工程巖土 課件 模塊二 檢測巖土物理性質(zhì)

認(rèn)識土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)案例分析為什么？軌道路基塌陷下沉事故土的形成?

土 巖石風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積地質(zhì)成巖作用土是指覆蓋在地表的沒有膠結(jié)和弱膠結(jié)的顆粒堆積物。碎散性三相性天然性知識回顧土中水

液相土中氣體

氣相知識回顧三相問題與“認(rèn)清本質(zhì)”固體顆粒 固相 土骨架決定作用重要影響次要作用變形滲流強(qiáng)度三相比例指標(biāo)—土的三相的質(zhì)量和體積上的比例關(guān)系密實程度干濕程度輕重程度三相問題與“認(rèn)清本質(zhì)”土的物理性質(zhì)土的力學(xué)性質(zhì)知識回顧一、繪制三相草圖WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積三相圖法共有九個參數(shù): V Vv

VsVaVw

/

ms

m

w

ma

m一、繪制三相草圖已知關(guān)系五個:m

ms

m

m

ama

0m

V

V

Vs

Va

V

Vv

Va

V

試驗（基本）指標(biāo)：（3個）u天然密度u天然含水率u土粒比重（通過試驗直接測定）換算導(dǎo)出指標(biāo)（6個）：孔隙比、孔隙率飽和度干密度、飽和密度、浮密度三相圖的應(yīng)用—三相比例指標(biāo)（土的物理性質(zhì)指標(biāo)）一、繪制三相草圖二、土的密度WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積V Vs

Vw

Vam m

m

s w 單位:kg/m3

或g/cm3常見值:

（1.60

~2.20）g/cm3表達(dá)式:

土的密度 也稱土的天然密度物理意義:

單位體積土的質(zhì)量。測定方法：環(huán)刀法

（細(xì)粒土）蠟封法（易破碎土和不規(guī)則堅硬土）灌水法

（現(xiàn)場粗粒土或巨粒土）灌砂法

（現(xiàn)場測路基土的密度）WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積二、土的密度二、土的密度WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積γ=W/V=ρg工程上較常用,

用于判定土的應(yīng)力。（2）表達(dá)式:相關(guān)指標(biāo):土的容重 也稱土的天然重度。（1）物理意義: 土單位體積的重力。單位: kN/m3（3）常見值:

（16~22）KN/m3三、土的含水率WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積???

%

=??×

???%=?

?????×

???%物理意義:

土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比,

用%表示表達(dá)式:單位：

無，

%常見值: 砂土 0%~40% 黏性土

20%~60%測定方法: 烘干法（標(biāo)準(zhǔn)）

酒精燃燒法（快速）四、土粒比重

: 土粒的密度，單位體積土粒的質(zhì)量。ssVsm

s單位:

無量綱w

4

Cs

4

Cd

sw4?C時純蒸餾水的密度物理意義:

土粒的密度與4?C時純水的密度的比值。表達(dá)式:常見值:土的名稱砂土粉土粘土土粒比重2.65－2.692.70－2.712.72－2.75四、土粒比重WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積測定方法：比重瓶法（粒徑<5mm）浮稱法（粒徑>5mm）（粒徑>20mm占比<10%）虹吸筒法（粒徑>5mm）（粒徑>20mm占比≥10%）課堂小結(jié)任務(wù)一（鞏固）：完成平臺測試題任務(wù)二（拓展）：討論話題天然密度與土粒密度的區(qū)別？任務(wù)三（預(yù)習(xí)）：預(yù)習(xí)篩分法相關(guān)內(nèi)容鞏固提升認(rèn)識土的導(dǎo)出指標(biāo)任務(wù)驅(qū)動島城地鐵第一大動脈試驗檢測委托書學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.土的導(dǎo)出指標(biāo)的分類2.土的導(dǎo)出指標(biāo)的性質(zhì)（物理意義、表達(dá)式、常見值）重點(diǎn)：土的導(dǎo)出指標(biāo)的性質(zhì)本節(jié)提綱一、導(dǎo)出指標(biāo)的分類1.反映土特殊密度的指標(biāo)有3個：ρd、ρsat、ρ’2.反映土含水程度的指標(biāo)有2個：ω、Sr3.反映土松密程度的指標(biāo)有2個：e、nWaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積二、導(dǎo)出指標(biāo)的性質(zhì)Vm

sd（1）干密度

ρd①物理意義:

土被完全烘干時，單位體積土的質(zhì)量。②表達(dá)式:

③常見值:

（1.3—2.0）

g/cm31.反映土的密度的指標(biāo)有3個：ρd

、ρsat

、ρ’工程應(yīng)用：用做填方工程中土體壓實質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)。干重度

d

dg

=wsvWaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量

體積常見值：

（13~20）kN/m3Vsat

ms

wV

vg

sat

sat②表達(dá)式:③常見值:（1.8

—

2.3

）

g/cm3飽和重度WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwms（2）飽和密度

ρsat①物理意義:土的孔隙中全部充滿水時， m單位體積土的質(zhì)量。質(zhì)量常見值：（18~23）KN/m3體積二、導(dǎo)出指標(biāo)的性質(zhì)常見值：（8~13）KN/m3②表達(dá)式:

sat

w

'③常見值:（0.8~1.3）

g/cm3（3）浮密度

ρ’①物理意義:土單位體積中，土粒質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之差，又被稱為土的有效密度。常用的計算方法是土的飽和密度與水的密度之差。浮重度

sat

w

'Vms-

wV

s

，

二、導(dǎo)出指標(biāo)的性質(zhì)各種密度之間的大小關(guān)系：

,

sat

s

干密度天然密度

mVm

sd

w vs飽和密度

satm

VV

V

d

V-

wV

s浮密度

，

m

s土顆粒的密度sV

sm

s

二、導(dǎo)出指標(biāo)的性質(zhì)WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積

100

%vrVS

V

砂土根據(jù)飽和度分為三種狀態(tài):2.反映土含水程度的指標(biāo)有2個：ω、Sr土中孔隙水的體積與孔隙總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示。飽和度描述土中孔隙被水充滿的程度。干土Sr為0。二、導(dǎo)出指標(biāo)的性質(zhì)V

sV

ve

②表達(dá)式:WaterAirSoilVaVwVsVvV體積3.反映土松密程度的指標(biāo)有2個：e、n孔隙比

e①物理意義:土中孔隙體積與固體顆粒體積之比,

無量綱。③常見值： e<0.6，良好地基；e>1，不良地基。二、導(dǎo)出指標(biāo)的性質(zhì)Vn

(%)

V

v關(guān)系:e1

en

n e

1

n孔隙率

n(孔隙度)物理意義:

土中孔隙體積與總體積之比,用百分?jǐn)?shù)表示。表達(dá)式:三相草圖可用于確定物性指標(biāo)之間的關(guān)系二、導(dǎo)出指標(biāo)的性質(zhì)土的9個物理性質(zhì)指標(biāo)①天然密度ρ、γ三個基本物理性質(zhì)指標(biāo)，可直接通過實驗測定得出。③天然含水率ω②相對密度ds②孔隙度n(孔隙率)③浮密度ρ，、γ，①干密度ρd 、γd②飽和密度ρsat、γsat①孔隙比e ①飽和度Sr②天然含水率ω課堂小結(jié)要點(diǎn)從物理意義上理解指標(biāo)間的關(guān)系不要死記硬背利用三相圖推導(dǎo)課堂小結(jié)鞏固提升任務(wù)一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試任務(wù)二（拓展）：參與論壇話題討論導(dǎo)出指標(biāo)是否可以用實驗直接測定？任務(wù)三（預(yù)習(xí)）：預(yù)習(xí)土的天然密度的檢測方法檢測土的天然密度（環(huán)刀法）病害分析為什么？浙江蕭甬鐵路 路基塌陷下沉事故夯實土基 匠心筑路路基填土質(zhì)量要求：最佳含水率最大干密度最優(yōu)壓實效果病害分析任務(wù)驅(qū)動島城地鐵第一大動脈試驗檢測委托書任務(wù)描述：青島地鐵8號線一標(biāo)段工程項目部送來土樣（素土）20kg，要求當(dāng)天檢測路基土的密度，并報送檢測報告。任務(wù)分析：（1）依據(jù)什么規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)？（2）采用哪種檢測方法？任務(wù)驅(qū)動現(xiàn)行規(guī)范 按章行事（1）依據(jù)什么規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)？《鐵路工程土工試驗規(guī)程》TB

10102-2010任務(wù)分析（2）采用哪種檢測方法？環(huán)刀法

（細(xì)粒土）蠟封法（易破碎土和不規(guī)則堅硬土）灌水法

（現(xiàn)場粗粒土或巨粒土）灌砂法

（現(xiàn)場測路基土的密度）任務(wù)分析學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握環(huán)刀法檢測土的密度的試驗步驟；2.掌握環(huán)刀法試驗數(shù)據(jù)處理原則。能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)能按照相關(guān)規(guī)范安全、準(zhǔn)確地測定路基填土的密度，完成試驗檢測報告。1.具有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的工匠精神；2.具有遵紀(jì)守法、實事求是的職業(yè)道德；3.具有團(tuán)隊的合作意識；4.具有勇于創(chuàng)新、科技報國的奮斗精神。重點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)明確檢測指標(biāo)WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積土的三相圖V Vs

