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工程质量试验检测实训指导书 工程质量试验检测实训指导书适用专业水利水电工程沈阳农业大学高等职业技术学院xx年4月本工程质量试验检测实训安排两周时间。 其工程质量试验检测实训包括两部分建材试验检测实训和土工试验检测实训，时间分配为各一周。 一、工程质量试验检测实训的内容（一）土工部分可模拟除险加固的水利水电工程或填土工程的实际需要情况，有针对性的选择土工方面试验检测项目。 供选择的项目有 1、土的密度试验（可采用现场试验） 2、土的含水率试验（可采用现场试验） 3、土粒比重试验 4、土的颗分试验 5、土的塑限试验 6、土的液限试验 7、土的相对密度试验 8、土的渗透试验 9、土的击试验 10、土的固结试验 11、土的剪切试验（二）建材部分可结合本院工程质量检测中心承接的省内水利工程材料性能的委托，即根据每年检测中心的实际情况，有针对性的选择建材方面试验检测项目。 供选择的项目有1）水泥 （1）密度 （2）细度 （3）标准稠度用水量 （4）凝结时间 （5）体积安定性 （6）胶砂强度2）细骨料 （1）表观密度 （2）堆积密度 （3）含水率 （4）吸水率 （5）含泥量 （6）泥块含量 （7）颗粒级配3）粗骨料 （1）颗粒级配 （2）表观密度 （3）含水率 （4）吸水率 （5）堆积密度 （6）空隙率 （7）含泥量 （8）泥块含量 （9）针、片状颗粒含量 （10）压碎指标4）混凝土 （1）和易性 （2）混凝土拌合物密度 （3）混凝土立方体抗压强度5）砂浆 （1）和易性 （2）砂浆拌合物密度 （3）砂浆立方体抗压强度6）钢筋 （1）拉伸性能 （2）冷弯7）普通黏土砖普通黏土砖抗压强度 二、工程质量试验检测实训时间安排工程质量试验检测实训时间为两周，安排在理论教学和技能训练实践教学后的第六学期进行。 三、工程质量试验检测实训的要求 1、工程质量试验检测实训全过程都要严格按中华人民共和国国标及行标有关规程和规范进行。 2、有关的工程质量试验检测其他要求详见工程质量试验检测实训任务书。 四、参考书 1、土工试验规程SL2371999南京水利科学研究院主编中国水利电力出版社出版1999年12月； 2、土工试验方法标准GB/T1231999中华人民共和国水利部主编中国计划出版社出版1999年9月。 3、水利工程质量试验检测辽宁省水利工程质量监督中心站xx年 4、土力学务新超主编，全国高等职业技术教育水利水电工程建筑专业的统编教材，水利水电出版社，xx年出版。 5、水工混凝土试验规程DL/T5150xx中华人民共和国电力行业标准中国电力出版社xx.北京 6、水工混凝土砂石骨料试验规程DL/T5151xx中华人民共和国电力行业标准中国电力出版社xx. 17、普通混凝土配合比设计规程JGJ552000建材行业标准 8、电力工业标准汇编水电卷水利电力出版社1994年4月 五、各项试验检测目的、方法与步骤、要求与成果土工部分（一）土样和试样制备 1、目的和适用范围土样在试验前必须经过制备程序,包括土的风干、碾散、过筛、匀土、分样和储存等预备程序，以及制备试样程序。 对密封的原状土样除小心搬运和妥善存放外，在试验前不应开启。 土样和试样制备适用于扰动土样的预备程序，扰动土样和原状土样的制备程序。 2、仪器设备 （1）细筛孔径 5、 2、0.5mm。 （2）洗筛孔径0.075m m。 （3）台秤称量1040kg,分度值5g。 （4）天平撑量1000g,分度值0.1g;称量200g,分度值0.01g。 （5）碎土器磨土机。 （6）击实器包括活塞、导筒和环刀。 （7）抽气机（附真空表）。 （8）饱和器（附金属或玻璃的真空缸）。 （9）其他烘箱、干燥器、保湿器、研钵、木锤、木碾、橡皮板、玻璃瓶、修土刀、钢丝锯、凡士林、土样标签以及其他盛土器等。 3、扰动土样预备程序 （1）细粒土样预备程序将扰动土样进行土样描述。 将块状扰动土放在橡皮板上用木碾或利用碎土器碾散（勿压碎颗粒）；根据试验所需土样数量，将碾散后的土样过筛。 如液限、塑限、缩限等试验，过0.5mm筛；物理性及力学性试验土样,过2mm筛；击实试验土样,过5mm筛。 过筛后用四分对角取样法或分砂器,取出足够数量的代表性土样,分别装入玻璃缸内,标以标签,以备各项试验之用。 对风干土,需测定风干含水率.为配制一定含水率的土样,取过2mm筛的足够试验用的风干土15kg,平铺在不吸水的盘内按加水量公式计算所需的加水量，用喷雾器喷洒预计的加水量,静置一段时间,然后装入玻璃缸内盖紧,润湿一昼夜备用(砂性土润湿时间可酌情减短)。 