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土工试验指导书范文 场地土性能检测指导书建筑工程系二一年四月1目录 1、含水量试验. 22、密度试验（环刀法）. 43、土粒度分析试验（筛分法） 54、液、塑限联合测定试验 75、三轴压缩试验 96、无测限抗压强度试验 167、直接剪切试验 198、击实试验 229、压缩性试验.252实验一含水量试验 一、基本原理土的含水量是试样在1050110C下烘至恒量时所失去的水质量和干土质量的比值，用百分比表示。 含水量是土的基本物理性质指标之一，它是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等的必要指标。 目前国内外测定含水量的方法有多种，但能确保质量，操作简便又能符合含水量定义的试验方法仍以烘干法为主。 故本试验采用烘干法。 本试验方法适用于粘性土、砂性土和有机质土类。 二、仪器设备 （1）烘箱可采用电热烘箱或温度能保持1001050C的其它能源烘箱，也可用红外线烘箱。 （2）天平感量0.01g。 （3）其它干燥器、称量盒等。 三、操作步骤 （1）取具有代表性试样，粘性土为1520g，沙性土、有机质土为50g放入称量盒内，盖上盒盖，称湿土质量，精确至0.01g。 （2）打开盒盖,将盒置于烘箱内,在1051100C的恒温下烘干。 烘干时间对黏性土不得少于8h，对砂性土不得少于6h，对含有机质超过5%的土，应将温度控制在65700C的恒温下烘干。 （3）将称量盒从烘干箱中取出，盖上盒盖，放入干燥容器内冷却至室温，称干土质量，精确至0.01g。 四、数据处理 （1）试样的含水量，应按下式计算，精确至0.1%。 100)1?(00?dmm?式中0?土的含水量%；m0试样湿质量（g）；md试样干质量（g） （2）含水量试验应进行两次平行测定，两次测定的差值，当含水量小于40%时不得大于1%，当含水量?40%时不得大于2%。 取两次测值的平均值。 （2）记录格式见表3含水量试验记录（烘干法）1234=2-35=3-16=4/5*1007盒号盒质量盒+湿土质量g盒+干土质量g水分质量干土质量含水量平均含水量g g ggg4试验二密度试验（环刀法） 一、试验目的通过测定密度来了解土体内部的密实情况。 二、试验设备环刀内径为61.8?0.15mm和79.8?0.15mm高度为20?0.016mm天平:称量500g,感量0.1g,称量200g,感量0.01g其他:修土刀、钢丝锯、凡士林等。 三、适用范围本试验方法适用于粘性土。 四、操作步骤 1、按工程需要取原状土或制配所须状态的扰动土，整平两端，将环刀内壁涂一薄层凡士林，刀口向下放在土样上。 2、用修土刀或钢丝锯将土样上部削成略大于环刀直径的土柱，然后将环刀垂直下压，边压边削至土样伸出环刀上部为止。 削去两端余土，使与环刀口面齐平，并用剩余土样测定含水量。 3、擦净环刀外壁，称环刀与土的质量m1,精确至0.1g。 4、本试验须进行两次平行测定,其平行差值不得大于0.03g/cm3.求其算术平均值。 五、试验要求 1、按下列公式计算湿密度和干密度m?V?m21?001.01?d式中湿密度（g/cm3）； 2、求出平均值。 3、记录格式见下表1m环刀与土盒质量（g）；2m环刀质量（g）密度试验记录（环刀法）土样编号环刀号cm3环刀容积环刀质量g土+环刀质量g土样质量g-湿密度含水量干密度平均密度g/cm3%g/cm3g/cm3/5试验三土粒度分析试验（筛分法） 一、试验目的通过筛分法来评价土的颗粒级配情况。 