按 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（規(guī)定粉土承載力特征值深寬修正時(shí)、按 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行液化判不時(shí)，均需依照粉土粘粒含量數(shù)值來(lái)進(jìn)行計(jì)算和判不， 盡管對(duì)地震烈度小于等于度的地區(qū)，對(duì)非持力層粉土一般建筑不需進(jìn)行液化判不和承載力特征值深寬修正，但也不能僅以塑性指數(shù)作為判定粉土的條件。4.土力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)1.固結(jié)試驗(yàn)土的固結(jié)試驗(yàn)是測(cè)定土體在壓力作用下的壓縮特性，以此計(jì)算建筑物的沉降量，是地基設(shè)計(jì)的重要參數(shù)之一。在試驗(yàn)時(shí)常有以下因素阻礙其準(zhǔn)確度。 由于頻繁折卸儀器、透水石磨損、濾紙

30、規(guī)格的變化等因素，均會(huì)阻礙測(cè)試結(jié)果， 因而儀器應(yīng)定期校正；上透水石的含水量差異會(huì)對(duì)土體固結(jié)產(chǎn)生一定程度的變化，這種變化對(duì)一般的土樣阻礙比較隱蔽，不易發(fā)覺(jué)，但對(duì)具膨脹性的土樣會(huì)有專門大的阻礙，當(dāng)透水石的含水量較土樣含水量大時(shí)會(huì)引起土樣吸水膨脹，出現(xiàn)前后級(jí)荷載百分表讀數(shù)差不專門小的現(xiàn)象，有時(shí)甚至出現(xiàn)后級(jí)讀數(shù)較前級(jí)讀數(shù)小的異常情況。在透水石含水量較土樣含水量小時(shí)，會(huì)加速土樣的失水呈收縮趨勢(shì)，造成壓縮量過(guò)大。因而下透水石的含水量未接近土的天然含水量 安裝試樣儀器歸零必須嚴(yán)格到位，環(huán)刀上、下土面必須緊密與上、 下透水石處的濾紙接觸。由于環(huán)刀使用時(shí)外力破壞會(huì)出現(xiàn)外徑變化情況，使得環(huán)刀不能有效放入規(guī)定限位，

31、造成透水石不能與環(huán)刀上、下土面有效接觸，使初級(jí)壓縮偏大，產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差。百分表歸零時(shí)應(yīng)使百分表量測(cè)的活動(dòng)軸桿有足夠的量程，以幸免壓縮變形量較大時(shí)，儀器量程小于土樣壓縮變形而造成壓縮試驗(yàn)的失真。 試 驗(yàn) 穩(wěn) 定 標(biāo) 準(zhǔn) 在 土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：施加每級(jí)壓力后，每小時(shí)變形達(dá)0.01時(shí)，測(cè)定試驗(yàn)高度變化作為穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。原來(lái)的快速法由于缺少理論依據(jù)而不再使用，但實(shí)際工作中， 由于固結(jié)儀器數(shù)量的限制、試驗(yàn)工期的緊迫仍會(huì)沿用，這種違背規(guī)范的現(xiàn)象，應(yīng)禁止。2.抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)直剪試驗(yàn)受力條件復(fù)雜（如發(fā)生剪切位移時(shí)法向加荷由最初軸心受壓變?yōu)槠氖軌?，剪切破壞面人為限?，排 水 條件不易操縱，按土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)第

32、條規(guī)定快剪試驗(yàn)一般適用于滲透系數(shù)小于1的細(xì)粒土，粉質(zhì)粘土滲透系數(shù)一般大于 ，粉土 值更大，用直剪試驗(yàn)已特不牽強(qiáng)，在室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)較軟的粉土及粉質(zhì)粘土直剪時(shí)，發(fā)覺(jué)四級(jí)荷載下專門少存在峰值強(qiáng)度，絕大部分需剪切至位移 處，剪切強(qiáng)度指標(biāo)回歸性差（尤其最后一級(jí)荷載強(qiáng)度偏低，再現(xiàn)性差）， 剪切強(qiáng)度指標(biāo)僅能作為參考。另外較軟弱的土即使?jié)B透系數(shù)滿足要求，當(dāng)后二級(jí)荷載加上時(shí)會(huì)發(fā)生土樣擠入透水石與剪切盒之間縫隙的情況而無(wú)法剪切。盡管直剪試驗(yàn)方便簡(jiǎn)單，但其對(duì)粉土、粉質(zhì)粘土及較軟弱土強(qiáng)度指標(biāo)可信度較差，三軸試驗(yàn)可取得較好的效果，在一個(gè)勘查項(xiàng)目的土工試驗(yàn)中可進(jìn)行一定數(shù)量的三軸剪切試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。另外在進(jìn)行固結(jié)快剪及快剪試驗(yàn)時(shí)