测定湿润土样不同位置的含水率（至少2个以上），要求差值不大于1%。 对不同土层的土样制备混合土样时，应根据各土层厚度，按权数计算相应质量配合，然后按有关规定进行扰动的预备工作。 （2）粗粒土样预备程序对砂及砂砾土，按四分法或分砂器细分土样，然后取足够试验用的代表性土样供作颗粒分析试用，其余过5mm筛。 筛上和筛下土样分别储存,供作比重及最大和最小孔隙比等试验用。 取一部分过2mm筛的土样供作力学性实验用.如有部分粘土依附在砂砾石上面,则先用水浸泡,将浸泡过的土样在2mm筛上冲洗,取筛上筛下代表性的土样供作颗粒分析实验用.将冲洗下来的土浆风干至易碾散为止,再按有关规定进行预备工作. 4、扰动土试样制备根据工程和设计的要求,将扰动土制备成所需的试样供进行压缩、剪切及渗透等试验用。 试样制备的数量视试验需要而定，一般应多制备12个备用。 制备试样密度、含水率与制备标准之差应分别在0.02g/cm3与1%范围以内,平行试验或一组内各试样间之差值分别要求在0.02g/cm3和1%以内.扰动土样试样的制备,视工程实际情况,分别采用击样法、击实法和压样法。 5、原状土试样制备小心开启原状土样包装皮，辨别土样上下和层次，整平土样两端。 无特殊要求时，切土方向与天然层次垂直。 用环刀切取试样；试样与环刀要密合，同一组试样的密度差值不宜大于0.03g/cm3,含水率差值不宜大于2%.切削过程中,应细心观察土样的情况,并描述它的层次、气味、颜色，有无杂质，土质是否均匀，有无裂缝等。 切取试样后剩余的原状土样，应用蜡纸包好置于保湿器内，以备补作试验之用；切削的余土作物理性试验。 视试样本身及工程要求，决定试样是否进行饱和，如不立即进行试验或饱和时，则将试样暂存于保湿器内。 6、试样饱和土的孔隙逐渐被水填充的过程称为饱和，当孔隙被水充满时的土，称为饱和土。 试样饱和方法视土的性质选用浸水饱和法、毛管饱和法及真空抽气饱和法三种。 7、计算1计算干土质量001.01wmms?式中:sm干土质量,g；m风干土质量(或天然湿土质量),g；0w风干含水率(或天然含水率),%。 2计算土样制备含水率所加水量:)(01.001.0100w wwmm w?式中:wm土样所需加水质量,g；w?土样所要求的含水率,%。 计算制备扰动土试样所需总土质量:V w md?)01.01(0?式中:m制备试样所需总土质量,g；d?制备试样所要求的干密度,g/cm3；V计算出击实土样体积或压样器所用环刀容积,cm3。 计算制备扰动土样应增加的水量V ww mdw?)(01.00?计算饱和度ewGeGSsds dr?)(式中:rS饱和度，%；?饱和后的密度，g/cm3；d?土的干密度，g/cm3；sG土粒比重；w饱和后的含水率，%；e土的孔隙比。 （二）、室内土的物理力学性质指标的试验实训一土粒比重试验 1、试验目的土粒比重是土在1051100C下烘至恒值时的质量与土粒同体积40C纯水质量的比值。 试验的目的，测定土粒比重。 2、试验方法与适用范围 （1）粒径小于5mm的土，用比重瓶法进行。 （2）粒径大于5mm的土，其中含粒径大于20mm颗粒小于10%时，用浮称法进行，含粒径大于20mm大于10%时，用虹吸筒法进行；粒径小于5mm部分用比重瓶法进行，取其加权平均值作为土粒比重。 3、比重瓶法试验 （1）仪器设备比重瓶容量100；天平称量200,分度值0.001；恒温水槽；砂浴；温度计；烘箱；纯水等。 （2）操作步骤将比重瓶烘干，称瓶质量m0，装烘干试样约15入比重瓶内，称干土加瓶质量m3，精确至0.001g为排出土中的空气，将已装有干土的比重瓶，注纯水至瓶的一半处，摇动比重瓶，并将瓶放在砂浴上煮沸。 煮沸时间自悬液沸腾时算起，砂及砂质土不应少于30分钟，粘土及粉质粘土不应少于1小时。 煮沸时应注意不使土液溢出瓶外。 将煮沸经冷却的纯水注入有试样的比重瓶近满，把比重瓶放在恒温水槽内至温度稳定。 待瓶内上部悬液澄清，用滴管注入纯水至瓶口，塞好瓶塞，使多余水分自瓶塞毛细管中溢出，将瓶外水分擦干后称瓶、水、土的总质量m2。 精确至0.001g。 然后立即测瓶内水的温度。 根据测得的温度，从已绘制的温度与瓶、水总质量关系曲线中查得各试验温度下瓶、水的总质量m1。 （3）计算土粒比重按下式计算t wsssGmm mmG.21?式中G wtt0CU时纯水的比重，可查土工试验规程。 （4）要求本试验需进行2次平行测定，其平行差值不得大于0.02，取其算术平均值。 （5）本试验记录格式比重试验记录表（比重瓶法）工程名称试验者土样编号计算者试验日期校核者试样编号比重瓶号温度液体比重比重瓶质量(g)瓶、干土总质量(g)干土质量(g)瓶、液体总质量(g)瓶、液、土总质量(g)与干土同体积的液体质量(g)比重平均值 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)查表 (4)- (3) (5)+ (6)- (7) (5)/ (8) (2)实训二土的颗分实验 1、试验目的颗粒分析试验是测定干土中各种粒组所占该土总质量的百分数，借以明确颗粒大小分布情况，供土的分类与概略判断土的工程性质及选料之用。 2、试验方法与适用范围 （1）筛析法适用于粒径大于0.075mm的土。 （2）密度计法适用于粒径小于0.075mm的土。 （3）移液管法适用于粒径小于0.075mm的土。 （4）若土中粗细兼有，则联合使用筛析法及密度计法或移液管法。 3、筛分法实验 （1）仪器设备符合GB600385的要求的试验筛。 粗筛圆孔，孔径为60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm；细筛孔径为2. 0、1. 0、0. 5、0. 25、0. 1、0.075mm。 天平称量1000g与称量200g。 台秤称量5kg.。 振筛机应符合GB990988的技术条件。 其他烘箱、研钵、瓷盘、毛刷、木碾等。 （2）操作步骤（无粘性土的筛分法）从风干、松散的土样中，用四分法按下列规定取出代表性试样1）粒径小于2mm颗粒的土取100g300g2）最大粒径小于10mm的土取300g1000g3）最大粒径小于20mm的土取1000g2000g4）最大粒径小于40mm的土取2000g4000g5）最大粒径小于60mm的土取4000g以上。 称量准确至0.1g；当试样质量多于500g时，准确至1g。 将试样过2mm细筛，分别称出筛上和筛下土质量。 取2mm筛上试样倒入依次叠好的粗筛的最上层筛中；取2mm筛下试样倒入依次叠好的最上层筛中，进行筛析。 细筛宜放在振筛机上震摇，震摇时间一般为1015min。 由最大孔径筛开始，顺序将各筛取下，在白纸上用手轻叩摇晃，如仍有土粒漏下，应继续轻叩摇晃，至无土粒漏下为止。 漏下的土粒应全部放入下级筛内。 并将留在各筛上的试样分别称量，准确至0.1g。 各细筛上及底盘内土质量总和与筛前所取2mm筛下土质量之差不得大于1%；各粗筛上及2mm筛下的土质量总和与试样质量之差不得大于1%。 注若2mm筛下的土，小于试样总质量的10%，则可省略细筛筛析；若2mm筛上的土，小于试样总质量的10%，则可省略粗筛筛析。 （3）计算与制图计算小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数xBAdmmx?式中X小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数；m A小于某粒径的试样质量，g；m B当细筛分析时或用密度计法分析时所取试样质量（粗筛分析时则为试样总质量），g；d x粒径小于2mm或粒径小于0.075mm的试样质量占总质量的百分数，如试样中无大于2mm粒径或无小于0.075mm的粒径，在计算粗筛分析时则d x100%。 绘制颗粒大小分布曲线。 以小于某粒径的试样质量占总质量的百分数为纵坐标，以粒径在对数横坐标上进行绘制（详见教材）。 然后求出各粒组的颗粒质量的百分数。 计算级配指标1）不均匀系数1060ddc u?；2）曲率系数1060230d dd? 4、密度计法实验 （1）仪器设备乙种比重计刻度为0.9951.020,分度值为0.0002；量筒高度约45cm,直径约6cm,容积1000ml，刻度为01000ml,分度值为10ml；天平、细筛、洗筛、温度计、搅拌器、煮沸设备等。 （2）操作步骤宜采用风干土试样，按下式计算试样干质量为30g时所需的风干土质量。 式中w风干土试样含水量称干质量为30g的风干试样倒入锥形瓶中，勿使土粒丢失。 注入水200ml，浸泡过夜。 将锥形瓶放在煮沸设备上，连接冷凝管进行煮沸。 一般煮沸时间约1小时。 将冷却后的悬液倒入瓷杯中，静置约1分钟，将上部悬液倒入量筒。 杯底沉淀物用橡皮头研杵细心研散、加水，经搅拌后，静置约1分钟，再将上部悬液倒入量筒。 如此反复操作，直至杯中悬液登清为止。 当土中大于0.075mm的颗粒估计超过试样总质量的15%，应将其全部倒至0.075mm筛上冲洗，直至筛上仅留大于0.075mm的颗粒为止。 将留在洗筛上的颗粒洗入蒸发皿内，倾去上部的清水，烘干称量，按规程规定进行细筛筛析。 将过洗筛上的颗粒倒入量筒，加4%浓度的六偏磷酸钠约10ml于量筒溶液中，再注入纯水，使筒内悬液达1000ml。 