二、试验原理利用一套孔径不同的标准筛，来分离一定量的砂性土中与孔径相应的粒组，而后称重，计算各粒组的百分含量，确定砂性土的粒度成分。 三、试验仪器 （1）标准筛粗筛（圆孔）孔径为60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm；细筛孔径为2mm、0.5mm、0.25mm、0.074mm。 （2）天平称量5000g/感量5g；称量1000g/感量1g；称量200g/感量0.2g。 （3）摇筛机。 （4）其他烘箱、筛刷、烧杯、木碾、研钵等。 四、备样 （1）从风干、松散的土样中，用四分法按照下列规定取出具有代表性的试样 （2）小于2mm颗粒的土100300g。 （3）最大粒径小于10mm的土300900g。 （4）最大粒径小于20mm的土10002000g。 （5）最大粒径小于10mm的土20004000g。 （6）最大粒径小于10mm的土4000g以上。 五、试验步骤 1、对于无粘性土 （1）按规定称取试样，将试样分批过2mm筛。 （2）将大于2mm的试样从大到小的次序，通过大于2mm的各级粗筛。 将留在筛上的土分别称量。 （3）2mm筛下的土如果数量过多，可用四分法缩分至100g800g。 将试样从大到小的次序通过小于2mm的各级细筛。 可用摇筛机进行震摇。 震摇时间为1015min。 （4）由最大孔径的砂开始，顺序将各筛取下，在白纸上用手轻叩摇晃，至每分钟筛下数量不大于该级筛余质量的1%为止。 漏下的土样应全部放入下一级筛内，并将留在各筛上的土样用软毛刷刷净，分别称量。 （5）筛后各级筛上和筛底土总质量与筛前试样质量之差，不应大于1%。 （6）如2mm筛下的土不超过试样总质量的10%，可省略细筛分析;如2mm筛上的土不超过试样总质量的10%，可省略粗筛分析。 2、对于含有粘土粒的砂砾土 （1）将土样放在橡皮板上用木碾将粘结的土团充分碾散，拌匀、烘干、称量。 如土样过多时，用四分法取代表性土样。 （2）将试样置于盛有清水的瓷盆中，浸泡并搅拌，使粗细颗粒分散。 （3）将浸润后的混合液过2mm的筛，边冲边洗过筛，直至筛上仅留2mm以上的土粒为止。 然后将筛上洗净的砂砾风干称量。 按以上方法进行粗筛分析。 （4）通过2mm筛下的混合液存放在盆地中，待稍沉淀，将上部悬液过0.074mm洗筛，用带橡皮头的玻璃棒研磨盆内浆液，再加清水，搅拌、研磨、静置、过筛，反复进行，直至盆内悬液澄清。 最后，将全部土粒倒在0.074mm筛上，用水冲洗，直到筛上仅留大于0.074mm净砂为止。 （5）将大于0.074mm净砂烘干称量,并进行细砂分析. （6）将大于2mm颗粒20.074mm的颗粒质量从原称量的总质量中减去,即为小于60.074mm的颗粒质量。 （7）如果小于0.074mm的颗粒质量超过总土质量的10%，有必要时，将这部分土烘干、取样、另做比重计或移液管分析。 六、数据处理 （1）计算小于粒径质量百分数AX100?B式中X小于某粒径颗粒的质量百分数（%）；A小于某粒径颗粒的质量（g）；B试样的总质量（g） （2）用四分法计算当小于2mm的颗粒如用四分法缩分取样时，试样中小于某粒径的颗粒质量占总土质量的百分数aX100?pb式中a通过2mm筛的试样中小于某粒径的颗粒质量（g）；b通过2mm筛的土样中所取试样的质量（g）；p粒径小于颗粒质量百分数。 （3）绘图在坐标纸上，以小于某粒径的颗粒质量百分数为纵坐标，以粒径为横坐标，绘制颗粒大小级配曲线，求出各粗组的颗粒质量百分数，以整数（%）表示。 （4）计算不均匀系数1060ddku? （5）试验纪录表如下筛前总土质量=g；小于2mm取试样质量=g；小于2mm土质量=g；小于2mm土占总土质量=%粒度分析试验记录（筛分法）粗筛分析小于该孔径的土质量百分比%细筛分析孔径mm累计留筛土质量g小于该孔径的土质量g孔径mm累计留筛土质量g小于该孔径的土质量g小于该孔径的土质量百分比占总土质量百分比%7试验四液、塑限联合测定试验 一、试验目的本试验的目的是测定土的液限和塑限，为划分土类，计算天然稠度、塑性指数，供工程设计和施工之用。 二、试验对象本试验适用于粒径小于0.5mm、有机质含量小于5%的土。 三、试验仪器 1、LP-100游标式液塑限联合测定仪。 2、天平称量200g,感量0.01g。 3、其他调土刀、调土皿、称量盒、研钵、干燥器、吸管、凡士林、蒸溜水等。 四、试验步骤 1、取代表性天然含水量或风干土样进行试验。 如土中含大于0.5mm的颗粒或杂质物较多时，可采用风干土样，用木棒在橡皮板上压碎土块。 试样必须反复研碎，过筛，直至将可研碎的土块全部通过0.5mm的筛为止。 取筛下土样用三皿法或一皿法进行制样。 三皿法用筛下土样200g左右，分开放入三个盛土皿中，用习惯加入不同数量的蒸馏水或自来水，土样的含水量分别控制在液限、塑限以上和它们的中间状态附近。 用调土刀调匀，盖上湿布，放置18h以上。 2、将制备好的土样充分搅拌均匀，分层装入土样试杯，用力压密，使空气溢出。 对于较干的土样，应先充分搓揉，用调土刀反复压实。 试杯装满后，刮成与杯边齐平。 3、调平仪器，提起锥杆（此时游标或百分表的读数为零），锥头上涂少许凡士林。 4、将装好土样的试杯放在联合测定仪的升降座上，转动升降旋钮，待锥尖与土样表面刚好接触时停止升降，扭动锥下降旋钮，同时开动秒表，经5s时，松开旋钮，锥体停止1h。 5、改变锥尖与土体接触位置（锥尖两次锥入位置距离不小于1cm），重复上述 2、32h。 点的锥入深度。 6、去掉锥尖入土处的凡士林，取10g以上的土样两个，分别放入称量盒内，称其质?、?（计算到0.1%）。 计算含水量平均值? 7、重复26条步骤，对其他两个土样含水量进行试验，测其锥入深度和含水量。 五、数据处理 1、含水量应按下式计算，计算至0.1%。 m?下落，此时游标读数即为锥入深度步骤，得锥入深度1h、2h允许误差为0.5mm，否则，应重做。 取1h、2h平均值作为该量（准确至0.01g），测定其含水量12。 100)1?(01?dm 2、以含水量为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，在双对数坐标纸上绘制关系曲线，三点应在一直线上。 当三点不在一直线上时，通过高含水量的点与其余两点联成一条直线，在下沉深度为2mm处查得相应的两个含水量，当两个含水量的差值小于2%时，应以该两点含水量的平均值与高含水量的点连成一条直线。 当两个含水量的差值大于、等于2%时，应重做试验。 3、在含水量与圆锥下沉深度关系图上，查得下沉深度为17mm所对应的含水量为17mm液限，查得下沉深度为10mm所对应的含水量为10mm液限，查得下沉深度为2mm所对应的含水量为塑限，取直至整数。 4、塑性指数应按下式计算p I?pl?8液、塑限联合测定试验记录1试验次数试验项目231h2h入土深度mm221hh?盒号盒质量g盒+湿土质量g盒+干土质量g水分质量g h-w图液限l?=干土质量g塑限p?=含水量%塑性指数P I=含水量%平均含水量%备注9实验五三轴压缩试验 一、基本原理三轴压缩实验是根据摩尔-库伦强度理论，用34个试样，分别在不同的恒定周围压力（即小主应力3）下施加轴向压力（即主应力差），进行剪切直至破坏，从而确定土的抗剪强度参数。 