33、， 應(yīng)嚴(yán)格操縱剪切速度，對(duì)粘性土速度操縱在.為宜，嚴(yán)禁提高剪切速度，造成剪切強(qiáng)度偏低，誤導(dǎo)設(shè)計(jì)。2.土工試驗(yàn)的意義1 土工試驗(yàn)成果綜合分析的必要性土是地殼表層的巖石風(fēng)化后產(chǎn)生的松散堆積物，它具有三個(gè)特性：(1)土是松散性材料，不是連續(xù)的固體，因此，在一定程度上具有流淌性；(2)土是三相體，是由顆粒（固相）、水（液相）和氣（氣相）所組成的三相體系，不是由單一材料構(gòu)成；(3)土是自然地質(zhì)歷史產(chǎn)物，非人工制造產(chǎn)物?；诖耍辆哂胁煌谄渌ㄖ牧系奶卣?。一般的建筑材料可由設(shè)計(jì)人員指定品種和型號(hào)，品種、型號(hào)一經(jīng)確定，力學(xué)性質(zhì)參數(shù)也就確定，土則不同，建（構(gòu)）筑物是以天然土層作為地基，擬建地點(diǎn)是什么土設(shè)計(jì)

34、人員就以該種土作為設(shè)計(jì)對(duì)象。由于土是自然地質(zhì)歷史產(chǎn)物，各種土的顆粒大小和礦物成分差不專門大，土的三相間的數(shù)量比例不盡相同，而且土粒與其周圍的水分又發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)作用，因此，造成了土的物理性質(zhì)的復(fù)雜性；土的物理性質(zhì)又在一定程度上決定了它的力學(xué)性質(zhì)，不同地區(qū)的土，又有不同的變化。土的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)，相關(guān)于其它材料來(lái)講，是比較復(fù)雜的，如土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系是非線性的，土的變形在卸荷后一般不能完全恢復(fù)，土的強(qiáng)度也不是一成不變的，土對(duì)擾動(dòng)還特不敏感等等。那么，通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測(cè)出的土的性質(zhì)，就存在一個(gè)是否準(zhǔn)確的問(wèn)題。如何確定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以及各個(gè)指標(biāo)存在那些必定的聯(lián)系，關(guān)于從事土工實(shí)驗(yàn)的人員有專門大

35、的指導(dǎo)意義。因此，有必要對(duì)土工實(shí)驗(yàn)的成果，相關(guān)的指標(biāo)擺在一起進(jìn)行分析，從中找出一些共性的特征。鑒于此，本文結(jié)合長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)土的物性試驗(yàn)成果和土的變形、力學(xué)試驗(yàn)成果兩大方面進(jìn)行分析，從中找出規(guī)律性的東西，供實(shí)驗(yàn)人員參考。2 土的物性試驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)成果的分析2.1 土的相對(duì)密度、密度、含水量實(shí)驗(yàn) 土的物性實(shí)驗(yàn)中，最常見的是土的相對(duì)密度、密度、含水量，是其中三個(gè)最差不多的實(shí)驗(yàn)，用它們能夠換算土的干密度、孔隙比、孔隙度、飽和度等指標(biāo)，它們的變化，不僅阻礙其它指標(biāo)的變化，而且將使土的一系列力學(xué)性質(zhì)隨之而異。因此，準(zhǔn)確測(cè)定他們的值，有著重要的意義。在這三個(gè)差不多指標(biāo)中，土粒的相對(duì)密度是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的值，

36、它決定于土的礦物成分，它的數(shù)值一般是2.62.8。淤質(zhì)土為1.51.8，有機(jī)質(zhì)土為 2.42.5。同一地區(qū)同一類型的土的相對(duì)密度差不多相同，通?？砂唇?jīng) 驗(yàn)數(shù)值選用（見表1）。值得注意的是當(dāng)土中含有有機(jī)質(zhì)時(shí)，土的相對(duì)密度可降到2.4 以下，現(xiàn)在應(yīng)改用中性液體，如煤油、汽油甲苯和二甲苯，并采納抽氣法排氣。表1 土粒相對(duì)密度參考值 土的含水量，則是三個(gè)指標(biāo)中最不穩(wěn)定的，一則不同的土，含水量就可能不一樣，而且由于各種因素，如土層的不均勻；取樣不標(biāo)準(zhǔn)；取土器和筒壁的擠壓；土樣在運(yùn)輸和存放期間愛護(hù)不當(dāng)?shù)鹊取Ｗ璧K成果的準(zhǔn)確度。在這些阻礙因素中，有的屬于土樣客觀存在，有的屬于人為造成，不管屬于哪種，都需要實(shí)驗(yàn)

