17土工试验1.ppt

《17土工试验1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《17土工试验1.ppt（51页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、14土工试验土工试验概述本章要点:.1土的形成及土工试验的重要性;.2含水量、密度、颗粒分析、含水量、密度、颗粒分析、颗粒密度、界限颗粒密度、界限含水量、击实。含水量、击实。14.1检测评定依据检测评定依据1铁路工程土工试验规程铁路工程土工试验规程TB10102-20042客客运运专专线线铁铁路路路路基基施施工工技技术术指指南南（TZ212-2005）3 3铁路铁路I I程岩土分类标准程岩土分类标准(TBl00772001)(TBl00772001)4铁铁路路路路基基工工程程施施工工质质量量验验收收标标准准（TB10414-2003）5铁路路基施工规范铁路路基施工规范（TB10202-2002

2、）6客客运运专专线线铁铁路路路路基基工工程程施施工工质质量量验验收收暂暂行行标标准准（铁建设（铁建设2005160号）号）7建筑地基基础设计规程建筑地基基础设计规程（GB50007-2002）8建筑地基处理技术规范建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）9湿陷性黄土地区建筑规范湿陷性黄土地区建筑规范（GB25-2005）14.2土定义1）由风化作用形成的沉积物或未经固结的松散集合体，在工程上统称为土。14.3应掌握和了解的试验项目应掌握和了解的试验项目掌握：含水量、密度、颗粒分析、含水量、密度、颗粒分析、颗粒密度、颗粒密度、界限含水量、击实界限含水量、击实等；了解：有机物，有机物，湿陷系数

3、、自重湿陷系数、膨胀率、膨胀力，化学分析。4）土工试验的重要性：）土工试验的重要性：为为工工程程设设计计或或施施工工提提供供可可靠靠的的技技术术指指标标和参数；和参数；如如果果测测试试指指标标失失真真，不不仅仅使使按按此此设设计计的的工工程程失失稳稳甚甚至至于于破破坏坏，就就会会造造成成财财力力、物力的浪费。物力的浪费。土土工工试试验验成成果果因因试试验验方方法法和和试试验验技技巧巧的的熟熟练练程程度度不不同同，会会有有较较大大差差别别。这这种种差差别远大于计算方法所引起的误差。别远大于计算方法所引起的误差。5）为了使土工试验比较正确地反映）为了使土工试验比较正确地反映实际土的性状，要求试验人

4、员必须了实际土的性状，要求试验人员必须了解和掌握以下五方面的情况：解和掌握以下五方面的情况：(1)试验目的和所依据的原理。试验目的和所依据的原理。(2)使用仪器设备性能，操作方法。使用仪器设备性能，操作方法。(3)试试验验应应获获得得哪哪些些数数据据、分分析析出出什什么么结论。结论。(4)试试验验中中的的注注意意事事项项、误误差差的的初初步步分分析。析。(5)分析试验设计与实际问题的联系。分析试验设计与实际问题的联系。.6土的主要成因类型有残积、坡积、洪积、冲积、湖积、冰积和风积。.7根据土粒之间有无黏结性大致可将土分为砂类土(砾石、砂)和黏性土两大类。88室内试验项目包括室内试验项目包括：1

5、)1)土的物理性能试验；土的物理性能试验；2)2)砂的相对密度试验：砂的相对密度试验：3)3)土的变形试验：土的变形试验：4)4)土的强度试验：土的强度试验：5)5)土的化学性试验：土的化学性试验：9 9现场原位测试现场原位测试原原位位测测试试就就是是在在土土原原来来所所处处的的位位置置基基本本保保持持土土的的天天然然结结构构，天天然然含含水水率率以以及及天天然应力状态测定土的性能。然应力状态测定土的性能。(1)(1)原位测试常用的方法包括：原位测试常用的方法包括：1)1)静静力力载载荷荷试试验验(简简称称载载荷荷试试验验，平平板板载载荷荷试试验验、螺螺旋旋载载荷荷试试验验、桩桩基基载载荷荷试

6、试验验、动载荷试验等）。动载荷试验等）。2)2)静力触探静力触探试验试验：3)3)动动力触探力触探试验试验4)4)标标准准贯贯人人试验试验：5)5)十字板剪切试验：十字板剪切试验：.10.10铁路土的工程分类：铁路土的工程分类：巨粒土粗粒土细粒土1411土的组成及基本物理指标1土有二相和三相之分2土中水及其性质土中水是影响工程性质的主要因素，土中水具有以下几种形态：1）吸附水：2）薄膜水:3）孔隙水：1）吸附水）吸附水的特点紧紧吸附在颗粒的表面，它的性质与普通水有很大的差别，由于高岭石、蒙脱石、伊利石颗粒表面一般带有电荷，对水有很大的静电作用，所以能将约003um厚的水吸附在其表面。吸附不的密

