《土工试验演讲》PPT课件.ppt

铁路工程土工试验铁路工程土工试验 一、土工试验有关标准一、土工试验有关标准二、土工试验项目二、土工试验项目三、土的工程分类三、土的工程分类 四、土的组成及基本物理指标四、土的组成及基本物理指标五、土工试验方法五、土工试验方法 六、路基填料试验和压实质量检测六、路基填料试验和压实质量检测七、高速铁路七、高速铁路(客运专线客运专线)土工试验土工试验 习题习题114114 习题习题5050一、土工试验有关标准一、土工试验有关标准1 11、铁路路基设计规范、铁路路基设计规范 TB10001-2005 2、铁路路基施工规范、铁路路基施工规范 TB10202-20023、铁路路基工程施工质量验收标准、铁路路基工程施工质量验收标准 TB10414-20034、铁路站场工程施工质量验收标准、铁路站场工程施工质量验收标准 TB10423-20035、铁路工程地质勘查规范、铁路工程地质勘查规范 TB10012-20016、铁路工程物理勘探规程、铁路工程物理勘探规程 TB10013-20047、铁路工程地质钻探规则、铁路工程地质钻探规则 TB10014-19988、铁路工程地质原位测试规程、铁路工程地质原位测试规程 TB10018-20039、客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准、客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准 铁建铁建设设2005160号号10、客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件、客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件 科技基科技基2005101号号 一、土工试验有关标准一、土工试验有关标准2 211、客运专线铁路路基工程施工技术指南、客运专线铁路路基工程施工技术指南 TZ212-200512、铁路工程岩土分类标准、铁路工程岩土分类标准 TB10077-200113、关于发布铁路工程岩土分类标准和铁路工程、关于发布铁路工程岩土分类标准和铁路工程地质勘查规范两项标准局部修订条文的通知地质勘查规范两项标准局部修订条文的通知 铁建设铁建设2004148号号14、铁路工程土工试验规程、铁路工程土工试验规程 TB10102-200415、铁路工程岩土化学分析方法、铁路工程岩土化学分析方法 TBJ103-198716、变形模量、变形模量Ev2检测规程检测规程(试行试行)铁建设铁建设2005188号号17、铁路碎石道碴试验方法、铁路碎石道碴试验方法 TB/T2328.118-1992二、土工试验项目二、土工试验项目1、室内实验项目、室内实验项目、物理性能试验：、物理性能试验：含水率，密度，颗粒密度，界限含水率，密度，颗粒密度，界限含水率，颗粒分析，渗透，击实试验含水率，颗粒分析，渗透，击实试验、砂的相对密度：、砂的相对密度：最大干密度，最小干密度最大干密度，最小干密度、土的变形试验：、土的变形试验：固结，压缩，湿陷性，膨胀性固结，压缩，湿陷性，膨胀性、土的强度试验：直接剪切，三轴压缩，无侧限抗压、土的强度试验：直接剪切，三轴压缩，无侧限抗压强度强度、土的化学性能试验：矿物鉴定，有机质，易溶盐、土的化学性能试验：矿物鉴定，有机质，易溶盐、级配碎石试验：粒径级配，破碎面，磨耗率，硫酸、级配碎石试验：粒径级配，破碎面，磨耗率，硫酸钠浸泡损失率，液塑限，粘土团及杂质，颗粒密度。钠浸泡损失率，液塑限，粘土团及杂质，颗粒密度。、改良土：液塑限，颗粒分析，击实，含灰剂量，无、改良土：液塑限，颗粒分析，击实，含灰剂量，无侧限抗压强度。侧限抗压强度。二、土工试验项目二、土工试验项目2、路基压实质量检测项目、路基压实质量检测项目、压实密度、含水率、压实密度、含水率,用于计算压实系数用于计算压实系数K、孔隙率、孔隙率n、相对密度、相对密度Dr。常用环刀法、。常用环刀法、灌砂法、灌水法、气囊法、核子射线法。灌砂法、灌水法、气囊法、核子射线法。、地基系数、地基系数K30、动态变形模量、动态变形模量Evd、静态变形模量、静态变形模量Ev2二、土工试验项目二、土工试验项目3、原位测试项目、原位测试项目、静力载荷试验、静力载荷试验、静力触探试验、静力触探试验、动力触探试验、动力触探试验、标准贯入试验、标准贯入试验、十字板剪切试验、十字板剪切试验、旁压试验、旁压试验 讲义讲义 PSPS曲线曲线 直剪图直剪图二、土试验项目二、土试验项目 练习题练习题11-231-23.