Vw

Vams

mw

m

密度定義:

單位體積土的質(zhì)量。表達(dá)式:Vm2

m1

式中：

m2

—

環(huán)刀和試樣總質(zhì)量，g；m1

—

環(huán)刀質(zhì)量，g；V

—

環(huán)刀容積，cm3

；展示檢測設(shè)備天平環(huán)刀調(diào)土刀提煉檢測要點(diǎn)1.稱量稱空環(huán)刀質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1g。切記：用兩個環(huán)刀做平行試驗。提煉檢測要點(diǎn)2.在環(huán)刀內(nèi)壁均勻涂抹凡士林。 3.將環(huán)刀口向下放于土樣上。提煉檢測要點(diǎn)4.輕輕向下壓環(huán)刀。5.切土刀刀口朝外切土樣。提煉檢測要點(diǎn)6.

削去環(huán)刀周邊的土樣，均勻地削平環(huán)刀一側(cè)的土樣。7.削平土樣另一側(cè)后，稱環(huán)刀加土質(zhì)量，精確至0.1g。切記：平行測定,需制備2個土樣。提煉檢測要點(diǎn)?允許平行差值0.03g/cm3。嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致

精益求精8.記錄(重點(diǎn))?密度數(shù)據(jù)要求準(zhǔn)確至0.1g/cm3；

?需進(jìn)行平行測定，取其算術(shù)平均值;數(shù)值修約口訣4舍6入5看左，左數(shù)奇進(jìn)偶舍棄。提煉檢測要點(diǎn)技藝提升交互式試驗動畫小游戲技藝提升勇于創(chuàng)新

科技報國鞏固提升任務(wù)一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試任務(wù)二（拓展）：參與論壇話題討論檢測土的天然密度的方法有哪些？任務(wù)三（預(yù)習(xí)）：預(yù)習(xí)土的天然含水率的檢測方法檢測土的天然含水率（酒精燃燒法）病害分析為什么？浙江蕭甬鐵路 路基塌陷下沉事故夯實土基 匠心筑路路基填土質(zhì)量要求：最佳含水率最大干密度最優(yōu)壓實效果病害分析任務(wù)驅(qū)動島城地鐵第一大動脈試驗檢測委托書任務(wù)描述：青島地鐵8號線一標(biāo)段工程項目部送來土樣（素土）20kg，要求當(dāng)天檢測路基土的天然含水率，并報送檢測報告。任務(wù)分析：（1）依據(jù)什么規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)？（2）采用哪種檢測方法？任務(wù)驅(qū)動任務(wù)分析（2）采用哪種檢測方法？?

烘干法主要特點(diǎn)：

數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，用時較長。?

酒精燃燒法主要特點(diǎn)：?可以快速得到含水率數(shù)據(jù)；含有機(jī)質(zhì)的土除外。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握酒精燃燒法檢測土的含水率的試驗步驟；2.掌握酒精燃燒法試驗數(shù)據(jù)處理原則。能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)能夠按照相關(guān)規(guī)范安全、準(zhǔn)確地測定路基填土的含水率，完成試驗檢測報告。1.具有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的工匠精神；2.具有遵紀(jì)守法、實事求是的職業(yè)道德；3.具有團(tuán)隊的合作意識；4.具有勇于創(chuàng)新、科技報國的奮斗精神。明確檢測指標(biāo)WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積土的三相圖?

%

=

????=?

?????定義:

土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比,用%表示。表達(dá)式:含水率展示檢測設(shè)備天平稱量盒滴管酒精提煉檢測要點(diǎn)1.稱鋁盒質(zhì)量稱空鋁盒質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g。切記：用兩個鋁盒做平行試驗。2.

稱盒+濕土質(zhì)量取代表性土樣，不少于10g；稱鋁盒加濕土質(zhì)量，準(zhǔn)確到0.01g。切記：帶鋁盒盒蓋。3.燃燒（重難點(diǎn)）滴管注入酒精，至出現(xiàn)自由液面；? 將盒底在桌面上輕輕敲擊；

? 工具引燃；火焰熄滅并冷卻，再燃燒兩次。安全第一 注意防火提煉檢測要點(diǎn)安全第一 注意防火3.燃燒（重難點(diǎn)）滴管注入酒精，至出現(xiàn)自由液面；? 將盒底在桌面上輕輕敲擊；