37、人員結(jié)合實(shí)際情況，克服不利因素，測(cè)出土的比較準(zhǔn)確的含水量。土的密度指標(biāo)，盡管也是一個(gè)變化的值，不同的土樣重度值不同，但關(guān)于某一個(gè)土樣來(lái)講，它的值較穩(wěn)定和比較容易測(cè)準(zhǔn)的。土的這三個(gè)指標(biāo)是基礎(chǔ)，土的其它指標(biāo)也將通過(guò)換算計(jì)算出來(lái)。計(jì)算出來(lái)的指標(biāo)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)和實(shí)際明顯不符的情況，如飽和度超過(guò)100%等，這就講明，原始三個(gè)指標(biāo)的測(cè)定有問(wèn)題，而大多數(shù)情況下，問(wèn)題出在含水量和相對(duì)密度的測(cè)定上，需要對(duì)這兩個(gè)指標(biāo)作進(jìn)一步的確定，保證這兩項(xiàng)指標(biāo)試驗(yàn)值的準(zhǔn)確，從而提高其它指標(biāo)的準(zhǔn)確度。2.2 土的液限與塑限 關(guān)于工程來(lái)講，土的液限、塑限有著比較重要的有用意義。土的塑性指數(shù)高，表示土中的膠體粘粒含量大，同時(shí)也表示粘土

38、中可能含有蒙脫石或其它高活性的膠體粘粒較多。因此，界限含水量，尤其是液限，能較好的反映出土的某些物理力學(xué)特性，如壓縮性、脹縮性等。而當(dāng)前對(duì)土的液限、塑限的測(cè)定，存在許多問(wèn)題。其一，液限標(biāo)準(zhǔn)的確定，還處在過(guò)渡時(shí)期，即圓錐下沉10 mm和17 mm處為液限含水量，勢(shì)必使人們對(duì)土的名稱和狀態(tài)產(chǎn)生不同程度的誤解，特不是非專業(yè)人員，專門難搞明白，什么緣故原來(lái)是一種土，而現(xiàn)在又是另一種土，原來(lái)處在一種狀態(tài)而現(xiàn)在又處在另外一種狀態(tài)。其二，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)人員，只受過(guò)幾個(gè)月的的培訓(xùn)，因此，它們關(guān)于土的狀態(tài)的確定并不是專門明確，比如，國(guó)標(biāo)中把粘性土的狀態(tài)按液性指數(shù)的大小分為堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑，而一旦測(cè)出土的

39、狀態(tài)為堅(jiān)硬或流塑，就會(huì)產(chǎn)生懷疑，所測(cè)土并不像想象中那么堅(jiān)硬或流塑。事實(shí)上，規(guī)程中對(duì)土的狀態(tài)的確定，只是在一定標(biāo)準(zhǔn)下，給土的狀態(tài)定名而已，并不是人們想象中的堅(jiān)硬就應(yīng)該像石頭一樣，流塑就像水流淌似的。其三，關(guān)于塑性指數(shù)小于10的土，往常叫做輕亞粘土，而新規(guī)程稱粉土。這種土存在是否會(huì)產(chǎn)生液化的問(wèn)題，因此，要依照工程要求，進(jìn)行相關(guān)的粘粒（小于0.005 mm顆粒含量）的測(cè)定。其四，測(cè)定土的液、塑限時(shí)取標(biāo)準(zhǔn)樣的問(wèn)題，規(guī)程上大多規(guī)定土要過(guò)0.5 mm的篩，才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)際操作中，有一些土用眼睛觀看含有較多砂粒，一旦過(guò)0.5 mm篩后做實(shí)驗(yàn)，測(cè)出的土塑性指數(shù)可能專門大，不能反映土的實(shí)際情況。因此，關(guān)于這

40、種土最好能采納篩分法確定砂粒含量，假如砂粒含量已達(dá)到確定該土為砂土的標(biāo)準(zhǔn)，那么就不必再做液、塑限試驗(yàn)，反之則可進(jìn)行相應(yīng)的液、塑限試驗(yàn)確定土的名稱。實(shí)際上，有些土是處在雜土狀態(tài)，無(wú)法確定名稱，這種情況下，能夠依照工程需要，作相應(yīng)的處理。比如，以土中粘粒為主做試驗(yàn)或以砂粒為主做試驗(yàn)，目的確實(shí)是反映土的真實(shí)情況，為工程建設(shè)服務(wù)3。2.3 土的物性指標(biāo)之間的對(duì)比分析 土的物性指標(biāo)間是相互關(guān)聯(lián)的，因此，當(dāng)這些指標(biāo)出來(lái)以后，能夠?qū)⑦@些指標(biāo)放到一起，進(jìn)行綜合的分析，從而對(duì)這些指標(biāo)的準(zhǔn)確性進(jìn)行判不。比如，在有些成果中，會(huì)出現(xiàn)飽和度超過(guò)100%的現(xiàn)象，這就講明，在某些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，存在誤差或者錯(cuò)誤，就需要依照實(shí)際