(.(填填空空)土土的的抗抗剪剪强强度度可可以以用用库库仑仑公公式式(f f=tg+C=tg+C)表表达达，其其中中()()表表示示摩摩擦擦角角，(C)(C)表示凝聚力。表示凝聚力。1-24.(1-24.(填填空空)土土直直剪剪试试验验中中剪剪切切方方法法有有(快快剪剪)、(固结快剪固结快剪)、(慢剪慢剪)。1-25.(1-25.(填填空空)土土压压缩缩试试验验中中常常用用的的压压缩缩试试验验指指标标有有(压缩系数压缩系数)、(压缩模量压缩模量)、(先期固结压力先期固结压力)。1-26.(1-26.(填填空空)黄黄土土湿湿陷陷性性是是指指黄黄土土在在(荷荷载载)、(水水)共同作用下产生的变形。共同作用下产生的变形。二、土试验项目二、土试验项目 练习题练习题21-271-27.(.(填填空空)用用动动力力触触探探确确定定地地基基承承载载力力，轻轻型型动动力力触触探探的的锤锤重重为为(10)kg(10)kg，以以贯贯入入深深度度每每(30)cm(30)cm的的锤锤击击数数计计；重重型型动动力力触触探探的的锤锤重重为为(63.5)kg(63.5)kg，以以贯贯入入深度每深度每(10)cm(10)cm的锤击数计。的锤击数计。1-28.(1-28.(填填空空)静静力力触触探探试试验验中中单单桥桥静静力力触触探探头头可可测测得得(比贯入阻力比贯入阻力)。2-172-17.(.(单选单选)标准贯入试验中，其装置的锤重为标准贯入试验中，其装置的锤重为(C C)A.4.5kg B.2.5kg C.63.5kg D.100g A.4.5kg B.2.5kg C.63.5kg D.100g 二、土试验项目二、土试验项目 练习题练习题32-18.(2-18.(单单选选)土土的的压压缩缩试试验验中中试试样样体体积积的的变变化化是是：(C)(C)A.A.空气体积压缩空气体积压缩 B.B.水体积压缩水体积压缩 C.C.孔隙体积的减小孔隙体积的减小 D.D.土颗粒体积压缩土颗粒体积压缩3-223-22.(.(多选多选)土工原位测试试验有：土工原位测试试验有：(CD)(CD)A.A.击实试验击实试验 B.B.压缩试验压缩试验C.C.十字板剪切试验十字板剪切试验 D.D.标准贯入试验标准贯入试验4-1.(4-1.(判判断断)一一般般对对粘粘性性土土地地基基用用液液性性指指数数和和天天然然孔隙比确定地基的容许承载力。孔隙比确定地基的容许承载力。()()三、土的工程分类三、土的工程分类工程土按用途分主要有两种：工程土按用途分主要有两种：一种是作为建筑物地基的原状土；一种是作为建筑物地基的原状土；另一种是作为建筑材料的扰动土。另一种是作为建筑材料的扰动土。1 1、我国土的工程分类标准、我国土的工程分类标准2 2、铁路工程桥涵、铁路工程桥涵地基与基地基与基础础土土的分类的分类 3 3、铁铁路工程路基填料的分路工程路基填料的分类类 1 1、我国土的工程分类标准有：、我国土的工程分类标准有：.国家标准土的工程分类标准国家标准土的工程分类标准GB 50145-2007GB 50145-2007；电子文档电子文档 土工试验方法标准土工试验方法标准GB/T50123-1999GB/T50123-1999.水利部土的工程分类水利部土的工程分类 SL237-001-1999 SL237-001-1999；.交通部公路土工试验规程交通部公路土工试验规程JTG E40-2007JTG E40-2007；电子文档电子文档 公路桥涵地基与基础设计规范公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-2007JTG D63-2007 电子文档电子文档.铁道部铁路工程岩土分类标准铁道部铁路工程岩土分类标准TB10077-2001TB10077-2001；铁路工程土工试验规程铁路工程土工试验规程 TB10102-2004 TB10102-2004 电子文档电子文档 铁铁路路基路路基设计规设计规范范TB10001-2005 TB10001-2005 电子文档电子文档.铁建设铁建设20041482004148号文号文 2 2、铁路工程桥涵、铁路工程桥涵地基与基地基与基础础土土的分类的分类 1 1）.一般土一般土 .按颗粒形状、级配、塑性指数按颗粒形状、级配、塑性指数分分类类 .按按密密实实程度程度分类分类 .按潮湿程度分类按潮湿程度分类 2 2）.特殊土特殊土 .黄土黄土 .红红粘土粘土 .膨膨胀胀土土 .软土软土 .