根据排水条件的不同，三轴试验分为以下三种试验类型即不固结不排水试验（UU），固结不排水试验（CU），和固结排水试验（CD），试验方法的选择应根据工程情况，土的性质，建筑物施工和运行条件及所采用的分析方法而定。 （1）不固结不排水剪试验（UU）:是在整个实验过程中,从加周围压力和增加轴向压力直到剪坏为止,均不允许试样排水对保和试样可测得总抗剪强度参数CU、U或有效抗剪强度参数C、和孔隙水压力参数。 （2）固结不排水剪试验（CU）:试验是先使试样在某一周围压力下固结排水，然后保持在不排水的情况下，增加轴向压力直到剪坏为止，可以测得总抗剪强度指标CCu、Cu或有效抗剪强度参数C、和孔隙水压力参数。 （3）固结排水剪试验（CD）:是在整个试验过程中允许试样充分排水，即在某一周围压力下排水固结，然后在充分排水的情况下增加轴向压力直到剪坏为止，可以测定有效抗剪强度指标2Cd、d。 二、固结不排水试验（一）仪器设备 1、应变控制式三轴压缩仪由周围压力系统，反压力系统，孔隙水压力量测系统和主机组成。 2、附属设备包括击实器、饱和器、切土器、分样器、切土盘、承膜筒和对开圆筒， 3、百分表量程3cm或1cm，分度值0.01mm。 4、天平程量200g，感量0.01g；程量1000g，感量0.1g。 5、橡皮膜应具有弹性，厚度应小于橡皮膜直径的1/100，不得有漏气空。 （二）操作步骤 1、仪器检查周围压力的测量精度为全量程的1%，测读分值为5kPa。 孔隙水压力系统内的气泡应完全排除。 系统内的气泡可用纯水或施加压力使气泡溶于水，并从试样底座溢出，测量系统的体积因数应小于1.510-5cm3/kPa。 管路应畅通，活塞应能滑动，各连接处应无漏气。 橡胶膜在使用前应仔细检查，方法是在膜内充气，扎紧两端，然后在水下检查有无漏气。 2、试样制备本试验需34个试样，分别在不同周围压力下进行试验。 试样尺寸最小直径为35mm，最大直径为101mm，试验高度应为试样直径的22.5倍，试样的最大粒径应符合下表规定。 对于有裂缝、软弱面和构造面的试样，试样直径宜大于60mm。 10试样的土粒最大粒径试样尺寸（mm）100100原状土试样的制备:根据土样的软硬程度,分别用切土盘和切土器按上述步骤的规定切成圆柱形试样,试样两端应平整,并垂直于试样轴,当试样侧面或端部有小石子或凹坑时,允许用削下的余土修整,试样切削时应避免扰动,并取余土测定试样的含水量。 扰动试样的制备:根据预定的干密度和含水量，按扰动土样规定备样后，在击石器内分层击实，粉质土宜为35层，粘质土宜为58层，各层土样数量相等，各层接触面刨毛。 对于砂类土，应在压力室底座上依次放上不透水板、橡胶膜和对开圆膜。 将砂料填入对开圆膜内，分三层按预定干密度击实。 当制备饱和试样时，在对开圆膜内注入纯水至1/3高度，将煮沸的砂料分三层填入，达到预定高度。 放上不透水板、试样帽、扎紧橡皮膜。 对试样内部施加5kPa负压力，使试样能站立，拆除对开膜。 对制备好的试样，量测其直径和高度。 试样的平均直径按下式计算D0=(D1+2D2+D3)/4式中的D 1、D 2、D3分别为上、中、下部位的直径。 3、试样饱和抽气饱和。 将试样装入饱和其内。 置于抽气缸内盖紧后，进行抽气。 当真空度接近一个大气压后，对于粉质土（轻亚粘土）再继续抽气半小时以上，粘质土（亚粘土、粘土）抽1小时以上，密实的粘质土抽两小时以上。 然后徐徐注入清水，并使真空度保持稳定。 待饱和器完全淹没水中后，停止抽气，解除抽气缸内的真空，让试样在抽气缸内静止10小时以上。 然后取出试样称重。 水头饱和。 对于粉土，可直接在仪器上用水头饱和；对于粉质土和粘质土，有时因有特点要求。 也可用水头饱和。 其方法是先按上述规定步骤将试样安装好（但试样两端面都用透水石、试样顶面透水面上加透水帽），然后施加20kPa（0.2kgf/cm2）的周围压力。 