土力學(xué)含水率試驗(yàn)

土力學(xué)含水率試驗(yàn)第1頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四任課教師簡(jiǎn)介張福海：講師研究方向：軟土地基處理及土工測(cè)試聯(lián)系電話：83787032E-mail：fhzhang@張文慧：講師研究方向：土工測(cè)試聯(lián)系電話：83787032第2頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四教材及參考書目教材名稱：土工測(cè)試技術(shù)

教材版本：

河海大學(xué)出版社（王保田）參考書目：唐賢強(qiáng)、謝瑛、謝樹彬、文載奎主編，《地基工程原位測(cè)試技術(shù)》；周志剛、鄭健龍著《公路土工合成材料設(shè)計(jì)原理及工程應(yīng)用》；竇宜、盛樹馨、馬悔英《土工實(shí)驗(yàn)室測(cè)定技術(shù)》第3頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四授課內(nèi)容含水率試驗(yàn)：烘干法、酒精燃燒法和微波爐快速烘干法擊實(shí)試驗(yàn)：試驗(yàn)原理、干法擊實(shí)和濕法擊實(shí)的適用范圍改良土灰劑量測(cè)試：檢測(cè)方法和誤差分析土工合成材料力學(xué)特性試驗(yàn)：應(yīng)用范圍、測(cè)試指標(biāo)和檢測(cè)方法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)：靜載試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)和圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)：現(xiàn)場(chǎng)直剪試驗(yàn)等，地基處理試驗(yàn)段加固效果檢測(cè)實(shí)例分析第4頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四課時(shí)安排周次日期章節(jié)內(nèi)容提要教學(xué)環(huán)節(jié)和方法課內(nèi)學(xué)時(shí)第11周含水率試驗(yàn)授課4第12周擊實(shí)試驗(yàn)授課4第13周改良土灰劑量測(cè)試授課4第14周土工合成材料力學(xué)特性試驗(yàn)授課4第15周現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)：靜載試驗(yàn)授課4第16周現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)授課4第5頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四試驗(yàn)設(shè)計(jì)安排顆粒分析試驗(yàn)（篩析法）相對(duì)密實(shí)度試驗(yàn)擊實(shí)試驗(yàn)固結(jié)試驗(yàn)土工織物抗拉試驗(yàn)三軸剪切試驗(yàn)第6頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四巖土工程測(cè)試技術(shù)考試方法及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考試形式：提交讀書報(bào)告(手寫)占總評(píng)成績(jī)的70%；報(bào)告要求及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：閱讀4篇以上的有關(guān)土工測(cè)試技術(shù)或土工測(cè)試試驗(yàn)成果分析方面的專業(yè)文獻(xiàn)資料，并在讀書報(bào)告中列出：30分；根據(jù)所閱讀的文獻(xiàn)和上課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，總結(jié)一下自己的讀書心得和對(duì)所讀文獻(xiàn)中介紹的試驗(yàn)方法或測(cè)試方法的認(rèn)識(shí)(要求3000字以上)，內(nèi)容包括：包括測(cè)試或試驗(yàn)方法的原理(10分)；希望達(dá)到的目的(10分)；具體的操作方法(20分)適用的范圍(10分)；和其他能夠達(dá)到同樣測(cè)試目的方法相比該方法的優(yōu)缺點(diǎn)(20分)。

第7頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四巖土工程測(cè)試實(shí)驗(yàn)考試方法及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考試形式：提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告(手寫)占總評(píng)成績(jī)的70%；每份實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?10分)；實(shí)驗(yàn)方法的原理(20分)；實(shí)驗(yàn)步驟(20分)實(shí)驗(yàn)成果整理(30分)；實(shí)驗(yàn)結(jié)論(20分)。

考試成績(jī)權(quán)重：顆粒分析試驗(yàn)（0.1）、相對(duì)密實(shí)度試驗(yàn)（0.1）、擊實(shí)試驗(yàn)（0.2）、固結(jié)試驗(yàn)（0.2）、土工織物抗拉試驗(yàn)（0.2）和三軸剪切試驗(yàn)（0.2）

第8頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四第一講含水率試驗(yàn)張福海主講第9頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四土樣含水率的定義