盐渍土盐渍土 .填土填土 3 3、铁铁路工程路基填料的分路工程路基填料的分类类 铁铁路路路路基基填填料料分分类类是是根根据据原原铁铁路路路路基基设设计计规规范范 TB10001-99TB10001-99中中的的“填填料料分分类类”为为基基础础，进进行行了了局局部部的的修修订订，在在“一一级级定定名名”上上与与铁铁路路工工程程岩岩土土分分类类标标准准 TB10077-2001TB10077-2001进进行了统一，并以铁建设行了统一，并以铁建设20041482004148号文发布。号文发布。.巨巨粒粒土土、粗粗粒粒土土(包包括括砂砂类类土土)：按按P500P500表表17.2717.27进行定名和分组进行定名和分组 .细细粒土粒土：按：按 P503 P503表表17.2817.28进行定名和分组进行定名和分组讲义 三、土分类三、土分类 练习题练习题1 15-15-1.(问问答答)铁铁路路工工程程土土的的分分类类标标准准，砂砂粒粒、粉粒、粘粒的含义是什么？粉粒、粘粒的含义是什么？答：砂粒：粒径答：砂粒：粒径0.075mmd2mm0.075mmd2mm的颗粒；的颗粒；粉粒：粒径粉粒：粒径0.005mmd0.075mm0.005mmd0.075mm的颗粒；的颗粒；粘粒：粒径粘粒：粒径d0.005mmd0.005mm的颗粒。的颗粒。三、土分类三、土分类 练习题练习题2 25-2.5-2.(问问答答)铁铁路路路路基基填填料料巨巨粒粒土土、粗粗粒粒土土和和砂砂类土，他们是怎样分类的？需要做什么试验？类土，他们是怎样分类的？需要做什么试验？答答：粒粒径径大大于于60mm颗颗粒粒的的质质量量超超过过总总质质量量的的50%的土称为巨粒土；的土称为巨粒土；粒粒径径大大于于0.075mm颗颗粒粒的的质质量量超超过过总总质质量量的的50%的土称为粗粒土；的土称为粗粒土；砂砂类类土土是是粗粗粒粒土土的的一一种种，其其大大于于2mm颗颗粒粒的的质量不超过总质量的质量不超过总质量的50%。巨巨粒粒土土、粗粗粒粒土土(包包括括砂砂类类土土)的的分分类类定定名名，需需做做颗颗粒粒分分析析试试验验，然然后后根根据据颗颗粒粒形形状状、细细粒粒含含量量、颗颗粒粒级级配配、抗抗风风化化能能力力等等确确定定。对对于于块块石土必要时要做岩石抗压强度试验。石土必要时要做岩石抗压强度试验。三、土分类三、土分类 练习题练习题3 35-35-3.(问问答答)铁铁路路路路基基填填料料细细粒粒土土是是怎怎样样分分类类的的？需要做那些试验？需要做那些试验？答：细粒土包括粉土、粘性土和有机土。答：细粒土包括粉土、粘性土和有机土。粉粉土土是是塑塑性性指指数数Ip10,Ip10,且且粒粒径径大大于于0.075mm0.075mm颗颗粒粒的的质质量量不不超超过过50%50%的的土土。需需通通过过颗颗粒粒分分析析试试验验和和液液塑塑限限试试验验确定。确定。粘粘性性土土根根据据土土的的塑塑性性指指数数和和液液限限含含水水率率分分类类定定名名，需需做液塑限试验确定。做液塑限试验确定。有有机机土土需需做做有有机机质质含含量量试试验验，当当有有机机质质含含量量大大于于5%5%时时定名为有机土。定名为有机土。三、土分类三、土分类 练习题练习题4 45-45-4.(问问答答)路路基基填填料料分分类类中中“细细粒粒含含量量”的含义是什么？的含义是什么？答：细粒含量是指答：细粒含量是指d0.075mm的质量占总质量的质量占总质量的百分数。的百分数。三、土分类三、土分类 练习题练习题5 55-55-5.(问问答答)路路基基填填料料分分类类中中颗颗粒粒级级配配“良良好好”与与“不良不良”是怎样区分的是怎样区分的?？答：良好：答：良好：Cu5Cu5且且Cc=1Cc=13 3 不良：不良：Cu5Cu30MPaRc30MPa的块石；的块石；软块石：单轴饱和抗压强度软块石：单轴饱和抗压强度RcRc 30MPa 30MPa的块石。的块石。三、土分类三、土分类 练习题练习题7 75-75-7.(问问答答)细细粒粒土土填填料料分分类类标标准准规规定定液液限限含含水水率率试试验验采采用用圆圆锥锥仪仪法法，圆圆锥锥仪仪总总质质量多少？入土深度多少？量多少？入土深度多少？答：圆锥仪总质量为答：圆锥仪总质量为76g,入土深度入土深度10mm。三、土分类三、土分类 练习题练习题8 85-8.(5-8.(问问答答)土土样样定定名名时时，如如果果同同时时符符合合2 2个个或或2 2个以上名称时，怎样处理？个以上名称时，怎样处理？答答：应应根根据据粒粒径径分分组组，由由大大到到小小，以以最最先先符符合合者者确定。