7、度在1220之间，冰点在-78并具有很大的黏滞性、弹性和塑性，这种水在地球引力下不移动，只有在105500温度下烘干方法才能从土颗粒表面逸用出。1)薄膜水的特点在吸附水的外层，由于距离粘土颗粒表面较远，故被颗粒吸引的程度要弱些。薄膜水在105500可从土中逸出。3）孔隙水的特点远离颗粒表面，不受静电力影响，可以自由移动。有重力水、毛细水，孔隙水在80105时即可从土体中逸出。14.12土的基本物理指标及换算关系土是由固体颗粒、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减，都会引起土的物理力学性质的变化。图171是土的三相图。土的三相图1）可以直接测定的三个基本物理指标密度、颗

8、粒密度、含水率；2）通过其他指标经计算求得的指标）通过其他指标经计算求得的指标：孔隙比、孔隙率及饱和度；2)常用计算公式常用计算公式1密密度度：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量在在内内)称称为为土土的的密密度度(g/cm3)。密度试验结果应按下列公式计算：密度试验结果应按下列公式计算：式中：式中：试样的湿密度（g/cm3），计算至0.01g/cm3；d试样的干密度（g/cm3）；m湿试样质量(g)；V环刀容积(cm3)；w试样含水率()。.2 制备试样所需加水量制备试样所需加水量:.3制备试样所需湿土质量制备试样所需湿土质量:计算：.4制备试样应增加的水量

9、制备试样应增加的水量:mw0.01(w1-w0)dVs.5试样的饱和度（试样的饱和度（Sr）计算：计算：.6含水率按下式计算：含水率按下式计算：计算：.7重力密度（重度）计算：重力密度（重度）计算：r=g=98110.8土的孔隙率（土的孔隙率（n）的计算：的计算：.9土的孔隙率土的孔隙率（e）计算计算：.10塑性指数塑性指数IP和液性指数和液性指数 IPwLwP.11饱和含水率：饱和含水率：.2细粒土塑性指数与颗粒密度细粒土塑性指数与颗粒密度的关系：的关系：塑性塑性指数指数3.65.85.97.98.09.010.011.811.913.713.815.815.918.318.421.421.

10、527.027.0颗粒颗粒密度密度（g/cm3）2.682.692.702.712.722.732.742.752.762.77.4含水率试验含水率试验4.2烘干法烘干法1电热干燥箱：应能控制温度为电热干燥箱：应能控制温度为105110。2真空干燥箱：应能控制温度为真空干燥箱：应能控制温度为6570。3天平：称量天平：称量200g、分度值分度值0.01g；称量称量1000g、分度值分度值0.2g。4称量盒：称量盒：直径直径50mm高高30mm；长长200mm宽宽100mm高高40mm称量盒。称量盒。5干烘箱：内用硅胶干燥剂。干烘箱：内用硅胶干燥剂。土的类别含水率平行差值（%）w1010w40w

11、40砂类土、有机土、粉土、黏性土0.51.02.0砾、碎石土1.02.03.0.2试验操作步骤：试验操作步骤：1.称取代表性试样：细粒土1530（g）,砂类土、有机土3050（g）,圆砾或角砾250500（g）,碎石类土5001000（g）。放入量盒内，盖好盒盖，称量。2.打开盒盖，将试样盒放入烘箱，在105110温度下烘干。烘干时间：粉土、黏性土不少于8h；砂类土不少于6h；砾、碎石类土不少于4h。3.对含有机质大于5%的土，烘干温度控制6570，在真空干燥箱中烘7h或在电热干燥箱中烘18h。4.从烘箱中取出称量盒，盖上盒盖，放入干燥器中冷却至室温，称干土质量。称量精度：小于200g，准确至

12、0.01g；大于200g，准确至0.2g。5.试验结果含水率（），计算至0.1.核子密度湿度仪操作及核子密度湿度仪操作及注意事项注意事项.1指定专人使用保管，严防丢失损坏；应有专门保管室，切勿存放于办公、宿舍、食堂内。.2每次测试记录完毕，探杆应及时收回，并将底部泥土擦拭干净，当上下移动手柄测杆手感不灵活时，拧出底部滑块上的四个螺钉，取下滑块，擦净，并喷少量专用润滑剂。.3搬运移动时严禁手抱、肩杠。.4严格按说明书规定操作,定时充电、保养。.5熟练操作,减少近距离接触时间,操作后应洗手。颗粒密度试验颗粒密度试验6.1一般规定定定义义：土的颗粒密度是土体内固体颗粒质量与颗粒体积之比值，单位g/c