用搅拌器在量筒内沿整个悬液深度上下搅拌约1分钟，往复约30次，取出搅拌器，将密度计放入悬液中同时开动秒表。 测经 1、 5、 30、 120、1440分钟时的密度计读数。 注意事项1）每次读数均应在预定时间前1020秒将密度计小心放入悬液接近读数的深度，并须注意密度计浮泡应保持在量筒中部位置，不得贴近筒壁。 2）密度计读数均以弯液面上缘为准。 3）每次读数完毕立即取出密度计放入盛有纯水的量筒中。 并测定各相应的悬液温度，准确至0.50C。 4）每次放入或取出密度计时，应尽量减少对悬液的扰动。 5）如试样在分析前未过0.075mm洗筛，而在密度计第1个读数时，发现下沉的土粒已超过试样总质量的15%时，则应在试验结束后，将量筒中土粒过0.075mm筛，然后按土工试验规程规定求得粒径大于0.075mm的颗粒组成。 （3）计算和绘图按下式计算小于某粒径的试样质量占试样总质量百分数。 ?20)1(100w Dt SsCn mR CmVX?式中C S?土粒比重校正值，查土工试验规程表a.5.0.1；或按下式计算20w ssSC?土粒密度S，g/cm3；w20_200C时水的密度，g/cm3；n?_弯液面校正值；m t?_温度校正值，查规程附表a.4.0.1C D?_分散剂校正值；R?_乙种比重计读数。 按下式计算颗粒直径，也可以按土工试验规程图（4.5.2）确定。 式中d_颗粒直径，mm；w0_40C时水的密度，g/cm3；_水的动力粘滞系数，kP a.s；G S_土粒比重；G wT_温度为T0C时的水的比重；L_某一时间t内的土粒沉降距离，cm；g_重力加速度，981cm/s2；T_沉降时间，s。 绘制颗粒大小分布曲线用小于某粒径的土质量百分数为纵坐标，颗粒直径为横坐标（以对数尺度），将试验数据点在图上，绘成一条平滑曲线，即为该土的颗粒大小分布曲线。 )01.01(wmms? （4）颗粒分析试验记录表颗粒分析试验记录表（密度计法）工程名称试验者土样编号计算者试验日期校核者实训三界限含水率试验 1、试验目的细粒土由于含水率不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态。 液限是细粒土呈可塑状态的上限含水率；塑限是细粒土呈可塑状态的下限含水率。 本试验的目的是测定细粒土的液限、塑限，计算塑性指数、给土分类定名，供计、施工使用。 2、试验方法和适用范围土的液、塑限试验采用液塑限联合测定法；土的塑限试验采用搓滚法；土的液限试验采用碟式仪法。 3、液塑限联合测定法试验 （1）仪设备液塑限联合测定仪圆锥仪、读数显示；试样杯直径4050mm,高3040mm；天平称量200g,分度值0.01g；其他烘箱、干燥器、铝盒、调土刀、孔径0.5mm的筛、凡士林等。 （2）操作步骤液限、塑限联合试验，原则上采用天然含水量的土样制备试样，但也允许采用风干土制备试样。 当采用天然含水量的土样时，应剔除大于0.5mm的颗粒，然后分别按接近液限、塑限和二者之间状态制备不同稠度的土膏，静置湿润。 静置时间可视原含水量的大小而定。 当采用风干土样时，取过0.5mm筛的代表性土样约200g,分成3份，分别放入3个盛土皿中，加入不同数量的纯水，使分别接近液限、塑限和二者中间状态的含水量，调成均匀土膏，然后放入密封的保湿缸中，静置24小时。 将制备好的土膏用调土刀调拌均匀，密实地填入试样杯中，应使空气逸出。 高出试样杯的余土用刮土刀刮平，随即将试样杯放在仪器底座上。 取圆锥仪，在锥体上涂以薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸稳圆锥仪。 小于0.075颗粒土质量百分数干土总质量湿土质量密度计号含水量量筒号干土质量烧杯号含盐量土粒比重试样处理说明比重校正值风干土质量弯液面校正值n试验时间下沉时间t分悬液温度T0C密度计读数土粒落距L厘米粒径毫米小于某粒径土质量百分数（%）小于某粒径的总土质量百分数（%）密度计读数R温度校正值m分散剂校正值C DR M=R+m+n-C DRH=RMC s调节屏幕准线，使初读数为零。 调节升降座，使圆锥仪锥角接触试样面，指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样内，经5秒后立即测读圆锥下沉深度。 取下试样杯，然后从杯中取10g以上的试样2个，测定含水率。 按以上的步骤，测试其余2个试样的圆锥下沉深度和含水率。 （3）计算与制图计算含水率%1001?smmw绘制圆锥下沉深度h与含水率w的关系曲线以含水率为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，在双对数纸上绘制hw的关系曲线。 