确定。四、土的组成及基本物理指标四、土的组成及基本物理指标1、土的三相体概念、土的三相体概念2、土的基本物理指标及换算关系、土的基本物理指标及换算关系讲义1、土的三相体概念、土的三相体概念 土是由固体颗粒、水分和空气三相组成。土是由固体颗粒、水分和空气三相组成。其中每种成分的质量、体积的相对比例有所增其中每种成分的质量、体积的相对比例有所增减，都会引起土的物理力学性质的变化。下图减，都会引起土的物理力学性质的变化。下图是土的三相图是土的三相图。当土中的水分为零时，土中有当土中的水分为零时，土中有固体颗固体颗粒和空气两相组成。粒和空气两相组成。当土处于水下或土吸水饱和时，土中当土处于水下或土吸水饱和时，土中有有固体颗粒和水两相组成。固体颗粒和水两相组成。土中不可能既没有空气，也没有水，土中不可能既没有空气，也没有水，而成为一相体。而成为一相体。土的三相图土的三相图空气空气水水土粒土粒体积体积质量质量VvVVwVsVammsmamwmv2、土的基本物理指标及换算关系、土的基本物理指标及换算关系 土的基本物理指标有九项土的基本物理指标有九项,他们是：他们是：.密度；密度；.颗粒密度；颗粒密度；.含水率；含水率；.孔隙比；孔隙比；.孔隙率；孔隙率；.饱和度；饱和度；.干密度；干密度；.饱和密度；饱和密度；.浮密度。浮密度。其中前三项是直接检测出来的，后六其中前三项是直接检测出来的，后六项是计算出来的。项是计算出来的。.密度密度 单单位位体体积积土土的的质质量量（包包括括孔孔隙隙中中水水的的质质量在内）称为土的密度（量在内）称为土的密度（g/cmg/cm3 3）。）。.颗粒密度颗粒密度s s 土土体体内内的的固固体体颗颗粒粒质质量量与与颗颗粒粒体体积积之之比值，称为颗粒密度（比值，称为颗粒密度（g/cmg/cm3 3）。）。.含水率含水率w w 土土中中水水的的质质量量与与土土固固体体颗颗粒粒质质量量的的比比值值称称为为土的含水率，以百分数土的含水率，以百分数计计。.孔隙比孔隙比e e 土土中中的的孔孔隙隙体体积积与与土土固固体体颗颗粒粒体体积积的的比比值值称称为为孔隙比。孔隙比。.孔隙率孔隙率n n 土土中中的的孔孔隙隙体体积积与与全全部部体体积积之之比比称称为为孔隙孔隙率率。.饱饱和度和度SrSr 土土中中水水分分所所占占体体积积与与全全部部孔孔隙隙所所占占体体积积之之比比，称称为饱为饱和度（和度（%）。）。.干密度干密度 d d表示单位体积内土粒的质量（表示单位体积内土粒的质量（g/cmg/cm3 3 ）。）。.饱和密度饱和密度srsr 当当土土体体的的孔孔隙隙完完全全为为水水所所充充满满时时，土土体体的的密密度（度（g/cmg/cm3 3）.浮密度浮密度 表表示示地地下下水水位位以以下下的的土土体体，且且它它的的孔孔隙隙完完全全为为水水所所充充满满，但但又又整整个个受受到到地地下下水水的的浮浮力力作作用用。因此有：因此有：例子例子 公式公式 公式推导举例公式推导举例四、土组成四、土组成 练习题练习题1 11-11-1、(填填空空)一一般般情情况况下下，土土是是由由（土土粒粒）、（水）、（空气）三相组成。（水）、（空气）三相组成。2-12-1、(单选单选)土粒比重的定义式为：土粒比重的定义式为：(A)(A)A A、B B、C C、D D、四、土组成四、土组成 练习题练习题2 22-22-2、(单选单选)干密度的定义为：（干密度的定义为：（B B）A A、B B、C C、D D、2-32-3、(单选单选)土粒比重的单位是：（土粒比重的单位是：（C C）A A、kN/mkN/m3 3 B B、kg/mkg/m3 3 C C、无、无 D D、kPakPa 四、土组成四、土组成 练习题练习题3 32-42-4、(单单选选)铁铁路路标标准准规规定定对对于于砾砾石石土土、碎碎石石土土和级配碎石，采用（和级配碎石，采用（A A）计算孔隙率）计算孔隙率n n。A A、颗颗粒粒密密度度 B B、毛毛体体积积密密度度 C C、表表观观密密度度 D D、堆积密度、堆积密度 3-13-1、(多选多选)土可能由（土可能由（BC BC）组成。）组成。A A、单单相相体体 B B、两两相相体体 C C、三三相相体体 D D、四四相体相体四、土组成四、土组成 练习题练习题4 43-23-2、(多多选选)在在土土的的三三相相体体比比例例指指标标中中，可可以以直直接测出的指标有（接测出的指标有（ACDACD）A A、密密度度 B B、干干密密度度 C C、颗颗粒粒密密度度 D D、含含水率水率4-24-2、(判判断断)孔孔隙隙率率n n是是土土样样中中的的孔孔隙隙体体积积占占土土样样总体积的百分率。