? 工具引燃；? 火焰熄滅并冷卻，再燃燒兩次。思考：酒精著火如何滅火？提煉檢測要點(diǎn)4.稱盒+干土質(zhì)量鋁盒加干土質(zhì)量，精確至0.01g。切記：蓋好鋁盒盒蓋。提煉檢測要點(diǎn)含水率(%)≤55–40＞40允許平行差值(%)≤0.3≤1.0≤2.0嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致 精益求精5.記錄(重點(diǎn))?含水率數(shù)據(jù)要求準(zhǔn)確至0.1%；?需進(jìn)行平行測定，取其算術(shù)平均值;?允許平行差值應(yīng)符合表中規(guī)定。數(shù)值修約口訣4舍6入5看左，左數(shù)奇進(jìn)偶舍棄。提煉檢測要點(diǎn)提煉檢測要點(diǎn)宣傳行業(yè)法規(guī)遵紀(jì)守法 杜絕偽造《檢驗檢測機(jī)構(gòu)監(jiān)督管理辦法

》2021年6月1日實施技藝提升交互式試驗動畫小游戲技藝提升前沿：土的含水率測定有哪些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范？技藝提升水分測定儀前沿：土的含水率測定有哪些新的研究方法？遙感法中子儀法TDR

法快速準(zhǔn)確便捷……技藝提升勇于創(chuàng)新 科技報國鞏固提升任務(wù)一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試任務(wù)二（拓展）：參與論壇話題討論酒精燃燒法的步驟有哪些？任務(wù)三（預(yù)習(xí)）：預(yù)習(xí)烘干法檢測土的天然含水率檢測土的天然含水率（烘干法）病害分析為什么？浙江蕭甬鐵路 路基塌陷下沉事故夯實土基 匠心筑路路基填土質(zhì)量要求：最佳含水率最大干密度最優(yōu)壓實效果病害分析任務(wù)驅(qū)動島城地鐵第一大動脈試驗檢測委托書任務(wù)描述：青島地鐵8號線一標(biāo)段工程項目部送來土樣（素土）20kg，要求三天內(nèi)檢測路基土的天然含水率，并報送檢測報告。任務(wù)分析：（1）依據(jù)什么規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)？（2）采用哪種檢測方法？任務(wù)驅(qū)動任務(wù)分析（2）采用哪種檢測方法？?

烘干法主要特點(diǎn)：

數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，用時較長。?

酒精燃燒法主要特點(diǎn)：?可以快速得到含水率數(shù)據(jù)；含有機(jī)質(zhì)的土除外。教學(xué)目標(biāo)1.掌握烘干法檢測土的含水率的試驗步驟；2.掌握烘干法試驗數(shù)據(jù)處理原則。能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)能夠按照相關(guān)規(guī)范安全、準(zhǔn)確地測定路基填土的含水率，完成試驗檢測報告。1.具有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的工匠精神；2.具有遵紀(jì)守法、實事求是的職業(yè)道德；3.具有團(tuán)隊的合作意識；4.具有勇于創(chuàng)新、科技報國的奮斗精神。明確檢測指標(biāo)WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積土的三相圖??

%

=

?

=?? ?

?????定義:

土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比,用%表示表達(dá)式:含水率展示檢測設(shè)備烘箱稱量盒修土刀電子天平選擇設(shè)備一定注意： 量程 和 感量。1.稱量稱空鋁盒質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g。切記：用兩個鋁盒做平行試驗。提煉檢測要點(diǎn)2.取樣取代表性土樣，細(xì)粒土50克，砂性土15到30克。提煉檢測要點(diǎn)3.稱量

稱鋁盒加濕土質(zhì)量，準(zhǔn)確到0.01克。切記：帶鋁盒盒蓋。提煉檢測要點(diǎn)4.烘干在溫度105到110?C恒溫下，砂性土不少于6小時，粘性土不少于8小時。三、新課教學(xué)（提煉檢測要點(diǎn)、強(qiáng)調(diào)注意事項）5.稱量放入干燥器中冷卻0.5到1小時。鋁盒加干土質(zhì)量，精確至0.01g。提煉檢測要點(diǎn)含水率(%)≤55–40＞40允許平行差值(%)≤0.3≤1.0≤2.0嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致 精益求精5.記錄(重點(diǎn))?含水率數(shù)據(jù)要求準(zhǔn)確至0.1%；

?需進(jìn)行平行測定，取其算術(shù)平均值;?允許平行差值應(yīng)符合表中規(guī)定。數(shù)值修約口訣4舍6入5看左，左數(shù)奇進(jìn)偶舍棄。提煉檢測要點(diǎn)宣傳行業(yè)法規(guī)遵紀(jì)守法 杜絕偽造《檢驗檢測機(jī)構(gòu)監(jiān)督管理辦法

》2021年6月1日實施技藝提升前沿：土的含水率測定有哪些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范？技藝提升水分測定儀前沿：土的含水率測定有哪些新的研究方法？遙感法中子儀法TDR