1）三点连一条直线。 2）当三点不在一直线上，通过高含水量的一点分别与其余两点连成两条直线，在圆锥下沉深度为2处查得相应的含水率，当两个含水率的差值小于2%，应以该两点含水率的平均值与高含水率的点连成一线。 3）当两个含水率的差值大于或等于2%时，应补做试验。 确定液限、塑限在圆锥下沉深度h与含水率w关系图上，查得下沉深度为17mm所对应的含水率为液限w L；查得下沉深度为2mm所对应的含水率为塑限w P，以百分数表示，取整数。 计算塑性指数和液性指数PPLIw wI?P LPw wI?按规范规定确定土的名称 （4）本试验记录格式液塑限联合试验记录表工程名称试验者土样说明计算者试验日期校核者实训四土的相对密度试验 1、定义和适用范围相对密度是无粘性土处于最松状态的孔隙比与天然孔隙比之差和最松状态孔隙比与最紧密状态的孔隙比之差的比值，以Dr表示。 它是表示无粘性粗粒土紧密程度的指标，对于以土作为材料建造的构筑物和地基稳定性，特别是在抗震稳定性方面具有重要的意义。 砂土的紧密程度不仅从它的孔隙比的大小试样编号圆锥下沉深度盒号盒质量(g)盒湿土质量(g)盒干土质量(g)湿土质量(g)土质量(g)水的质量(g)含水率(%)平均含水率(%)液限(%)塑限(%)塑性指数液性指数土的名称来衡量，需根据砂土孔隙比与极限孔隙比的相对关系来表示。 在填方工程施工中常用相对密度指标来控制压实土体质量。 相对密度试验的目的是测定无粘性土的最大与最小孔隙比，用于计算相对密度。 最大孔隙比试验宜采用漏斗法和量筒法；最小孔隙比试验采用振动锤击法。 本试验适用于颗粒粒径小于5mm而能自由排水的砂砾土。 2、最大孔隙比试验 （1）仪器设备量筒容积为500ml及1000ml两种，后者内径应大于6cm。 长颈漏斗颈管内径约1.2cm，颈口磨平。 锥形塞直径约1.5cm的圆锥体镶于铁杆上。 砂面拂平器。 天平称量1000g，分度值1g。 （2）操作步骤取代表性的烘干或充分风干试样约1.5kg，用手搓揉或用圆木棍在橡皮板上碾散，并拌和均匀。 将锥形塞杆自漏斗下口穿入，并向上提起，使锥体堵信漏斗管口，一并放入体积1000ml量筒中，使其下端与筒底接触。 称取试样700g，准确至1g，均匀倒入漏斗中，将漏斗与塞杆同时提高，然后下放塞杆使锥体略离开管口，管口应经常保持高出砂面约1-2cm，使试样缓缓且均匀分成地落入量筒中。 试们全部落入量筒后，取出漏斗与锥形塞，用砂面拂平，勿使量筒振动，然后测读砂样体积，估读至5ml。 用手掌或橡皮板堵住量筒口，将量筒倒转，然后缓慢地转回原来位置，如此反复几次，记下体积的最大值，估读至5ml。 取上述两种方法测得的较大体积值，计算最大孔隙比。 3、最小孔隙比试验 （1）仪器设备金属容器，有两种a容积250ml，内径5cm，高12.7cm。 b容积1000ml，内径10cm，高12.7cm。 振动叉。 击锤锤质量1.25kg，落高15cm，锤底直径5cm。 台秤称量5000g，分度值1g。 （2）操作步骤取代表性的试们约4kg，并进行碾散，拌和均匀。 分3次倒入容器进行振击。 先取上述试样600800g（其数量应使振击后的体积略大于容器容积的1/3）倒入1000ml容器内，用振动叉以每分钟各150200次的速度敲打容器两侧，并在同一时间内，用击锤于试样表面每分钟锤击3060次，直至砂样体积不变为止（一般击510min）。 敲打时要用足够的力量使试样处于振动状态；锤击时，粗砂可用较少击数，细砂应用较多击数。 进行后2次的装样、振动和锤击。 第3次装样时应先在容器口上安装套环。 最后一次振毕，取下套环，用修土刀齐容器顶面削去多余试样，称容器内试样质量，准确至1g，并记录试样体积，计算其最小孔隙比。 注意最小与最大密度，均需进行2次平行测定，取其算术平均值，其平行差值不得超0.03g/cm3。 4、计算 （1）计算最小与最大干密度maxminVm sd?minmaxVm sd?计算至0.01g/cm3。 （2）计算最大与最小孔隙比1minmax?ds wGe?1maxmin?ds wGe?计算至0.01。 （3）计算相对密度d ddd ddre eeeD?)()(min maxmaxminmin max0max?0e天然孔隙比或填土的相应孔隙比；d?天然干密度或填土的相应干密度，g/cm3。 