总体积的百分率。（）4-34-3、(判判断断)土土中中的的空空气气体体积积为为零零时时，土土的的密密度度最大。（最大。（）四、土组成四、土组成 练习题练习题5 56-16-1、(计计算算)已已知知土土样样面面积积30cm30cm2 2，高高2cm2cm，湿湿土土质质量量128.8g128.8g，含含水水率率W W13.6%13.6%，土土的的颗颗粒粒密密度度s s2.71g/cm2.71g/cm3 3，求求该该土土样样的孔隙比的孔隙比e e、孔隙率、孔隙率n n和饱和度和饱和度SrSr。解：解：计算体积计算体积:总体积总体积=302=60 cm=302=60 cm3 3 干土质量：干土质量：128.8/(1+0.136)=113.4g128.8/(1+0.136)=113.4g 土粒体积：土粒体积：113.4/2.71=41.8cm113.4/2.71=41.8cm3 3 空隙体积：空隙体积：60-41.8=18.2cm60-41.8=18.2cm3 3 水的质量：水的质量：113.413.6%=15.4g113.413.6%=15.4g 水的体积：水的体积：15.4cm15.4cm3 3 计算参数计算参数:孔隙比孔隙比e=e=空隙体积空隙体积/土粒体积土粒体积=18.2/41.8=0.44=18.2/41.8=0.44 孔隙率孔隙率n=n=空隙体积空隙体积/总体积总体积=18.2/60=0.303=30.3%=18.2/60=0.303=30.3%饱和度饱和度Sr=Sr=水的体积水的体积/空隙体积空隙体积=15.4/18.2=15.4/18.2 =0.846=84.6%=0.846=84.6%四、土组成四、土组成 练习题练习题6 66-56-5、客运专线路基基床底层用碎石土填筑，室内、客运专线路基基床底层用碎石土填筑，室内测定填料的颗粒密度为测定填料的颗粒密度为2.75g/cm2.75g/cm3 3,毛体积密度为毛体积密度为2.69g/cm2.69g/cm3 3，现场测定压实后的干密度分别为：，现场测定压实后的干密度分别为：2.202.20、2.152.15、2.102.10、2.052.05、2.002.00、1.95g/cm1.95g/cm3 3，要求孔隙率，要求孔隙率n28%,n28%,计算并判断该六个点的孔隙率计算并判断该六个点的孔隙率n n是否合格。是否合格。解：解：n1=(1-2.20/2.75)=20.0%28%n1=(1-2.20/2.75)=20.0%28%合格合格 N2=(1-2.15/2.75)=21.8%28%N2=(1-2.15/2.75)=21.8%28%合格合格 n3=(1-2.10/2.75)=23.6%28%n3=(1-2.10/2.75)=23.6%28%合格合格 n4=(1-2.05/2.75)=25.5%28%n4=(1-2.05/2.75)=25.5%28%合格合格 n5=(1-2.00/2.75)=27.3%28%n5=(1-2.00/2.75)=27.3%28%n6=(1-1.95/2.75)=29.1%28%不合格不合格五、土工试验方法五、土工试验方法本次培训重点介绍以下检测项目本次培训重点介绍以下检测项目 1 1、含水率、含水率 7 7、击实、击实 2 2、密度、密度 8 8、改良土、改良土 3 3、颗粒密度、颗粒密度 9 9、K30K30 4 4、颗粒分析、颗粒分析 10 10、EvdEvd 5 5、界限含水率、界限含水率 11 11、Ev2Ev2 6 6、相对密度、相对密度 5.15.1、含水率、含水率、试验目的：土的基本物理指标之一，是计、试验目的：土的基本物理指标之一，是计算干密度、孔隙比、饱和度、液性指数等指标算干密度、孔隙比、饱和度、液性指数等指标的基本数据，用于评价土的工程性质。的基本数据，用于评价土的工程性质。、检测方法及其适用范围：、检测方法及其适用范围：烘干法烘干法(适用于各种土适用于各种土)酒精燃烧法酒精燃烧法（适用于除含有机质和含结晶（适用于除含有机质和含结晶水的土）水的土）碳化钙减量法碳化钙减量法（适用于细粒土）（适用于细粒土）核子射线法核子射线法(原位测定细粒土及砂类土原位测定细粒土及砂类土)5.15.1、含水率、含水率、烘干法数据处理：、烘干法数据处理：=(m-m=(m-ms s)/m/ms s100%100%式中：式中：含水率，含水率，%；计算至；计算至0.1%0.1%m m湿土质量，湿土质量，g g，称量至，称量至0.01g0.01g ms干土质量，干土质量，g，称量至，称量至0.01g 5.15.1、含水率、含水率、平行试验允许偏差：、平行试验允许偏差：砂类土及细粒土：含水率砂类土及细粒土：含水率10%10%为为 0.5%0.5%；含水率含水率1010 40%40%为为1%1%；含水率含水率40%40%为为2%2%。