水运工程地基基础考试真题.docx
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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -水运工程试验检测工程师考试题库土工试验及的基承载力检测可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1、土的形成第一章土工基础学问可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结我国的土大部分形成于 第四纪 或是 新第三纪 时期,依据 的质营力和沉积条件 可分为残积土(风化后在原处)和运积土。依据来源分为有机土和无机土,当土中有机质含量大于 5 -10 时会对工程产生不利影响。岩石可分为:岩浆岩、沉积岩、变质岩2、土的组成土由固相、液相和气相三相 部分组成。1) 固相:土由 原生矿物 (石英云母长石等)
2、和次生矿物 (高岭石蒙脱石等)组成,通过颗粒分析试验可以对土的级配进行确定,级配好的 土压实度高、渗透性小、强度高。2) 液相:分为结合水(吸附在颗粒表面)和自由水两种。结合水:物理化学作用,对细粒土的影响大。自由水:分为毛细管水和重力水。毛细管水的作用是表面张力和重力。重力水可以传递动水和静水压力,但不能承担剪力。含水率测得是两者含量之和。3) 气相:开口和闭口气泡。闭口气泡使得土的渗透性减小,弹性增大,承载力降低,密度减小,变形缓慢。3、国家标准土的工程分类规定:采纳 粗细粒统一体系分类法。工程用土主要是依据土的工程性质(如粒径、级配、塑性、有机质/压缩性等 )进行分类。其中主要性质有:(
3、 1)颗粒粒径工程上将相近粒径的土合成一组叫粒组,其中大于 0.075 mm 的叫粗粒, 其性质主要取决于粒径大小和级配 。小于 0.075 mm 的叫细粒,其性质主要取决于矿物组成。( 2)塑性指数(Ip=Wl-Wp)塑性指数相同,土的性质不肯定相同,由于随着液限的变化土的性质变化也很大。作为建筑的基的土,其分类可见教材第6 页,要留意粒径和塑性指数对土分类的影响。如细粒土分类的依据有粒径、塑性指数、稠度。港口工程的质勘察规范( JTJ240-97)规定:按颗粒级配或塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和粘性土碎石土依据大于2mm 粒径进行再分类砂土依据小于2mm 粒径进行再分类,用Cc、Cu 表
4、示组成特点(颗粒级配 ),密实度可由标贯击数判定。粉土依据大于0.075mm 粒径和粘粒含量以及塑性指数(小于10)进行再分类。 (冻胀最严峻)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结粘性土依据小于0.075mm 粒径以及塑性指数(大于10)进行再分类。自然含水率大于液限,自然孔隙比大于1.0 的粘性土为污泥性土可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结填土由人类活动积累的土塑性图(细粒土分类) :液限为横坐标,塑性指数为纵坐标。有机土的测定:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 37 页 - -
5、 - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -(1) 有机质呈黑色、青黑色或暗色,有臭味,弹性和海绵感。( 2)将试样放在105-110 烘箱中,如试样的液限小于烘前的液限1/3 时,试样为有机质。 需要说明的是:各种分类法中没有软土、冻土、盐渍土的称谓,也没有有机土、砂、石料等。4、土的结构土粒可分为三种类型:单粒结构:在动力作用下易液化,如粉土。絮凝结构:孔隙大,对扰动敏锐。片堆结构:各向异性。5、土的物理性质指标是最基本的工程特点,是衡量土的工程性质的关键。( 1)三相指标:土的物
6、理指标分为2 类指标试验指标 (自然密度 、含水率W 、土粒比重Gs) 换算指标 (孔隙比、孔隙率、饱和度)1)自然密度 :总质量与总体积之比。2)饱和密度 sat:孔隙全为土水的质量与总体积之比3) 浮密度 :土粒质量与同体积的水质量之差与总体积之比(饱和密度1)4) 干密度 d:土粒质量与总体积之比,是填土施工的掌握指标。饱和密度 自然密度 干密度 浮密度5) 含水率 w:水的质量与土粒质量之比。6) 土粒比重Gs:土粒质量与同体积4 摄氏度水的质量之比,数值上等于土粒密度。7) 孔隙比 e:孔隙体积与土粒体积之比(e=Gs/ d 1=土粒比重 /干密度 1)8)孔隙率n:孔隙体积与总体积