5、本试验记录格式相对密度试记录表土样编号_试验者_土样说明_计算者_试验日期_校核者_试验项目最大孔隙比最小孔隙比备注试验方法漏斗法振打法试样加容器质量(g) (1)容器质量(g) (2)试样质量(g) (3) (1)- (2)试样体积(cm3) (4)干密度(g/cm3) (5) (3) (4)平均干密度(g/cm3) (6)比重G s (7)孔隙比e (8)天然干密度(g/cm3) (9)天然孔隙比e0 (10)相对密度D r (11)实训五土的击实试验 1、试验目的本试验的目的是用标准的击实方法，测定土的密度与含水率的关系，从而确定土的最大干密度与最优含水率。 轻型击实试验适用于粒径小于5mm的粘性土，重型击实试验适用于粒径小于20mm的土。 2、试验仪器设备 （1）击实仪由击实筒、击锤和护筒组成。 （2）天平称量200g，分度值0.1g。 （3）台秤称量10kg，分度值5g。 （4）孔径为5mm的标准筛。 （5）试样推出器宜用螺旋式千斤顶。 （6）其他烘箱、喷水设备、碾土设备、盛土器、修土刀和保湿设备等。 3、操作步骤 （1）试样制备分为干法制备和湿法制备。 干法制备取一定数量的代表性风干土样（轻型约为20kg），放在橡皮板上碾散。 轻型击实试验过5mm筛，将筛下土样拌匀，并测定土样的风干含水率。 根据土的塑限预估最优含水率，按依次相差约2%的含水率制备一组（不少于5个）试样，其中应有2个含水率大于塑限，2个含水率小于塑限，1个含水率接近塑限。 并按下式计算应加的水量)(01.001.01ooww wwmm?式中mw土样所需加水质量，g；m风干含水率时的土样质量，g；w o风干含水率，%；w土样所要求的含水率，%。 将一定量的土样平铺于不吸水的盛土盘内（轻型击实取土约2.5kg），按预定含水率用喷水设备往土样上均匀喷洒所需加水量，拌匀并装入塑料袋内或密封于盛土器内静置备用。 静置的时间分别为高液限粘土不得少于24小时，低液限粘土可酌情缩短，但不应少于12小时。 湿法制备取天然含水率的代表性土样（轻型为20kg）碾散，过筛，将筛下土样拌匀，分别风干或加水到所要求的不同含水率。 注意制备试样时必须使土样中含水率分别均匀。 （2）试样击实将击实仪放在坚实的地面上，击实筒内壁和底板涂一薄层润滑油，连接好击实筒与底板，安装好护筒。 检查仪器各部件及配套设备的性能是否正常，并做好记录。 从制备好的一份试样中称取一定量土样，分3层倒入击实筒内并将土面整平分层击实。 每层25击。 注意1）轻型击实法，每层土料的质量为600800g，即其量应使击实后的试样高度略高于击实筒的1/3；2）两层交接面处的土应刨毛；3）击实完成后，超出击实筒顶的试样高度应小于6mm。 用修土刀沿护筒内壁削挖后，扭动并取下护筒，测出超高（应取多个测值平均，准确至0.1g）。 沿击实筒顶细心修平试样，拆除底板。 如试样底面超出筒外，亦应修平。 擦净筒外壁，称量，准确至1g。 用推土器从击实筒内推出试样，从试样中心取2个一定量土样（轻型为1530g），平行测定土的含水率，称量准确至0.01g，含水率的平行差值不得大于1%。 按上述 （1） （4）的操作步骤对其它含水率的土样进行击实，一般不得重复使用土样。 4、计算与制图 （1）计算%100)1(?dmmw计算击实后的试样的含水率式中w含水率，%；m试图质量，g；m d干土质量，g。 计算击实后各试样的干密度wd01.01?式中?湿密度，g/cm3。 计算至0.01g/cm3。 计算土的饱和含水率%100)1(?S dwsatGw? （2）制图以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线，即为击实曲线。 曲线峰值点的纵、横坐标分别代表土的最大干密度和最优含水率。 如果曲线不能得出峰值点，应进行补点试验。 计算数个干密度下的饱和含水率。 以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，在击实曲线的图中绘制出饱和曲线，用以校正击实曲线。 图的形式见教材。 5、本试验记录格式击实试验记录表工程名称土粒相对密度试验者土样编号每层击数计算者仪器编号风干含水率校核者土样类别试验日期试验序号干密度（g/cm3）含水率(%)筒加土质量（g）筒质量（g）湿土质量（g）密度（g/cm3）干密度盒号盒加湿土质量（g）盒加干土质量（g）盒质量（g）湿土质量（g）干土质量（g）含水率平均含水率最大干密度=g/cm3最优含水率=%饱和度=%大于5mm颗粒含率=%校正后最大干密度=g/cm3校正后最优含水率=%实训六土的渗透实验 1、试验目的本试验是测定土的渗透系数。 2、试验方法和适用范围土的渗透系数变化范围很大（101108），渗透系数测定应采用不同的方法。 （1）常水头法适用于粗粒土（砂质土）； （2）变水头法适用于细粒土（粘质土和粉质土）。 