碎石土：碎石土：含水率含水率 10%10%为为 1%1%；含水率含水率1010 40%40%为为2%2%；讲义讲义5.15.1含水率含水率 练习题练习题1 13-33-3、(多选多选)含水率测定的方法有含水率测定的方法有(ABC)(ABC)A A、烘烘干干法法 B B、酒酒精精燃燃烧烧法法 C C、碳碳化化钙钙法法 D D、比重法、比重法4-44-4、(判判断断)现现场场平平行行测测定定细细粒粒土土的的含含水水率率为为26.5%26.5%及及27.9%27.9%，则则含含水水率率的的平平均均值值为为：27.2%27.2%。()()5.15.1含水率含水率 练习题练习题2 25-95-9、(问问答答)常常用用的的测测试试含含水水率率的的方方法法有有哪哪些些？并说明各自的适用范围。并说明各自的适用范围。答：答：1 1、烘干法、烘干法(适用于各种土适用于各种土)2 2、酒酒精精燃燃烧烧法法（适适用用于于除除含含有有机机质质和和含含结结晶水的土）晶水的土）3 3、碳化钙法（适用于细粒土）、碳化钙法（适用于细粒土）4 4、核子射线法、核子射线法(原位测定细粒土及砂类土原位测定细粒土及砂类土)5.25.2、密度、密度 、试验目的：测定土的密度，用于计算土的干密度、试验目的：测定土的密度，用于计算土的干密度d d 、压实系数、压实系数K K、孔隙比、孔隙比e e、孔隙率、孔隙率n n、饱和度、饱和度SrSr等指等指标。标。、检测检测方法及适用范方法及适用范围围：a a、环环刀法：适用于粉土和粘性土。刀法：适用于粉土和粘性土。b b、蜡封法：适用于、蜡封法：适用于环环刀刀难难以切削并易碎裂的土。以切削并易碎裂的土。c c、灌灌砂砂法法、气气囊囊法法：适适用用于于现现场场测测定定最最大大粒粒径径小小于于20mm20mm的土密度。的土密度。d d、灌灌水水法法：适适用用于于现现场场测测定定最最大大粒粒径径小小于于60mm60mm的的土密度。土密度。e e、核子射线法：适用于现场测定填料为细粒土、核子射线法：适用于现场测定填料为细粒土、砂类土的压实密度。砂类土的压实密度。5.25.2、密度、密度 、灌砂法的测试步骤、灌砂法的测试步骤1.1.选择适宜的灌砂筒；选择适宜的灌砂筒；2.2.标定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量；标定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量；3.3.标定量砂的单位质量；标定量砂的单位质量；4.4.在试验地点选择平坦表面，打扫干净；在试验地点选择平坦表面，打扫干净；5.5.将基板放在干净的表面上，沿中心凿洞，凿出的材料将基板放在干净的表面上，沿中心凿洞，凿出的材料放入塑料袋，该层材料全部取出后，称总质量。放入塑料袋，该层材料全部取出后，称总质量。6.6.从材料中取样，放入铝盒，测定其含水率；从材料中取样，放入铝盒，测定其含水率；7.7.将基板放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中央（筒将基板放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中央（筒内砂质量已知），打开开关，让砂流入试坑内，不再流内砂质量已知），打开开关，让砂流入试坑内，不再流时，关闭开关，小心取走灌砂筒，称剩余砂的质时，关闭开关，小心取走灌砂筒，称剩余砂的质8.8.计算压实度。计算压实度。5.25.2、密度、密度 、灌砂法注意事项、灌砂法注意事项a.a.允允 许许 偏偏 差差：两两 次次 平平 行行 误误 差差 不不 得得 超超 过过 0.030.03g/cmg/cm3 3。b b、灌灌砂砂筒筒下下部部圆圆锥锥体体内内砂砂的的质质量量必必须须进进行行标标定定；标标准准砂砂的的密密度度也也必必须须进进行行标标定定，并并保保持持干干燥燥状状态，受潮或重新进样必须重新标定。态，受潮或重新进样必须重新标定。c c、灌灌砂砂法法测测试试表表面面必必须须清清理理干干净净、平平坦坦；试试坑坑必须垂直，不能鼓肚。