41、情況進(jìn)行調(diào)整，必要的情況下要重做實(shí)驗(yàn)。再如：本來(lái)在開土的時(shí)候，發(fā)覺(jué)土是處在硬塑狀態(tài)，而結(jié)果卻是土處在流塑狀態(tài)，這種情況，一則講明含水量測(cè)定有問(wèn)題；二則可能液限、塑限結(jié)果存在誤差。大多數(shù)情況下，會(huì)是因?yàn)樘烊缓坎粶?zhǔn)造成土的狀態(tài)確定不準(zhǔn)。通過(guò)一系列對(duì)物性指標(biāo)間關(guān)系統(tǒng)一分析，使得實(shí)驗(yàn)成果的精度進(jìn)一步提高，為工程建設(shè)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。3 土的力學(xué)試驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)成果分析3.1 土的固結(jié)實(shí)驗(yàn) 固結(jié)實(shí)驗(yàn)是測(cè)定土體在壓力作用下的壓縮特性。在實(shí)際工程中，由于土層的壓縮，致使其上部建筑物或構(gòu)筑物沿重力方向產(chǎn)生沉降。如上下土層的壓縮性不等，或上部建筑物荷載不一，皆可促成同一平面上的不均勻沉降。在天然地基設(shè)計(jì)中，常需依照

42、設(shè)計(jì)的要求，操縱建筑物的沉降量；或其他各部的沉降差在某一同意范圍之內(nèi)，以滿足使用上的要求及建筑物的安全條件。因此，要測(cè)定土的壓縮性借以計(jì)算建筑物或構(gòu)筑物的沉降量，作為設(shè)計(jì)的操縱數(shù)據(jù)。除一些專門工程要在現(xiàn)場(chǎng)做測(cè)試外，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)是在室內(nèi)進(jìn)行的。阻礙成果準(zhǔn)確度的因素也專門多，有一些是比較容易找到緣故的，如：在開土取土的過(guò)程中，感到土是較軟的或測(cè)出的液性指數(shù)較低，而測(cè)出的壓縮系數(shù)小，這講明實(shí)驗(yàn)操作有誤或記錄有誤，要檢查各個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)在找不出緣故采取補(bǔ)救措施的話，就要重新取土測(cè)試。3.2 土的抗剪強(qiáng)度實(shí)驗(yàn) 土的抗剪強(qiáng)度是指土體抵抗剪切破壞的極限能力，是土的重要力學(xué)性質(zhì)之一。在計(jì)算承載力，評(píng)價(jià)地基穩(wěn)定性以及

43、計(jì)算擋土墻的土的壓力時(shí)，都要用到土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，因此正確地測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度在工程上具有重要意義?？辜魪?qiáng)度的實(shí)驗(yàn)方法有多種，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)常用的有直接剪切實(shí)驗(yàn)、三軸壓縮實(shí)驗(yàn)和無(wú)測(cè)限抗壓實(shí)驗(yàn)。在現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試的有十字板剪切實(shí)驗(yàn)、大型直接剪切實(shí)驗(yàn)等。相對(duì)來(lái)講，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律性，要比現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試好得多。盡管如此，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測(cè)出的結(jié)果，有時(shí)和理論上的數(shù)據(jù)存在專門大的差距。比如，無(wú)粘性土的C值應(yīng)為0，而在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出的值不一定為0，這實(shí)際上也是正常的，因?yàn)樵谖覀兯鶞y(cè)出的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)中，并不是講C值完全代表土的凝聚力，而值也不完全代表內(nèi)摩擦力，而是兩者互相包含，都代表土的抗剪強(qiáng)度的一部分。在有些直接剪切實(shí)驗(yàn)

44、結(jié)果中，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)粘聚力C為負(fù)值現(xiàn)象，要緊緣故在于取標(biāo)準(zhǔn)樣時(shí)，所取試樣的性質(zhì)相差太大所致。也確實(shí)是講不是同一種性質(zhì)的土拿到一起做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果自然可不能符合規(guī)律。在三軸壓縮實(shí)驗(yàn)中，假如采納不固結(jié)不排水剪，那么從理論上講，抗剪強(qiáng)度包線應(yīng)為水平線，即內(nèi)摩擦角為0，然而實(shí)際測(cè)出的結(jié)果中，總是或多或少地存在一定傾角。造成這種現(xiàn)象的緣故，一方面是取土質(zhì)量問(wèn)題，另一方面在安裝試件時(shí)對(duì)土產(chǎn)生了一定的擾動(dòng)，使土得到了不同程度的固結(jié)等緣故。但這并不能講結(jié)果是錯(cuò)誤的，因?yàn)樗从沉送林械膽?yīng)力分布實(shí)際情況，關(guān)于實(shí)際工程來(lái)講，有著專門大的有用意義。因此，我們?cè)谕茢鄬?shí)驗(yàn)結(jié)果是否準(zhǔn)確，不能僅從理論上確定，而要考慮多方面客觀