7、之比n=e/1+e9) 饱和度 Sr:水体积与孔隙体积之比.含水率小并不意味着饱和度小留意:孔隙体积充水的孔隙和未充水孔隙体积土的间隙体积为零不能说明土的密度最大。不同土样(甲、乙)含水率与饱和度没有关系。( 2)无粘性土的相对密度一般采纳相对密度来衡量土的松紧程度emax-e0最大孔隙比 -自然孔隙比Dr= = emax-e0最大孔隙比 -最小孔隙比由三相指标换算可得相对密度的有用表达式:自然干密度 -最小干密度 最大干密度Dr= (最大干密度 -最小干密度)自然干密度按相对密度区分土:疏松土: 0 Dr 1/3 上面那个应当这样说:DR 大于零小于等于1/3中密土: 1/3Dr 2/3DR
8、 大于三分之一,小于等于二分之三密实土: 2/3Dr 1( 3)粘性土的稠度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 37 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -三个界限含水量:液限 (流淌状态与可塑状态的分界含水量)、塑限(可塑状态与半固体状态的分界)、缩限 (半固体状态与固体状态的分界)。土从液限到缩限体积是不断减小的,缩限以后不再转变。依据三个界限求得的指数为:塑性指数和液性指数。塑性
9、指数 : Ip=WL-Wp ,用整数表示(如15),可用来 判别粘性土的分类。其值越大表示越具有高塑性,粘粒含量越多。.液性指数 :IL=W-Wp/ Ip可判别粘性土状态。坚硬: IL 0;可塑: 01.0含水率与软硬程度无关。6、土中水的运动规律1) 土的毛细性:水的毛细作用主要存在于0.002 0.5mm 的孔隙中,如细砂土、粉土、湿砂中。湿砂土表现出的假粘聚力湿由于毛细压力形成的,不同于粘性土的粘聚力。2) 土的渗透性 : 达西定律 V=ki :指水在土中的渗透速度与水力坡降成正比。认为渗透属于层流 ,一般只适用于砂性土 。对于粘性土由于存在结合水的粘滞作用,需要加入起始水力坡降进行修正
10、 V=k i-io 。 当渗透力向上时,经常造成流砂、管涌 等危害。3) 冻土现象主要是指土体冻结时的面膨胀的冻胀现象和融解后土体强度急剧降低的冻融问题。例题 1已知土样体积V 37.5,湿土重Mo 0.6711N,烘干后重M 0.4915N ,比重 Gs=2.68,运算孔隙比和饱和度。解:公式: e= Gs/d 1。 d /( 1W ) ; W=M水/M 干土。Sr=V 水/V 孔隙。 GsM 干土 /V 土粒。可求得:1W=M水/M 干土( 0.67110.4915) /0.4915=36.5% d /( 1W ) =67.11/37.51+0. 365=1.311 e= Gs/ d 1=
11、2.68/1.311-1=1.042 V 水 =67.21-49.25=17.96V 土粒 M 干土 /Gs =49.15/2.69=18.27 V 孔隙 V- V 土粒 =38.4-18.27=20.13 Sr=V 水 /V 孔隙 =17.96/20.13=89.22%例题 2某细粒湿土质量为190g,烘干后为145g,土样液限为36,塑限为18 ,就求土塑性指数、液性指数、状态并命名。解:( 1) 塑性指数Ip=36%-18%=18命名为粘土。( 2)液性指数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 37 页
12、- - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -( 3)含水率 W =190-145/145=31.03%Il=W-Wp/ Ip=31.03%-18%/18%=0.72为可塑状态。.1、某 1.5m3 的土样,重度为17.5KN/m3 ,含水率 30,土粒重度27KN/m3 ,就土粒体积为多少?0.748 m32、如土样孔隙体积为土粒体积的0.95 倍,如土样孔隙为水布满时(如土粒重度为27KN/m3 ),土样重度为多少 . 13.8 KN/m33、土样含水率15,干重度16KN/m
13、3 ,孔隙率0.35,自然重度10KN/m3 ,求饱和度。 ( 68.5).4、土的自然密度为1.7g/cm3 ,含水率 22.2 , 土粒比重2.72 7g/cm3,求孔隙比, 孔隙率, 饱和度。( 0.96, 49, 62.9).5、含水率为4的湿砂100kg,其中水的重量多少?7、土样和试样制备明白:土样的采样和试样的制备过程熟识:原状土样与扰动土样的概念把握:原状土样取土、运输、保管应满意的要求为保证试验成果的牢靠性,要统一土样试样的制备方法和程序。试样质量不是越大越好。一般室内土工试验的土样粒径均需小于60mm 的扰动土,并以含水率和密度作为掌握指标。原状土:用铁皮筒或取土器(直径大