必须垂直，不能鼓肚。讲义讲义5.5.密度密度 练习题练习题1 12-52-5、(单单选选)灌灌砂砂法法测测定定土土的的密密度度之之前前，要要求求标标定的内容有（定的内容有（C C）。）。A A、一项、一项 B B、二项、二项 C C、三项、三项 D D、四项、四项3-43-4、(多选多选)密度测定方法有（密度测定方法有（ABDABD）A A、环刀法、环刀法 B B、腊封法、腊封法 C C、比重法、比重法 D D、灌砂法、灌砂法4-54-5、(判判断断)灌灌砂砂法法测测定定密密度度应应进进行行两两次次平平行行测测定定，两两次次测测定定的的差差值值不不得得大大于于0.05g/cm0.05g/cm3 3。（）5.5.密度密度 练习题练习题2 26-66-6、灌砂法测试压实密度，已知灌入的砂、灌砂法测试压实密度，已知灌入的砂重重1200g1200g，量砂的单位重为，量砂的单位重为1.35g/cm1.35g/cm3 3，挖出，挖出的湿土重的湿土重1750g1750g，含水率，含水率18.0%18.0%。请计算。请计算和和d d。解：解：试坑的体积：试坑的体积：1200/1.35=888.9cm1200/1.35=888.9cm3 3 密度：密度：=1750/888.9=1.97g/cm=1750/888.9=1.97g/cm3 3 干密度：干密度：d=1.97/(1+0.18)=1.67g/cmd=1.97/(1+0.18)=1.67g/cm3 3 5.35.3、颗粒密度、颗粒密度 、检测目的：测定土的颗粒密度，用于计算土的孔隙、检测目的：测定土的颗粒密度，用于计算土的孔隙比、孔隙度、饱和度等指标。（土体内固体颗粒质量比、孔隙度、饱和度等指标。（土体内固体颗粒质量与颗粒体积之比值，即为颗粒密度）与颗粒体积之比值，即为颗粒密度）、检测方法及适用范围：、检测方法及适用范围：a a、比重瓶法：粒径小于、比重瓶法：粒径小于5mm5mm的土；的土；b b、浮浮秤秤法法：粒粒径径大大于于、等等于于5mm5mm的的土土，且且其其中中大大于于20mm20mm的颗粒含量应小于总土质量的的颗粒含量应小于总土质量的10%10%。c c、虹虹吸吸法法：粒粒径径大大于于、等等于于5mm5mm的的土土，且且其其中中大大于于20mm20mm的颗粒含量应大于总土质量的的颗粒含量应大于总土质量的10%10%。d d、当当土土中中含含有有小小于于5mm5mm和和大大于于5mm5mm的的颗颗粒粒时时，则则分分别别用用比比重重瓶瓶法法、浮浮秤秤法法或或虹虹吸吸法法测测定定不不同同粒粒径径的的颗颗粒粒密密度度，然后计算平均颗粒密度。然后计算平均颗粒密度。5.35.3、颗粒密度、颗粒密度、比重瓶法测定颗粒密度的步骤、比重瓶法测定颗粒密度的步骤、比重瓶法测定颗粒密度的注意事项、比重瓶法测定颗粒密度的注意事项 a.应使用精度不低于应使用精度不低于0.001g的分析天平称量；的分析天平称量；b.试验用水应为蒸馏水；试验用水应为蒸馏水；c.比重瓶应进行准确的校正，使用比重瓶应进行准确的校正，使用Excel绘制绘制温度温度-瓶水质量关系曲线，并求出回归方程；瓶水质量关系曲线，并求出回归方程；d.试样在煮沸的过程中应防止悬液溢出；试样在煮沸的过程中应防止悬液溢出；e.如试样中含有可溶盐、亲水性胶体或有机如试样中含有可溶盐、亲水性胶体或有机质，应改用中性液体质，应改用中性液体(如煤油如煤油)，并用抽气法排，并用抽气法排气。气。比重瓶校准比重瓶校准5.35.3、颗粒密度、颗粒密度 、浮秤法测定颗粒密度的步骤浮秤法测定颗粒密度的步骤讲义讲义5.35.3颗粒密度颗粒密度 练习题练习题1 15-105-10、(问答问答)检测土的颗粒密度的目的是什么？检测土的颗粒密度的目的是什么？答答：测测定定土土的的颗颗粒粒密密度度，用用于于计计算算土土的的孔孔隙隙比比、孔孔隙隙率率、饱和度等指标。饱和度等指标。5-115-11、(问问答答)颗颗粒粒密密度度的的常常规规检检测测方方法法有有哪哪些些？各各适适用用于什么土？于什么土？答：比重瓶法答：比重瓶法-适用于粒径小于适用于粒径小于5mm5mm的土；的土；浮浮秤秤法法-适适用用于于粒粒径径大大于于、等等于于5mm5mm的的土土，且且其其中中大于大于20mm20mm的颗粒含量应小于总土质量的的颗粒含量应小于总土质量的10%10%。虹虹吸吸法法-适适用用于于粒粒径径大大于于、等等于于5mm5mm的的土土，且且其其中中大于大于20mm20mm的颗粒含量应大于总土质量的的颗粒含量应大于总土质量的10%10%。