3、常水头渗透试验 （1）仪器设备70型渗透仪；天平；温度计；木锤；秒表等。 （2）操作步骤1）安装好仪器。 2）取具有代表性的风干试样34kg，称量准确至1.0g,并测定试样的风干含水量。 3）将试样分层装入圆筒，每层厚23cm,用木锤轻轻击实到一定厚度，以控制其孔隙比。 如试样含粘粒较多应在金属板上加铺厚约2cm的粗砂过度层，以防止试验时细料流失，并量出过度层厚度。 4）每层试样装好后，连接供水管和调节管，并由调节管中进水，微开止水夹，使试样逐渐饱和。 当水面与试样顶面齐平，关止水夹。 饱和时水流不应过急，以免冲动试样。 5）以上述步骤逐层装试样，至试样高出上测压管34cm止。 在试样上端铺2cm砾石作缓冲层。 待最后一层试样饱和后，继续使水位缓缓上升至溢水孔。 当有水溢出时，关止水夹。 6）量测试样顶部至仪器上口的剩余高度，计算试样净高。 称剩余试样质量（准确至1.0g），计算装入试样总质量。 7）静置数分钟后，检查各测压管水位是否与溢水孔齐平。 如不齐平，用吸水球进行吸水排气。 8）提高调节管使其高于溢水孔，然后将调节管与供水管分开并将供水管置于金属圆筒内。 开止水夹，使水由上部注入金属圆筒内。 9）降低调节管管口，使位于试样上部1/3处，造成水位差，水渗过试样经调节管流出。 注意溢水孔应始终有余水溢出，以保持常水头。 10）测压管水位稳定后，记录测压管水位，计算各测压管间的水位差。 11）开动秒表，同时用量筒接取经一定时间的渗透水量，并重复1次。 接取水量时，调节管管口不可没入水中。 12）测记进水与出水的水温，取其平均值。 13）降低调节管管口至试样中部及下部1/3处，以改变水力坡降，按9）12）要求重复进行测定。 （3）计算按下列公式计算试样的干密度和孔隙比wmm s01.01?；Ahm sd?；1?ds wGe?式中A试样的断面积，cm2；h试样的高度，cm。 按下列公式计算渗透系数k T及k202020?TTk k?；AHtQLk T?式中k T水温T0C时试样的渗透系数，cm/s；k20标准温度（200C）时的渗透系数，cm/s；Q时间t秒内的渗透水量，cm3；L两测压孔中心间的试样高度，10cm；H平均水位差,即（H1+H2）/2，cm；t时间，s；TT0C时水的动力粘滞系数，kPa.s(10-6)，查规程表3.4.2；20200C时水的动力粘滞系数，kP a.s（10-6）。 （4）要求在测得的结果中取34个在允许差值范围以内的数值，取其平均值，作为试样在该孔隙比e时的渗透系数（允许差值不得大于2*10-n cm/s）。 （5）本试验记录格式常水头渗透试验记录表工程名称试样高度试验者土样编号试样面积计算者试样说明土粒比重校核者干土质量孔隙比测压管间距10cm试验日期 4、变水头渗透试验 （1）仪器设备渗透容器由环刀、透水板、套筒及上、下盖组成；水头装置长度为1.0m以上，分度值为1.0mm；其他切土器、100ml量筒、秒表、温度计、削图刀、凡士林等。 （2）操作步骤根据需要用环刀在垂直或水平土样层面切取原状土样或扰动土制备成给定密度的试样，并进行饱和。 切土时，应尽量避免扰动土的结构，并禁止用削土刀反复涂抹试样表面。 将容器套筒内壁涂一薄层凡士林，然后将盛有试样的环刀推入套筒，并压入止水垫圈。 把挤出的多余凡士林小心刮净。 装好带有透水石的上、下盖，用螺丝拧紧，不得漏气漏水。 把装好试样的渗透容器与水头装置连通。 利用供水瓶中的水充满进水管，并注入渗透容器。 开排气阀，将容器侧立，排出渗透容器底部的空气，直至溢出水中无气泡。 关排气阀，放平渗透容器。 在一定水头作用下静置一段时间，待出水管口有水溢出时，可以开始进行试验测定。 将水头管充水至需要高度后，关止水夹，开动秒表，同时测记起始水头h1。 经过时间t后，再测记终了水头h2.如此连续测记23次以上，同时测记试验开始与终止时的水温。 再使水头管水位上升至需要高度，再连续测记数次，需6次以上，试验终止。 （3）计算按下式计算渗透系数k T21lg3.2hhAtaLk T?按下式计算标准温度下的渗透系数k202020?TTk k? （4）要求平均渗透系数的确定在测得的结果中取34个在允许差值范围以内的数值，取其平均值，作为试样在该孔隙比e时的渗透系数（允许差值不得大于2*10-n cm/s）。 （5）本试验记录格式变水头渗透试验记录表工程名称试样高度试验者土样编号试样面积计算者试验次数经过时间 (1)测压管水位(cm)管 (2)管 (3)管 (4)水位差（cm）H1 (5) (2)- (3)H2 (6) (3)- (4)平均H (7) (5)+ (6)/2水力坡降J (8)0.1* (7)渗透水量Q(cm3) (9)渗透系数k T(cm/s) (10) (9)/A* (8)* (1)平均水温(0C) (11)校正系数T/20 (12)水温200C渗透系数k20(cm/s) (13) (10)* (12)平均渗透系数k20(cm/s) (14) (13)/n仪器编号孔隙比校核者土样说明测压管断面积试验日期开始时间t1d hmin终了时间t2d hmin经过时间t(s)开始水头H1cm终了水头H2cmaL2.3AtH1lgH2水温T0C时的渗透系数k T(cm/s)水温0C校正系数T/20渗透系数k T(cm/s)平均渗透系数k20(cm/s) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (6)* (7) (8)* (10) (11)/n实训七土的固结试验1试验目的本试验的目的是测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力，或孔隙比和压力的关系，变形和时间的关系，以便计算土的压缩系数、压缩指数、压缩模量、固结系数及原状土的先期固结压力等。 2、试验方法适用于饱和的粘质土（当只进行压缩试验时，允许用于非饱和土）。 试验方法标准固结试验；快速固结试验规定试样在各级压力下的固结时间为1小时，仅在最后一级压力下，除测记1小时的量表读数外，还应测读达压缩稳定时的量表读数。 3、标准固结试验 （1）仪器设备固结容器；加压设备；变形测量设备；其他刮土刀、天平、秒表等。 （2）试验步骤根据工程需要，切取原状土试样或制备给定密度与含水量的扰动土样。 按试验 一、二的方法，测定试样的密度及含水量。 对于试样需要饱和时，按规范规定的方法将试样进行抽气饱和。 在固结容器内放置护环、透水板和薄滤纸，将带有环刀的试样，小心装入护环内，然后在试样上放薄滤纸、透水板和加压盖板，置于加压框架下，对准加压框架的正中，安装量表。 施加1kP a的预压压力，使试样与仪器上下各部分之间接触良好，然后调整量表，使指针读数为零。 确定需要施加的各级压力。 加压等级一般为12. 5、25. 0、50. 0、 100、 200、 400、 800、 1600、3200kP a。 最后一级压力应大于上覆土层的计算压力100200kP a。 如系饱和试样，则在施加第1级压力后，立即向水槽中注水至满。 如系非饱和试样，须用湿棉围住加压盖板四周，避免水分蒸发。 测记稳定读数。 当不需要测定沉降速率时，稳定标准规定为每级压力下固结24小时。 测记稳定读数后，再施加第2级压力。 依次逐级加压至试验结束。 试验结束后，迅速拆除仪器部件，取出带环刀的试样。 （如系饱和试样，则用干滤纸吸去试样两端表面上的水，取出试样，测定试验后的含水量）。 （3）计算与制图按下式计算试样的初始孔隙比e01)01.01(000?w Gesw式中0试样初始密度，g/cm3；w0试样的初始含水量，%。 按下式计算各级压力下固结稳定后的孔隙比e i000)1(hhe eeii?式中h i某级压力下试样高度变化，即总变形量减去仪器变形量，cm；h0试样初始高度，cm。 按下式计算某一级压力范围内的压缩系数a viii ivppe ea?11绘制ep的关系曲线以孔隙比e为纵坐标，压力p为横坐标，将试验成果点在图上，连成一条光滑曲线。 要求用压缩系数判断土的压缩性。 （4）本试验记录格式固结试验记录表工程名称试验者土样编号计算者仪器编号校核者时间经过(min)压力(kP a)50100xx00日期量表读数(0.01mm)日期量表读数(0.01mm)日期量表读数(0.01mm)日期量表读数(0.01mm)00.2512.2543642.256023h24h总变形量(mm)仪器变形量(mm)试样变形量(mm)注如果采用快速法与标准方法的区别是在各级压力下的压缩时间为1小时，仅在最后一级压力下，除测记1小时的量表读数外，还应测读达压缩稳定时的量表读数。 稳定标准为量表读数每小时变化不大于0.005mm.。 各级压力下试样校正后的总变形量按下式计算t itnT nti ihKhhh h)()()()(?快速法固结试验记录表工程名称试验者土样编号计算者仪器编号校核者试样起始高度h0=mm K=(h n)T/(h n)t=初始孔隙比e0=加压历时（h）压力（kP a）校正前试样总变形量（mm）校正后试样总变形量（mm）压缩后试样高度（mm）压缩稳定后孔隙比p(h n)th i=K(h n)t h=h0-h ie i11111稳定实训八土的剪切实验