13、m3。用途：用途：本试验的目的是测定土的颗粒密度，用于计算土的孔隙比、孔隙度、饱和度等指标。颗粒密度试验方法颗粒密度试验方法6.2量瓶法量瓶法适用于粒径小于适用于粒径小于5mm的土；的土；6.3浮称法浮称法适适用用于于粒粒径径等等于于大大于于5mm的的土土，其其中中大大于于20mm的颗粒含量少于的颗粒含量少于10时用浮称法；时用浮称法；6.4虹吸筒法：粒径等于大于虹吸筒法：粒径等于大于5mm的土，大于的土，大于20mm的颗粒含量的颗粒含量10时用虹吸筒法时用虹吸筒法;.5液塑试样制备要点液塑试样制备要点当采用天然含水率土样时，应剔除大于0.5mm的颗粒，然后分别按下沉深度为35mm、911mm

14、及1618mm（或分别按接近液限、塑限和二者的中间状态）制备不同稠度的土膏，静置湿润。静置时间可根据含水率的大小而定。6-24h。6液限、塑限取值液限、塑限取值下沉深度17mm对应的含水率为17mm液限;下沉深度10mm对应的含水率为10mm液限；下沉深度2mm对应的含水率为塑限。取值以百分数表示，准确至0.1%。20击实试验目的和击实功击实试验目的和击实功1击实试验是测定试样在标准击实功作用下含水率与干密度之间的关系，确定试样的最优含水率和最大干密度。2本试验分轻型击实和重型击实：轻型击实试验单位体积击实功约为600kJ/m3，重型击实试验单位体积击实功约为2700kJ/m3。击实试验试样制

15、备分为干法和湿法两种。干法和湿法两种。干法：干法：将代表性试样风干或在低于50温度下烘干。烘干后以不破坏试样的基本颗粒为准。将土碾碎，过5mm、20mm或40mm筛，拌和均匀备用。试样数量，小击实筒最少20kg，大击实筒最少50kg。湿法：湿法：将天然含水率试样碾碎过5mm、20mm或40mm筛，混合均匀后，按选用击实筒容积取5份试样，其中一份保持天然含水率，其余4份分别风干或加水达到所要求的不同含水率。击实试验操作主要步骤：1称取击实筒质量(m1)。2安装好击实筒及护筒（大直径击实筒内还要放入垫块），内壁涂少许润滑油。每个试样应根据选用试验类型按表20.0.3规定，分层击实。每层高度应近似，

16、两层交界处层面刨毛，最后击实面超出筒顶不大于6mm。击锤应沿击实筒周围锤击一遍后，中间再加一击。3击实完成后拆去护筒，修平击实筒顶部试样，拆除底板，当试样底面超出筒外时，也应修平，擦净筒的外壁，称筒和试样总质量(m2)，准确至5g。4将试样从筒中推出，从其中心取2个代表性试样按规程烘干法测定含水率。击实结果击实结果击实干密度(g/cm3)，计算至0.01g/cm3；含水率(),0.1。以五组干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率关系曲线。曲线上峰值点的纵横坐标分别表示击实试样的最大干密度和最优含水率。若曲线不能绘出正确的峰值点，应进行补点。击实结果修正击实结果修正校正后试样的最大干

17、密度：.校正后试样的最优含水率：击实试验标准技术参数试验类型试验方法编号击实仪规格试验条件击锤击实筒护筒层数每层击数最大粒径质量锤底直径落距内径筒高容积高度(kg)(mm)(mm)(mm)(mm)(cm3)(mm)(mm)轻型Q12.551305102116947.4503255Q22.5513051521162103.95035620重型Z14.551457102116947.4505255Z24.5514571521162103.95055620Z34.5514571521162103.95039440注：1.Q1、Q2、Z1、Z2、Z3分别称：轻1、轻2、重1、重2、重3；2.Q2、Z2、Z3筒高为筒内净高。.3.4.5*457*3*94/2103.9=2701kj/m320改良土试验改良土试验29.1一般规定29.1.1改良土是在土中掺入适量的水泥、石灰、粉煤灰等掺合料或其它固化剂，按最优含水率加水拌和，经压实及养生后，抗压强度满足工程要求的混合料。谢谢大家谢谢大家山东铁正交通工程检测有限公司山东铁正交通工程检测有限公司向守元向守元电话电话13953136113053180672626