14、于100mm )取土。扰动土:用四分法取样。( 1)原状土试样制备留意:环刀内壁涂凡士林。环刀下压方向与自然土层方向一样。不立刻进行试验时应保湿存放。余土进行含水量测定。平行试验或同一组试件的密度差值不大于0.03g/cm3 ,含水量差不得大于2%( 2)扰动土试样制备1)碾压过筛加水浸润一昼夜备用,砂性土可酌量缩短物理性质试验(液塑缩限)过0.5mm。水理及力学性质试验(如直剪无侧限)过2mm: 击实试验过5mm 。2) 试样制备 :击样法:就是依据环刀体积算出所需土样数量,用单层或三层法击实。 压样法:就是用静力压到所需密度,粘性土压时最好有排气孔和透水石。两种方法对力学性质有肯定的影响。
15、( 3)试样饱和依据土的性质选用饱和方法1) 浸水饱和 法:砂性土2)毛细管饱和法:渗透系数大于10-4 cm/s 的土,留意上下两端放滤纸和透水石,水面不要埋没试样,时间不少于2 昼夜。3)抽气饱和法 :渗透系数小于等于10-4 cm/s 的土(粘性土) ,需要凡士林密封,抽真空达到一个大气 压力值时开头注水,注水过程真空保持不变,待水埋没饱和器停止抽气,粘性土需静置10 小时,饱和度不应低于95。需要把握试样加水量的运算饱和度的运算加水量的运算.其次章含水量及界限含水量试验可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,
16、共 37 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -土工试验分为室内和现场试验。含水量是施工质量掌握的重要依据,界限含水量可用来运算塑性指数和液性指数,也是粘性土分类和估量的基承载力的依据。可以判定土体状态和塑性范畴。1、含水量试验(试验步骤)( 1)烘干法:适用于粘性土,砂性土及有机质土设备:烘箱、天平(感量 0.01g )、干燥器数量: 15 30 克,砂土稍多些。温度: 105 110,有机土(含量大于5)在 65 70 度烘干,结果一般比实际偏大。时间:粘性土大于8
17、 小时,砂土大于6 小时。烘干后放入干燥器冷却。( 2)酒精法适用于现场。土样:粘土10g 左右、砂土2030g。燃烧 3 次。结果略低于烘干法。试验结果精确到0.1(如 15.2)测定原状土样的物理力学指标时,含水率可用重塑土样的含水率。(一)、烘干法1、 定义和适用范畴(1) 土的含水量是在105110下烘至恒量时所失去的水分质量和达恒量后干土质量的比值,以百分数 表示,本法是测定含水量的标准方法。( 2) 本试验方法适用于粘质土、粉质土、砂类土和有机质土类。2、仪器设备( 1)烘箱:温度能保持105110。( 2)天平:感量0.01g。( 3)其它:干燥器、称量盒等。3、试验步骤( 1)
18、取具有代表性试样,细粒土1530g。砂粒、有机土为50g 称质量,称量结果即为湿土质量。( 2)掀开盒盖,将试样在温度105110下烘干,烘干时间细粒土不得少于8h,对砂类土不得少于6h。( 3)将烘干后的试样取出,放入干燥器冷却,称质量精确至0.01g。4、结果整理按下式运算含水量:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mms ms100可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中: 含水量%m湿土质量g ms 干土质量g本法须进行二次平行试验,取其算术平均值,答应平行差值如下表:含水量( %)答应平行差值(% ) 50.3 40 1 40 2(二)、酒精燃烧法1、目的和适
19、用范畴本试验方法适用于快速简易测定细粒土(含有机质的除外)的含水量。2、仪器设备( 1)称量盒可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 37 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -( 2)天平:感量0.01g。( 3)酒精:纯度95%。( 4)滴管、火柴、调土刀等。3、试验步骤( 1)取具有代表性试样,称湿土质量。( 2)用滴管将酒精注入放有试样的称量盒中,直至盒中显现自由液面为止。( 3)
20、点燃盒中酒精,燃至火焰熄灭。( 4)将试样冷却数分钟,重新燃烧两次。( 5)称干土质量精确至0.01g。4、结果整理按下式运算含水量:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mms ms100可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中: 含水量, % m湿土质量gms 干土质量g本法须进行二次平行试验,取其算术平均值,答应平行差值如下表:含水量( %)答应平行差值(% ) 50.3 40 1 40 22、界限含水量试验界限含水量是土的固有指标与环境无关。( 1)液塑限联合测定法液塑限联合测定仪理论依据:依据极限平稳理论,当圆锥角为30 度时,圆锥入土深度与含水量在双对数坐标上
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