45、因素，結(jié)合實(shí)際分析，以期對(duì)土的受力情況有一個(gè)正確的推斷。3.3 土的固結(jié)實(shí)驗(yàn)成果與抗剪強(qiáng)度之間的聯(lián)系 土的壓縮特性和抗剪強(qiáng)度有著一定的關(guān)系，利用這種關(guān)系，我們能夠直觀推斷壓縮結(jié)果和抗剪結(jié)果是否準(zhǔn)確。一般情況下，土的壓縮性越高，壓縮模量越低，而它的快剪強(qiáng)度則越小。因此，在有些情況下，要求做固結(jié)快剪，那么，這種關(guān)系可能就不成立了，需要按實(shí)際測(cè)出的強(qiáng)度情況推斷。4 物性實(shí)驗(yàn)成果和力學(xué)實(shí)驗(yàn)成果的統(tǒng)一對(duì)比與分析 土的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)是緊密相關(guān)的。通常情況下，土的物理性質(zhì)差不多上能夠決定土的力學(xué)性質(zhì)。因此，在GBJ7-89中，把它們之間的關(guān)系列成表格，能夠依照土的物理性質(zhì)，判定土的承載力。而在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中

46、，也能夠此為依據(jù)，做一比較。比如關(guān)于不同的密度、含水量、液、塑限的土，它的抗剪強(qiáng)度、壓縮性質(zhì)有如何樣的變化，隨著做實(shí)驗(yàn)時(shí)刻的增長(zhǎng)，慢慢能夠從中找出一定的規(guī)律。因此由于土的形式的復(fù)雜性，經(jīng)常出現(xiàn)一些意外情況，需要我們本著實(shí)事求是的態(tài)度，保證測(cè)出結(jié)果的準(zhǔn)確性。假如將土的物性和力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)一起來(lái)，必將有利于我們對(duì)土的性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，其中的規(guī)律也有待我們進(jìn)一步探討。3.土工試驗(yàn)的重要性 內(nèi)容提要：土是公路建設(shè)中必不可少的建筑材料；土的分類與性質(zhì)關(guān)系著公路工程質(zhì)量；土工試驗(yàn)是土的分類與性質(zhì)驗(yàn)證的重要手段和方法。一、土的分類：1、翻開中華人民共和國(guó)地形圖，清晰可見黑褐色的高原山地；綠色的平原盆地；深藍(lán)色的大海。

47、千百年來(lái)由偉大自然力形成地殼表面一層厚厚的由許多細(xì)小礦物顆粒組成的土。土由多種礦物質(zhì)組成，其中含量較多的有氧化鈣CaO、二氧化硅SiO2、三氧化二鐵Fe2O3高嶺石Ai2O32SiO2 2H2O等。依照交通運(yùn)輸部的統(tǒng)一規(guī)定，把公路建設(shè)用土分為：巨粒、粗粒、細(xì)粒三類。巨粒組粗粒組細(xì)粒組漂石（塊石）卵石（小塊石）礫類（角礫）砂粉粒粘粒粗中細(xì)粗中細(xì)2、依照粒徑范圍，由堅(jiān)硬的二氧化硅SiO2氧化鈣CaO以及其它化合物組成的粒徑在2.0-60mm之間的土為粗粒土。粗粒土分為礫類和砂類，礫類土中有較大一些的顆粒，有較好的強(qiáng)度，有以2.0-60mm間較好的級(jí)配，含有一定的粘性，是公路建設(shè)較好的材料。砂類土含

48、有多種礦物質(zhì)結(jié)構(gòu)組合，具有一定砂性和粘性，同時(shí)有礫類土的優(yōu)點(diǎn)，便于開挖和碾壓，是公路填筑工程的最好材料。礫類土是由于陽(yáng)光覆射，雨水浸潤(rùn)，植物生長(zhǎng)等因素石體風(fēng)化形成的。砂類土是由江河遷徙，水流沖涮形成的破裂細(xì)石帶著歲月痕跡形成的。3、（1）細(xì)粒土可分為粘質(zhì)土、粉質(zhì)土和有機(jī)質(zhì)土三類。依照塑性指數(shù)，可將其分為高液限粘土和高液限粉土；低液限粘土和低液限粉細(xì)粒土細(xì)粒土0礫砂顆粒分析曲線圖圖0礫砂顆粒分析曲線圖圖4）%（數(shù)分百量質(zhì)土徑粒某于小mm顆粒粒徑1001010.10.011009080706050403020100碾壓遍數(shù)(n)876541.561.551.541.531.521.511.501.