法快速準(zhǔn)確便捷……技藝提升勇于創(chuàng)新 科技報國課堂小結(jié)鞏固提升任務(wù)一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試任務(wù)二（拓展）：參與論壇話題討論烘干法的步驟有哪些？任務(wù)三（預(yù)習(xí)）：預(yù)習(xí)檢測土的顆粒密度方法檢測土的顆粒密度（比重瓶法）任務(wù)驅(qū)動任務(wù)描述：青島地鐵8號線一標(biāo)段工程項目部送來土樣（素土）20kg，要求檢測土的顆粒密度，并報送檢測報告。試驗檢測委托書青島地鐵8號線知識回顧責(zé)任擔(dān)當(dāng)、工匠精神明確檢測指標(biāo)WaterSoilVsVvVwVma=0 Ari Vamwmsm質(zhì)量體積土的顆粒密度ds（又稱土粒比重）定義:土粒在保持溫度105～110℃下烘至恒重時的質(zhì)量與同體積4℃純水質(zhì)量的比值。土的三相圖ws表達(dá)式: d

s w

4

Cms

sV

(

)4

C土的顆粒密度ds在數(shù)值上等于土粒密度，但是無量綱。與含水率

、質(zhì)量密度并稱為“試驗直接測定的基本物理性質(zhì)指標(biāo)”。明確檢測標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行規(guī)范 按章行事（1）依據(jù)什么規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)？《鐵路工程土工試驗規(guī)程》TB

10102-2010比重瓶法明確檢測方法（2）采用哪種檢測方法？比重瓶法（粒徑<5mm）浮稱法（粒徑>5mm）（粒徑>20mm占比<10%）虹吸筒法（粒徑>5mm）（粒徑>20mm占比≥10%）明確檢測指標(biāo)比重瓶法就是由稱好質(zhì)量的干土放入盛滿水的比重瓶的前后質(zhì)量差異，來計算土粒的體積，從而進(jìn)一步計算出土粒比重。比重瓶法原理：m0 ms空瓶質(zhì)量 烘干土的質(zhì)量m1瓶+水的質(zhì)量m2瓶+土+水的質(zhì)量m1+ms

——

瓶+水（滿）的質(zhì)量+干土的質(zhì)量；m1+ms-m2

——

與土粒體積相同的水的質(zhì)量。學(xué)習(xí)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.掌握比重瓶法檢能夠按照相關(guān)1.具有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精測土的顆粒密度規(guī)范安全、準(zhǔn)益求精的工匠精神；的試驗步驟；確地測定土的2.具有遵守職業(yè)規(guī)范2.掌握比重瓶法試顆粒密度，完的意識；驗數(shù)據(jù)處理原則成試驗檢測報3.具有團(tuán)隊的協(xié)作能。告。力；展示檢測設(shè)備天平稱量200g;感量0.001g比重瓶100ml50ml砂浴與溫度計刻度為

0～50℃，分度值為

0.5℃。恒溫水槽靈敏度±1℃提煉檢測要點(diǎn)1.取樣稱量(重難點(diǎn)）稱比重瓶質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.001g；? 用玻璃漏斗裝入洗凈烘干的比重瓶內(nèi);注意：容積不同的比重瓶取量不同。（100ml，15g；50ml，10g）稱瓶與土的質(zhì)量，精確至

0.001g。提煉檢測要點(diǎn)（重難點(diǎn)）將蒸餾水注入比重瓶內(nèi)，約至瓶的一半高處；輕搖比重瓶，使土粒分散；將比重瓶放在砂浴上煮

沸，使土粒分散排氣。煮沸時間：自懸液沸騰時算起，砂土及粉土不少于30分鐘；粘土及粉質(zhì)粘土應(yīng)不小于

1h，以排除氣體。注意：煮沸時不要使土液從瓶內(nèi)溢出。1.取樣稱量 2.煮沸排氣提煉檢測要點(diǎn)1取樣稱量2.煮沸排氣3.注水冷卻(重難點(diǎn)）煮沸完畢后，取出比重瓶冷卻至室溫，注純水（事先煮沸并冷卻的純水）注入比重瓶內(nèi)至近滿

；當(dāng)用長徑比重瓶，應(yīng)加純水于刻度處；當(dāng)用短頸比重瓶時，應(yīng)注純水至瓶口，塞上瓶塞，使多余的水自毛細(xì)管中溢出；放入恒溫水槽中冷卻并使土顆粒沉淀。提煉檢測要點(diǎn)1.取樣稱量 2.煮沸排氣3.注水冷卻4.注水稱量待瓶內(nèi)懸液溫度穩(wěn)定后及瓶內(nèi)土懸液澄清時，蓋緊瓶塞，使多余的水分從瓶塞的毛細(xì)