5.35.3颗粒密度颗粒密度 练习题练习题2 25-125-12、(问问答答)当当土土中中既既含含有有小小于于5mm5mm的的土土也也含含有有大于大于5mm5mm的土时，土的颗粒密度应怎样测定？的土时，土的颗粒密度应怎样测定？答：答：小于小于5mm5mm的土用比重瓶法测定；的土用比重瓶法测定；大于大于5mm5mm的土用浮秤法或虹吸法测定；的土用浮秤法或虹吸法测定；平均颗粒密度按下式计算：平均颗粒密度按下式计算：smsm=1/(P=1/(P1/1/s1s1+P+P2 2/s/s2 2)5.45.4、颗粒分析、颗粒分析 试验目的：测定土的粒径级配，为土的分类试验目的：测定土的粒径级配，为土的分类定名以及应用提供依据。定名以及应用提供依据。检验方法和适用范围：检验方法和适用范围：筛析法：筛析法：60mm60mm，0.075mm0.075mm的土的土 密度计法或移液管法：密度计法或移液管法：0.075mm0.075mm的土的土 当土中含有大于或小于当土中含有大于或小于0.075mm0.075mm的土各超过的土各超过总质量的总质量的10%10%时，应联合使用筛析法和密度计时，应联合使用筛析法和密度计法或移液管法。法或移液管法。重点掌握重点掌握筛筛析法析法和密度计法和密度计法 5.45.4、颗粒分析、颗粒分析 .筛析法注意事项筛析法注意事项:a.取样数量依据粒径大小按表取样数量依据粒径大小按表17.33确定。确定。b.2mm之上用粗筛，之上用粗筛，2mm之下用细筛。当其之下用细筛。当其中之一小于中之一小于10%时，可以省略。时，可以省略。c.对于无粘聚性的土可直接用干筛；对于对于无粘聚性的土可直接用干筛；对于含有含有黏土粒的砂类土黏土粒的砂类土，必要时用水筛。，必要时用水筛。d.当小于当小于0.075 mm试样质量超过试样质量超过10时，应时，应用密度计法测定小于用密度计法测定小于0.075mm0.075mm的颗粒组成的颗粒组成。e.绘制颗粒级配曲线，计算绘制颗粒级配曲线，计算Cu、Cc。5.45.4、颗粒分析、颗粒分析.密度计法注意事项密度计法注意事项 a.a.密度计应进行温度校正密度计应进行温度校正 b.b.专用专用1000ml1000ml量筒量筒,与密度计配套与密度计配套 c.c.正确选用分散剂正确选用分散剂(一般用氨水一般用氨水)pH6.5 NaOH pH7.5 (NaPO pH 7.5 (NaPO3 3)6 6 六偏磷酸六偏磷酸钠钠 d.d.绘制颗粒级配曲线，计算绘制颗粒级配曲线，计算Cu、Cc。5.45.4、颗粒分析、颗粒分析在半在半对对数坐数坐标纸标纸上上绘绘制粒径分布曲制粒径分布曲线线 计计算：不均匀系数算：不均匀系数Cu=d60/d10 曲率系数曲率系数Cc=d230/(d60*d10)d10、d30、d60分分别为颗别为颗粒粒级级配曲配曲线线上上10%、30%、60%含量的粒径。含量的粒径。判判定定级级配配：级级配配良良好好：Cu5，且且Cc13；否否则为级则为级配不良。配不良。讲义讲义 密度计校准密度计校准5.45.4颗粒分析颗粒分析 练习题练习题1 11-21-2、(填填空空)土土颗颗粒粒分分析析试试验验常常用用的的方方法法包包括括（筛筛析析法法）、（密度计法）、（移液管法）。（密度计法）、（移液管法）。1-31-3、(填填空空)评评价价土土的的级级配配指指标标有有（不不均均匀匀系系数数）和和（曲曲率率系系数数），前前者者的的定定义义式式为为（Cu=dCu=d6060/d/d1010 ），后后者者的的定义式为（定义式为（Cc=dCc=d2 23030/(d/(d6060*d*d1010)）。）。2-62-6、（单单选选）以以X X表表示示小小于于某某粒粒径径的的试试样样质质量量占占试试样样总总质质量量的的百百分分数数，以以d d表表示示土土粒粒直直径径。土土的的颗颗粒粒分分析析数数据据表示在（表示在（D D）图形上。）图形上。A A、X Xd Bd B、lgXlgXd Cd C、lgXlgXlgd Dlgd D、X Xlgdlgd4-64-6、(判判断断)土土颗颗粒粒分分析析筛筛析析法法适适用用于于小小于于或或等等于于60mm60mm，大于大于0.075mm0.075mm的土。（的土。（）5.45.4颗粒分析颗粒分析 练习题练习题2 26-4、颗颗粒粒分分析析试试验验中中，从从级级配配曲曲线线上上求求得得d60=8.3mm，d30=2.4mm，d10=0.55mm，试试判断该土样级配的好坏。判断该土样级配的好坏。解：解：Cu=8.3/0.55=15.1 C