49、491.48附圖2 碾壓遍數(shù)干密度關(guān)系曲線鋪土厚度45cm鋪土厚度50cmYYYYYYY環(huán)刀法取樣檢測(cè)壓實(shí)度測(cè)振壓后的沉降量振壓4、6、8遍靜壓2遍SD235推土機(jī)平料挖掘機(jī)立面取土20T汽車運(yùn)輸，倒退法卸料有機(jī)質(zhì)土粘質(zhì)土粉質(zhì)土土。代號(hào)分不是：高液限粘土CH；高液限粉土MH；低液限粘土CL；低液限粉土ML；高液限有機(jī)質(zhì)土CLO；低液限有機(jī)質(zhì)土MLO。（2）土中含有未完全分解的動(dòng)植物殘骸，和未完全分解的無(wú)定形物質(zhì)的土叫作有機(jī)質(zhì)土。4、粘質(zhì)土具有較強(qiáng)的親水系數(shù)，具有合適的塑性，除一些高粘性土外，都能直接作為路基和路面基層的填筑材料。粘質(zhì)土也能和一些材料結(jié)合組成改良土作為路基和路面基層的填筑材料。是

50、公路工程填筑較好材料。（1）水泥穩(wěn)定土，是較細(xì)粒土中縮性較大的特點(diǎn)，在粘質(zhì)土中加入一定百分比的低標(biāo)號(hào)水泥，減少了土的縮性，增加了土的強(qiáng)度。（2）石灰穩(wěn)定土，是依照粘質(zhì)土塑性指數(shù)較高，親水系數(shù)較大的特點(diǎn)，加入一定百分比的石灰，改善土的塑性指數(shù)，增加土的強(qiáng)度，還能有效防止裂縫。A線IP0.73(wl-20)塑性指數(shù)IP70B線Wl50%塑性指數(shù)IP60B CH 50CHO40CL30CLOMH20MHOIp=10Ip=6Ip=10Ip=60 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 液限Wl%5、粉質(zhì)土，含單質(zhì)礦物成分較多，親水系數(shù)較小，縮性較小不易碾壓成形，但

51、成形后強(qiáng)度較好。是公路工程的一般材料。符合塑性指數(shù)要求的粉質(zhì)土能夠直接作為路基或路面基層的填筑材料。也能夠和其它材料結(jié)合作改良土用。粉質(zhì)土加入水泥或石灰，粉煤灰等組成改良土，性質(zhì)與粘質(zhì)土接近，但粉質(zhì)土加入水泥的效果較粘質(zhì)土要好一些。6、有機(jī)質(zhì)土，應(yīng)依照各種有機(jī)質(zhì)含量和土的強(qiáng)度大?。–BR值）選擇性的作為路基的填筑材料。高液限粘土、低液限粘土或粉土及易容鹽含量較大，不容物含量較高的土不能用于公路工程。二、土工試驗(yàn)與檢測(cè)1、土是公路工程施工中最差不多的也是用量最大的材料。它的各項(xiàng)性能指標(biāo)特不重要。因此確定和驗(yàn)證土的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)的土工試驗(yàn)和檢測(cè)工作也十分重要。（1）土的含水量試驗(yàn)是相關(guān)于105-

52、110高溫下所失去的水分和烘干土質(zhì)量的比值（因此也叫相對(duì)含水量）的試驗(yàn)。這一指標(biāo)較為重要，它直接關(guān)系到各種土的可用性和其它相關(guān)指標(biāo)的形成。試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)員一定要作好：試樣的取樣、稱量、烘干的溫度及時(shí)刻。（2）液縮限和塑性指數(shù)，是確定細(xì)粒土各種縮性和應(yīng)用的必要指標(biāo)。有效掌握土的干濕，干縮分區(qū)才能進(jìn)行各項(xiàng)性能指標(biāo)的驗(yàn)算。每次作試驗(yàn)時(shí)都要對(duì)儀器作以校正。篩土、拌水、悶土和錐入試驗(yàn)一定要認(rèn)真準(zhǔn)確。錐入深度與含水量（h-w）關(guān)系圖一定要計(jì)算準(zhǔn)確。3020A1098B76錐入深度h(mm)錐入深度h(mm)4 3210 20 30 10 50 60 70 含水量WL%（3）篩分試驗(yàn)，是確定土的各項(xiàng)粒徑級(jí)配的