管中溢出，擦干瓶外的水分，稱出瓶、水、土總質(zhì)量。稱

重時精確至小數(shù)點(diǎn)后三位。稱量后立即測定瓶內(nèi)水的溫度。準(zhǔn)確至

0.5℃。提煉檢測要點(diǎn)?稱重時精確至小數(shù)點(diǎn)后三位；?需進(jìn)行平行測定，取其算術(shù)平均值，以兩位小數(shù)表示;?允許平行差值不得大于

0.02。wtssm

sGm

m

mG

211.取樣稱量 2.煮沸排氣3.注水冷卻 4.注水稱量嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致 精益求精5.記錄提煉檢測要點(diǎn)前沿：土的比重測定有哪些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范？技能提升技能提升勇于探索 科技報國課堂小結(jié)任務(wù)一（鞏固）：完成平臺測試題任務(wù)二（拓展）：討論話題比重瓶法的測定步驟有哪些？任務(wù)三（預(yù)習(xí)）：學(xué)習(xí)檢測土的顆粒組成相關(guān)內(nèi)容鞏固提升土的顆粒分析檢測（篩分法）任務(wù)驅(qū)動青島地鐵8號線一標(biāo)段工程項目部送來土樣（素土）20kg，要求對土顆粒進(jìn)行分析，并報送檢測報告。試驗檢測委托書青島地鐵8號線1.檢測方法有哪幾種？根據(jù)任務(wù)要求，采用哪種檢測方法比較合適？2.任務(wù)檢測過程中應(yīng)該注意哪些問題？任務(wù)分析分析檢測方法1.篩分法適用范圍：粒徑大于0.075mm的土顆粒。2.密度計法?適用范圍：粒徑小于0.075mm的土顆粒。選擇檢測設(shè)備提煉檢測要點(diǎn)1.將風(fēng)干土樣用研棒輕輕碾壓，使之分散成單粒狀。四分法取代表性土樣，劃對角線，對角取樣。2.稱取土樣。將土壤篩依孔徑由大到小的順序疊好。并放好底盤。將土樣倒入最上層孔徑最大的篩上

。提煉檢測要點(diǎn)3.輕輕振篩10-15分鐘，按由上至下的順序取下篩子。每取一級篩都要在白紙上用手輕叩搖晃，直至無土粒下漏為止

。將下漏于白紙上的土粒放入下一級篩內(nèi)。提煉檢測要點(diǎn)4.稱各級篩上土重。提煉檢測要點(diǎn)處理檢測數(shù)據(jù)科學(xué)檢測公平公正堅持真理實事求是注意：1.填寫規(guī)范。2.杜絕偽造現(xiàn)象。任務(wù)一（鞏固）：完成平臺測試題任務(wù)二（拓展）：討論話題篩分實驗中應(yīng)該注意哪些問題？任務(wù)三（預(yù)習(xí)）：學(xué)習(xí)土的物理狀態(tài)指標(biāo)相關(guān)內(nèi)容鞏固提升土的顆粒分析檢測（密度計法）任務(wù)驅(qū)動青島地鐵8號線一標(biāo)段工程項目部送來土樣（素土）20kg，要求對土顆粒進(jìn)行分析，并報送檢測報告。試驗檢測委托書青島地鐵8號線1.檢測方法有哪幾種？根據(jù)任務(wù)要求，采用哪種檢測方法比較合適？2.任務(wù)檢測過程中，應(yīng)該注意哪些問題？任務(wù)分析分析檢測方法1.篩分法適用范圍：粒徑大于0.075mm的土顆粒。2.密度計法適用范圍：粒徑小于0.075mm的土顆粒。提煉檢測要點(diǎn)1.稱取篩分過0.075mm篩的土樣

30g，將30g土樣放入三角燒瓶中，加入蒸餾水200mL左右進(jìn)行浸泡。2.煮沸40min左右，冷卻至室溫。將懸液冷卻后倒入1000mL量筒內(nèi)

，將三角燒瓶中殘留懸液沖洗倒入1000mL量筒中

。提煉檢測要點(diǎn)提煉檢測要點(diǎn)3.加入10mL分散劑

，再注入蒸餾水至1000mL

，用攪拌器從液面至筒底上下攪拌1min左右，往返各約30次

。4.待將攪拌器提離液面的同時開動秒表計時,將比重計輕輕放入懸液中觀測歷時1、2、5、15、30、60、240、1440min時的讀數(shù)，讀數(shù)以彎液面為準(zhǔn)