W—土樣含水率(%)mw—土中水的質(zhì)量(g)ms—烘干土的質(zhì)量(g)m—濕土的質(zhì)量(g)第10頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四含水率檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)方法：含水率試驗(yàn)的室內(nèi)試驗(yàn)方法以烘干法為標(biāo)準(zhǔn)方法。其他方法有：１酒精燃燒法；２比重法（適用于砂性土）；３氧化鈣氣壓法;４炒干法（適用于礫質(zhì)土）;5微波爐快速烘干法.第11頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四試驗(yàn)原理上述各種試驗(yàn)方法都是利用水在加溫后逐漸變成水蒸氣的性質(zhì)。加熱一定時(shí)間后，在溫度不高于110℃時(shí)，土中自由水全部變成氣體揮發(fā)，之后土重不再發(fā)生變化，即處于恒重狀態(tài)。這時(shí)揮發(fā)掉的水重ｍｗ=ｍ-ｍｓ。土恒重即認(rèn)為是干土質(zhì)量。對(duì)粘性土，ｍｓ實(shí)際上是土粒質(zhì)量與強(qiáng)結(jié)合水質(zhì)量之和，因強(qiáng)結(jié)合水需要溫度高于120℃才能析出，故將其作為固體顆粒的一部分。第12頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四有機(jī)質(zhì)土、有機(jī)土及含石膏和硫酸礦物的土的含水率檢測(cè)方法：烘干法，而且烘干的溫度要控制在65～70℃之間。結(jié)晶水是固體顆粒的一部分！強(qiáng)吸著水是固體顆粒的一部分！第13頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四烘干法測(cè)定含水率1.儀器設(shè)備恒溫烘箱：一般要求在50℃～200℃范圍內(nèi)能在任一點(diǎn)保持一定恒溫范圍。最常用的恒溫范圍在105℃～110℃，控制溫度的精度高于±２℃；天平：稱量200ｇ，感量0.01ｇ。常用天平分機(jī)械天平和電子天平兩類；附屬設(shè)備：鋁盒、干燥器等。第14頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2.操作步驟a.取代表性試樣15～30ｇ，對(duì)于砂類土、有機(jī)土為50ｇ試樣。放入鋁盒內(nèi)，迅速蓋好盒蓋，稱量ｍ1，準(zhǔn)確至0.01ｇ，稱量結(jié)果減去鋁盒質(zhì)量ｍ0，得到濕土質(zhì)量ｍ＝ｍ1

－ｍ0

；b.揭開鋁盒蓋，將試樣和鋁盒一起放入恒溫烘箱，對(duì)無機(jī)土在溫度105℃～110℃下烘至衡重。在設(shè)定溫度下烘至恒重所需時(shí)間由土類和烘箱構(gòu)造決定。一般砂土約需1～2小時(shí)，粉土和粉質(zhì)粘土約6～8小時(shí)，粘土約10小時(shí)，有機(jī)質(zhì)土烘干需48小時(shí)以上；c.將烘干后的試樣和鋁盒取出，蓋好鋁盒蓋后，放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫后，稱鋁盒加土質(zhì)量ｍ2

，準(zhǔn)確至0.01ｇ。計(jì)算干土質(zhì)量ms＝ｍ2

－ｍ0

；第15頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四試驗(yàn)成果整理含水率計(jì)算：按前面的步驟進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)，當(dāng)兩次測(cè)定含水率的差值在允許的范圍內(nèi)時(shí)，取其算術(shù)平均值作為該土樣的含水率。兩次測(cè)定的差值允許范圍為：含水率低于４０％時(shí)，不得大于１％；含水率高于４０％時(shí)，不得大于２％。本允許范圍是對(duì)均質(zhì)土而言，對(duì)原狀土由于非均質(zhì)，樣筒上下水在重力作用下重新分布使含水率差值增大，可適當(dāng)放寬平行試驗(yàn)差值允許范圍。第16頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四酒精燃燒法1.儀器設(shè)備鋁盒；天平：稱量200ｇ，感量0.01ｇ；酒精：純度高于95％；其它：滴管，火柴，調(diào)土刀等。第17頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四試驗(yàn)操作步驟a.取代表性試樣(粘性土5～10ｇ，砂性土20～30ｇ)，放入鋁盒內(nèi)，蓋好盒蓋，稱量ｍ1，準(zhǔn)確至0.01ｇ，稱量結(jié)果減去鋁盒質(zhì)量ｍ0，得到濕土質(zhì)量ｍ＝ｍ1

－ｍ0

；b.用滴管將酒精注入放有試樣的鋁盒中，至酒精超過試樣面為止。輕輕敲擊鋁盒，使酒精與土樣充分混合均勻；c.點(diǎn)燃盒中酒精，燒至火焰熄滅；d.讓試樣冷卻數(shù)分鐘，按b至c的步驟再重復(fù)燃燒兩次。當(dāng)?shù)谌位鹧嫦绾?，立即蓋好盒蓋，稱鋁盒加土質(zhì)量ｍ2

，準(zhǔn)確至0.01ｇ。計(jì)算干土質(zhì)量ms＝ｍ2

－ｍ0

；e.與烘干法記錄格式一樣記錄。每個(gè)試樣平行測(cè)定兩次。計(jì)算公式及允許平行差與烘干法相同。第18頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四微波加熱法1.儀器設(shè)備微波爐；磁碟盒；天平：稱量200ｇ，感量0.01ｇ。第19頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四試驗(yàn)思路首先建立微波加熱法和烘箱烘干法的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，見圖1；采用微波爐快速烘干15分鐘的方法測(cè)定試樣用微波加熱法得到的含水量；根據(jù)微波加熱法和烘箱烘干法的對(duì)應(yīng)關(guān)系表確定試樣的含水量。

第20頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四圖1第21頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四微波加