53、試驗(yàn)。是對(duì)土樣進(jìn)行規(guī)類的試驗(yàn)。細(xì)粒土和特細(xì)土分不用篩分和比重法進(jìn)行試驗(yàn)。（4）擊實(shí)試驗(yàn)，是土工試驗(yàn)最差不多指標(biāo)確定的試驗(yàn)。我國(guó)地域?qū)挸?，各地土質(zhì)千差萬(wàn)不。土的最大干密度和最佳含水量是土方填筑施工質(zhì)量操縱的重要指標(biāo)。土樣選取不具代表性，試驗(yàn)數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確就不能有效操縱工程質(zhì)量。取樣、晾土、篩土、拌土、悶土、擊實(shí)和修樣過(guò)程都不能有半點(diǎn)馬虎。（5）CBR承載比試驗(yàn)，CBR是英文簡(jiǎn)寫，分為室內(nèi)和室外兩種。室內(nèi)CBR是檢驗(yàn)土的抗壓強(qiáng)能力的指標(biāo)，決定著某種土能否作為路基和基層填筑的材料。目前我國(guó)實(shí)行的是機(jī)械壓縮和人工讀表配合法作CBR試驗(yàn)，存在較大的人為誤差，試驗(yàn)時(shí)要對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)都作到認(rèn)真認(rèn)真，特不是貫入試驗(yàn)

54、時(shí)記數(shù)、讀數(shù)人員要注意力特不集中，報(bào)數(shù)要快，要準(zhǔn)確無(wú)誤。（6）無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，是確定石灰、水泥等結(jié)合土強(qiáng)度指標(biāo)的試驗(yàn)。2、土工施工檢測(cè)，是用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)確定的技術(shù)指標(biāo)對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行操縱的檢測(cè)試驗(yàn)。（1）現(xiàn)場(chǎng)含水量，土方填筑時(shí)現(xiàn)場(chǎng)土的含水量一定要檢測(cè)準(zhǔn)確。含水量低于規(guī)定指標(biāo)要加水處理，高于規(guī)定指標(biāo)要晾曬后再施工。這就要求技術(shù)人員合理布點(diǎn)認(rèn)真檢測(cè)，否則就會(huì)阻礙工程質(zhì)量。（2）填筑厚度，是確定土方壓實(shí)和施工時(shí)刻及工效的重要指標(biāo)。計(jì)算土方用量也要用到它。檢測(cè)時(shí)要均勻布點(diǎn)，認(rèn)真測(cè)量，準(zhǔn)確讀數(shù)。（3）改良土或加入其它摻料的結(jié)合料，摻入料摻量檢測(cè)要準(zhǔn)確。（4）壓實(shí)度是土的壓實(shí)干密度（濕質(zhì)量/1+含水量）與擊

55、實(shí)試驗(yàn)確定的標(biāo)準(zhǔn)干密度（最大干密度）的比值。土方填筑時(shí)，土的含水量要略高于最佳含水量2%左右。假如過(guò)濕，碾壓時(shí)就會(huì)形成局部軟彈（細(xì)粒土中含水量較大，壓路機(jī)多次碾壓后，部分區(qū)塊土和水達(dá)到飽合，形成泥狀）。這時(shí)就要依照土的實(shí)際含水量，采取換土或石灰水泥處理后碾壓成形，再進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)。在昌法線公路和沈長(zhǎng)高速公路施工中多次應(yīng)用這種方法效果較好。壓實(shí)度是檢測(cè)土方填筑質(zhì)量和壓實(shí)質(zhì)量的最重要指標(biāo)。（5）彎沉檢測(cè)，是檢測(cè)土方路基或土工穩(wěn)定材料基層及路面抗壓強(qiáng)度的另一個(gè)特不重要的指標(biāo)。以標(biāo)準(zhǔn)汽車軸載下，軸距間碾壓后的回彈值為標(biāo)準(zhǔn)。鐵嶺地區(qū)冬夏溫度變化較大，檢測(cè)選在15-25氣溫時(shí)刻段進(jìn)行較為合適。昌圖的許多工

56、程施工中采取在15-25氣溫時(shí)段和風(fēng)力小于三級(jí)時(shí)段進(jìn)行彎沉檢測(cè)，結(jié)果比較穩(wěn)定可靠。關(guān)于土工試驗(yàn)檢測(cè)還有專門多，那個(gè)地點(diǎn)就不一一列舉。土工材料是公路工程建設(shè)的最差不多的，也是最重要的材料，因此土工材料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的確定與現(xiàn)場(chǎng)操縱的土工試驗(yàn)與檢測(cè)也就成了公路工程建設(shè)的重要工作，一定要作好。4.土 工 試 驗(yàn) 規(guī) 程SD 128-87講 明 書粗粒土的土樣制備講明書粗粒土相對(duì)密度試驗(yàn)講明書粗粒土擊實(shí)試驗(yàn)講明書粗粒土滲透試驗(yàn)講明書無(wú)粘性土擾動(dòng)試樣滲透變形及反濾層試驗(yàn)講明書粗粒土固結(jié)試驗(yàn)講明書粗粒土直接剪切試驗(yàn)講明書粗粒土三軸剪切試驗(yàn)講明書粗粒土多級(jí)加荷三軸剪切試驗(yàn)講明書粗粒土的土樣制備講明書一、概 述