。測定懸液的溫度

。提煉檢測要點(diǎn)處理檢測數(shù)據(jù)科學(xué)檢測公平公正堅持真理實事求是注意：1.填寫規(guī)范。2.杜絕偽造現(xiàn)象。任務(wù)一（鞏固）：完成平臺測試題任務(wù)二（拓展）：討論話題密度計法和篩分法有什么不同？任務(wù)三（預(yù)習(xí)）：學(xué)習(xí)土的物理狀態(tài)指標(biāo)相關(guān)內(nèi)容鞏固提升認(rèn)識粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)青島地鐵8號線一標(biāo)段現(xiàn)場取原狀土樣進(jìn)行液塑限試驗，實測的土的液限ωL

=53%，塑限為ωP=25%，天然含水率ω=48%。分析解決：（1）問該地基土處于何種狀態(tài)？（2）確定該土的種類并說明理由。（3）土的界限含水率與其天然含水率有何關(guān)系？任務(wù)引入2

粘性土的稠度稠度是指土的軟硬程度。稠度和什么有關(guān)？含水率ω較硬變軟流動任務(wù)實施2

粘性土的物理狀態(tài)（稠度）—疑問解答、學(xué)以致用泥巴成型 敦煌莫高窟彩塑1.為何泥巴在過于干燥的和過于飽水的粘土都不易塑形？2.究竟是什么讓粘土能在水的幫助下形成千姿百態(tài)佛像？指標(biāo)分析文化傳承文化自信指標(biāo)分析2

粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)固態(tài)半固態(tài)流動狀態(tài)可塑狀態(tài)ωL縮限shrinkωSω塑限plasticityωP液限liquid土顆粒強(qiáng)結(jié)合水弱結(jié)合水土顆粒強(qiáng)結(jié)合水土顆粒自由水弱結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水含水率增加2粘性土的稠度狀態(tài)與含水率的關(guān)系隨著含水率的增加，土的稠度狀態(tài)可表現(xiàn)為固態(tài)或半固態(tài)，塑態(tài)與流態(tài)。粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)2

粘性土的界限含水率土的界限含水率與其天然含水率有何關(guān)系？塑限wp含水率增加液限wL天

然含水率w塑限wp含水率減少液限wL界限含水率的大小主要決定于土的比表面積和礦物成分！不變！粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)2

粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)—物理意義塑性指數(shù)—液限與塑限的差值（去掉%），記為Ip。粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)2

粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)—工程應(yīng)用用塑性指數(shù)Ip作為粘性土定名的標(biāo)準(zhǔn)。粘性土:Ip大于10且粒徑大于0.075的顆粒含量不超過總質(zhì)量50%Ip>17粘土粘性土Ip>10粉質(zhì)粘土 10<Ip≤172

粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)—學(xué)以致用鐵路試驗檢測工程師考試試題粘性土的天然含水率為36.5％，液限34.1％，塑限16.2％。試確定該土的塑性指數(shù)，并確定該土的名稱。粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)Ip=ωL-ωP=34.1-16.2=17.9因為Ip>17，所以，判定該粘性土為粘土。崗課賽證融通任務(wù)一（鞏固）：完成平臺測試題任務(wù)二（拓展）：討論話題天然密度與顆粒密度的區(qū)別？任務(wù)三（預(yù)習(xí)）：學(xué)習(xí)土的物理狀態(tài)指標(biāo)相關(guān)內(nèi)容鞏固提升認(rèn)識砂性土的物理狀態(tài)指標(biāo)1.土的三相草圖溫故知新WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積2.土的9個物理性質(zhì)指標(biāo)①天然密度ρ、γ三個基本物理性質(zhì)指標(biāo)，可直接通過實驗測定得出。③天然含水率ω②相對密度ds①孔隙比e②孔隙率n

(孔隙度)①飽和度Sr①干密度ρd

、γd③浮密度ρ，、γ

，②飽和密度ρsat、γsat②天然含水率ω溫故知新1.無粘性土（砂性土）密實程度

（常用3個）2.粘性土軟硬程度、稠度

（常用5個）①

Dr②

e③

N63.5①

ωs②

ωP③

ωL

新課講授 一、土的物理狀態(tài)指標(biāo)

I

p

L

p④塑性指數(shù)Ip⑤液性指數(shù)ILL pLI

p新課講授 一、土的物理狀態(tài)指標(biāo)新課講授 二、砂土的密實度u密實狀態(tài)：有較高的強(qiáng)度和較低的壓縮性，是良好的建筑物地基；u松散狀態(tài)：尤其是細(xì)砂和粉砂不僅強(qiáng)度低，且水穩(wěn)定性很差，容易產(chǎn)生流砂、液化等工程事故。e

max——

相對密度法e—砂土在天然狀態(tài)下的孔隙比；—砂土在最松散狀態(tài)下的孔隙比，“松砂器法”測定；—砂土在最密實狀態(tài)下的孔隙比，“振擊法”測定。e

min新課講授 二、砂土的密實度粗粒土的密實狀態(tài)指標(biāo)判別標(biāo)準(zhǔn)：Dr

=1,最密實狀態(tài)Dr

=0,最疏松狀態(tài)相對密度e

maxe

maxe

mineD

r

定值變值Dr≤1/3

,

疏松狀態(tài)1/3

<Dr

≤

2/3

,

中密狀態(tài)Dr

>

2/3

,

密實狀態(tài)新課講授 二、砂土的密實度emax

:

將松散的風(fēng)干土樣通過長頸漏斗輕輕地倒入容器，避免重力沖擊，求得土的ρdmin，再經(jīng)換算得到emax

。emin:

將松散的風(fēng)干土樣裝入金屬容器內(nèi)，按規(guī)定方法振動和錘擊，直至密度不再提高，求得土的ρdmax，再經(jīng)換算得到emin

。注意：室內(nèi)測得理論上的emax與emin有時很困難。評價：（1）

優(yōu)點(diǎn) 理論上很完善；（2）

缺點(diǎn) 實際上難以操作。新課講授 二、砂土的密實度——

按孔隙比e確定評價

：（1）

優(yōu)點(diǎn)簡捷方便；（2）

缺點(diǎn)無法反映土的粒徑級配因素。新課講授二、砂土的密實度標(biāo)

準(zhǔn)

貫

入

試

驗

的

錘擊數(shù)

NN≤1

010<N≤1

5密

實

度松

散稍

密標(biāo)

準(zhǔn)

貫

入

試

驗

的

錘

擊

數(shù)N15<N≤3

0N>3

0密

實

度中

密密

實——按標(biāo)準(zhǔn)貫入實驗確定在具體工程中，難于取得砂土原狀土樣。因此，利用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、靜力觸探等原位測試方法來評價砂土的密實度

。新課講授 二、砂土的密實度標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘

重：63.5kg落

距：76cm打入深度：30cm標(biāo)準(zhǔn)貫入數(shù) N63.5新課講授 二、砂土的密實度已知：某砂土ρ=1.74t/m3，ω=20%

，Gs=2.65，ρdmax

=1.67t/m3,

ρdmin

=

1.39t/m3,則其Dr及密實程度為( )。Dr=0.28

松散狀態(tài)Dr=0.35

中密狀態(tài)Dr=0.25

松散狀態(tài)Dr=0.68

密實狀態(tài)經(jīng)典案例課堂小結(jié)Dr、e、N63.51.無粘性土（砂性土、碎石土）密實度

（常用3個）2.無粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)基本公式任務(wù)一（鞏固）：完成平臺測試題任務(wù)二（拓展）：討論話題孔隙比大小是否能決定砂性土的狀態(tài)？任務(wù)三（預(yù)習(xí)）：學(xué)習(xí)界限含水率的測定方法鞏固提升檢測土的界限含水率（液塑限聯(lián)合測定法）任務(wù)驅(qū)動島城地鐵第一大動脈試驗檢測委托書任務(wù)描述：青島地鐵8號線一標(biāo)段工程項目部送來土樣（素土）20kg，要求檢測路基土的界限含水率（液限和塑限），并報送檢測報告。任務(wù)分析：（1）選擇規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)（2）選擇檢測方法任務(wù)驅(qū)動分析檢測方法1.滾搓法操作簡單，只能測得塑限。2.液塑限聯(lián)合測定法（1）操作較復(fù)雜。（2）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。（3）可以同時測得液限和塑限。選擇檢測設(shè)備1.制樣（1）過0.5mm篩。（2）土樣充分調(diào)勻。（3）放置18h以上。（4）a、b、c三個土樣含水率依次減小。提煉檢測要點(diǎn)2.制件（1）將a土樣充分調(diào)勻。（2）分層裝入，充分壓實。（3）刮平表面。提煉檢測要點(diǎn)3.測試第一點(diǎn)。（1）調(diào)平儀器。（2）緩緩升高。（3）正好接觸。（4）按復(fù)零鍵。（5）等待5秒。（6）讀數(shù)。提煉檢測要點(diǎn)4.

測試第二點(diǎn)。（1）拭擦錐尖。（2）等待5秒。（3）兩次差值小于0.5mm。特別注意：兩次取點(diǎn)大于1cm。提煉檢測要點(diǎn)5.測含水率。（1）做平行試驗。（2）滿足數(shù)據(jù)要求。6.測b、c土樣。c小于5mm。b在a、c之間。提煉檢測要點(diǎn)7.繪制ω和h關(guān)系圖。8.找圓錐入土深度對應(yīng)的液限和塑限。提煉檢測要點(diǎn)處理檢測數(shù)據(jù)1.含水率數(shù)據(jù)要求準(zhǔn)確至0.1%。2.需進(jìn)行2次平行測定