57、 粗粒土土樣制備的目的，是為了使各項(xiàng)試驗(yàn)所用的土樣制備有統(tǒng)一的程序，并提供具有同一級(jí)配或要求級(jí)配的試樣進(jìn)行各單項(xiàng)試驗(yàn)。為了便于敘述，本規(guī)程將粗粒土分為粘性粗粒土和無(wú)粘性粗粒土兩大類。二、試樣級(jí)配的選擇 級(jí)配是阻礙粗粒土工程特性的重要因素。就同一地區(qū)同一類的土料而言，盡管成因相同，級(jí)配組成也會(huì)有所變化。在挖填方工程中，土料級(jí)配也常會(huì)發(fā)生專門大變化，尤以風(fēng)化料更甚。由于級(jí)配變化，其工程特性隨之也不同。因此，在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按料場(chǎng)或天然地基的自然級(jí)配，或模擬工程實(shí)際情況合理地選擇試樣級(jí)配，以使試驗(yàn)成果具有代表性。 目前各單位所采納的級(jí)配類型有二：即天然級(jí)配和人工級(jí)配。天然級(jí)配是依照天然料場(chǎng)或天然地基

58、的天然級(jí)配制備試樣，進(jìn)行各項(xiàng)物理力學(xué)性試驗(yàn)。并按此來(lái)確定各項(xiàng)指標(biāo)的范圍及其采納值。由于這種方法具有真實(shí)性和代表性，故為多數(shù)單位所采納。但該法的缺點(diǎn)是工作量太大，按所做一組大型試驗(yàn)，要花較多的人力、物力和時(shí)刻。因此，就出現(xiàn)了用人工級(jí)配來(lái)代替天然級(jí)配，以便通過(guò)少量試驗(yàn)而獲得代表性成果。人工級(jí)配，是依照料場(chǎng)或?qū)嶋H填料試驗(yàn)所得級(jí)配成果，按統(tǒng)計(jì)方法整理而得出的級(jí)配，隨統(tǒng)計(jì)方法不同有多種型式。如長(zhǎng)江水利水電科學(xué)研究院，建議采納土料方量百分率級(jí)配曲線的方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)1，得出典型級(jí)配，包括上包線級(jí)配、下包線級(jí)配和平均級(jí)配；又如石頭河工程指揮部試驗(yàn)室，則依照多組級(jí)配曲線的外包輪廓線作出，以最細(xì)者為上包線，最粗者為

59、下包線、各組算術(shù)平均為平均級(jí)配2。外包級(jí)配是操縱料場(chǎng)的極端情況，多用作驗(yàn)證性或探究性試驗(yàn)的依據(jù)，平均級(jí)配曲線系代表料場(chǎng)的平均級(jí)配情況，大多數(shù)都用作進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)的依據(jù)。關(guān)于級(jí)配變化較大的土料，如風(fēng)化料，則不能固定在某一級(jí)配情況下試驗(yàn)，必須在一定范圍內(nèi)進(jìn)行研究。此外，尚有采納小值平均級(jí)配與考慮強(qiáng)度或滲透變形特征進(jìn)行配置，級(jí)配的其他方法3、4、5。 總之，試樣級(jí)配選擇是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，實(shí)際選用時(shí)，必須以反映客觀實(shí)際情況為原則，防止由于試樣級(jí)配選擇不當(dāng)而阻礙試驗(yàn)成果的可靠性。三、超粒徑顆粒的處理 用原級(jí)配土料進(jìn)行試驗(yàn)是最理想的。但由于儀器尺寸的限制，有時(shí)不得不對(duì)土料中某些超過(guò)儀器同意粒徑的顆粒

60、（即超粒徑顆粒）進(jìn)行處理。粒等量替代超粒徑顆粒，如此雖可較好地保持粗粒的粗度和骨架作用，但增大了粗粒的均勻性；另一種方法是以同意的最大粒徑至5mm顆粒按比例替代超徑顆粒，如此既保持了粗粒的骨架作用，又能保持粗粒級(jí)配的連續(xù)性和近似性。 3相似級(jí)配法 系依照確定的同意最大粒徑按幾何相似等比例將原土樣粒徑縮小，則顆分曲線平移后，仍保持與原級(jí)配曲線相似，故C、Cc可保持不變，但細(xì)粒含量有所增加。因此，本法只是幾何尺寸相似，還不能全面地模擬原樣的性質(zhì)。理想的模擬材料是：材料的級(jí)配、顆粒形狀、顆粒本身的強(qiáng)度、顆粒表面的粗糙度等等，均應(yīng)與原材料相似。但這種條件是難以滿足的。采納相似級(jí)配法應(yīng)注意的是顆粒級(jí)配曲