并同时提高试样底部量管的水面和降低试样顶部固结排水管的水面，使两管水面高差在1m左右。 打开孔隙压力阀和排水阀。 让水自下而上通过试样，直至同一时间间隔内量管流出的水量与固结排水管内的水量相等位置。 假如按上述两条不能使试样完全饱和（Sr=99%以上），而试验要求试样完全饱和时，则需对试样再用反压力饱和。 施加反压力步骤如下当试样在三轴压力室装好以后，关孔隙压力阀和反压力阀，测记体变管读数。 现对试样施加20kPa（0.2kgf/cm2）的周围压力预压。 并打开孔隙压力阀进行测读。 孔隙压力稳定后记下读数，然后关孔隙压力阀。 反压力应分级施加，并分级施加周围压力。 以尽量减少对试样的扰动。 在施加反压力过程中，始终保持周围压力比反压力大20kPa。 反压力和周围压力的每级增量对软粘土取30kPa。 对坚实的土或起始饱和度较低的土，取5070kPa。 操作时，先调周围压力至50kPa（0.5kgf/cm2），并将反压力系统调至30kPa（0.3kgf/cm2），同时同步打开周围压力阀和反压力阀，然后在缓缓打开孔隙压力阀，带孔隙压力稳定后，测记孔隙压力仪表显示读数和体变管读数，再施加下一级的周围压力和反压力。 算出本级周围压力下引起的孔隙压力增量u，并与周围压力增加3比较，假如允许最大粒径（mm）试样直径的1/10试样直径的1/511u/30.98，则表示试样尚未饱和，这时关孔隙压力阀、反压力阀和周围压力阀，继续按上述步骤加下一级周围压力和反压力。 如此逐级增加周围压力和反压力直至试样饱和。 当试样在某级压力下达到u/30.98时，这时即应进行检查是否饱和。 其方法是保持反压力不变，增大周围压力，假若试样内增加的孔隙压力等于周围压力的增量，表明式样确系饱和；否则应增大反压力，重复上述步骤，直至试样饱和为止。 4、试样安装将试样放在压力室底座的不透水（有机玻璃）圆板上,在试样的顶部放置不透水试样帽.将橡皮膜套在承膜筒内。 将两端翻出膜外,从吸嘴吸气。 使橡皮膜贴紧承膜筒内壁，然后套在试样外，放气，翻起橡皮膜，取出承膜筒。 用橡皮圈将橡皮膜分别扎紧在压力室底座和试样帽上。 装上压力室外罩。 安装时应将活塞提高，以防碰撞式样，然后将活塞对准试样帽中心，并均匀的旋紧螺丝，在将量力环对准活塞。 开压力室外罩顶面排气孔，向压力室冲水。 当压力室快注满水时，降低进水速度，水从排气孔溢出时，关闭周围压力阀旋紧排气孔闷头螺栓。 开周围压力阀，施加所需的周围压力。 周围压力的大小应与工程的实际荷重相适应，并尽可能是最大周围压力与土体的最大实际荷重大致相等。 也可按100，200，300，400kPa（100kPa1kgf/cm2）施加。 旋转手轮，当量力环的量表微动时表示活塞已与试样帽接触。 然后将量力环的量表和变形量表的指针调镇整到零位。 5、试样剪切剪切应变速率应为每分钟应变0.51.0%。 启动电动机，开始剪切。 试样每产生0.30.4%的周向应变，测记一次测力计读数和轴向变形值。 当轴向应变大于3%，每隔立即0.70.8%的应变值测记一次读数。 当测力计读数出现峰值时，剪切应继续进行，超过5%的轴向应变为止。 当测力计读数无峰值时，剪切应变进行到轴向应变为1520%。 试验结束，关电动机，关周围压力阀，开排气阀，排除压力室内的水，拆除试样，描述试样破坏形状。 称试样质量，并测定含水量。 （三）成果 1、轴向应变的计算1=hi/h0式中1轴向应变值（%）；hi剪力过程中的高度变化(mm)；h0试样起始高度(mm) 2、试样面积的校正Aa=A0/(1-1)式中Aa试样的校正断面积（cm2）；A0试样的初始断面积（cm2） 3、主应力差计算1-3=C?R/Aa10式中1大主应力（kPa）；3小主应力（kPa）；C测力计率定系数（N/0.01mm或N/mV）；R测力计读数（0.01mm或Mv）；10单位换算系数 4、在直角坐标纸上绘制轴向应变与主应力差关系曲线 5、求不排水强度参数以1-3的峰值为破坏点，无峰值时，取15%轴向应变时的主应力差值作为破坏点。 依法向应力为横坐标，在横坐标上以（1f-3f）/2为半径（f表示破坏），在-应力12平面图上绘制破损应力图，并绘制不同周围压力下破损应力圆的包线。 记录如下表三轴压缩试验纪录（一）土样标号试验方法试验者试验日期试样状态记录起始的固结后直径D（cm）高度hi（cm）面积A（cm2）体积V（cm3）质量m（g）密度（g/cm3）干密度d（g/cm3）试样含水量记录起始的盒号盒质量（g）盒+湿土质量（g）湿土质量（g）盒+干土质量（g）干土质量（g）水质量（g）饱和度Sr三轴压缩试验记录（二）（反压力和固结过程）土样标号试验方法试验者试验日期周围压力（kPa）反压力u0（kPa）周围压力下的孔隙水压力剪切后破损应变1（%）破损主应力差1-3（kPa）破损大主应力1f破损孔隙水压力系数BF=f/1f相应的有效大主应力1（kPa）相应的有效小主应力3（kPa）破损点选值准则1/3max Af=f/B(1-3)f孔隙水压力系数B=/3剪切后最大有效主应力比1/3max孔隙水压力系数试样破损情况描述加反压力过程隙水压力（kPa）量（kPa）试验体积变化读数（cm3）说明时间(min)周围压力3（kPa）反压力0（kPa）孔隙水压力增体变量（cm3）固结过程排水量管读数孔隙水压力数（kPa）体积变化管体变量（cm3）时(min)间排水量读压力值（kPa）读数（cm3）注体变量（-）号表示排水，（+）号表示吸水。 本试验因加反压力，故固结不用排水量管。 三轴压缩试验记录（三）土样标号试验方法试验者周围压力固结下沉量剪切速率固结后面积固结后高度测力计校正系数13试验日期轴向变形读数（0.01mm）轴向应变1=hi/h0(%)试样校正后面积Aa测力计百分表读数R（0.01mm）主应力差1-3（kPa）孔隙水压力大主应力1（kPa）读数压力值有效大主应力1（kPa）有效小主应力3（kPa）有效主应力比1/3 三、固结不排水试验本试验主要用于测定土的总抗剪强度参数指标CCu、Cu或有效抗剪强度参数C、和孔隙水压力参数。 实验所用主要仪器设备与不固结不排水试验相同。 试验前仪器检查、试样制备、试样饱和按不固结不排水有关要求进行。 （一）试样安装 1、开孔隙压力阀，用玻璃量管中的蒸馏水对管路及压力室底座充水排气，并关阀。 将煮沸过的透水石放在压力室底座上，然后放上湿滤纸，放置试样，试样上端亦放一湿滤纸及透水石。 在其周围贴上79条宽度为6mm左右的浸湿的滤纸条，滤纸条两端与透水石连接。 如要对试样施加反压力饱和，则所贴的滤纸条必须中间断开约1/4试样高度，或自底部向上贴至3/4试样高度处。 2、按规定用承膜筒将橡皮膜套在试样外。 橡皮膜下端扎紧在压力室底座上。 3、用软刷子或双手自下向上轻轻按抚试样，以排除试样与橡皮膜之间的气泡（对于饱和软土，可打开孔隙压力阀，使玻璃量管中的水徐徐流入试样与橡皮膜之间，以排除夹气，然后关阀。 ） 4、打开排水阀，使水经细尼龙管从试样帽徐徐流出以排除管路中气泡，并将试样帽置于试样顶端。 排除顶端气泡，将橡皮膜扎紧在试样帽上。 5、降低排水管。 使其水面至试样中心高程一下2040cm，吸出试样与橡皮膜之间多于水分，然后关排水阀。 6、按规定装上压力室并注满水，然后放低排水管使其水面与试样中心高度齐平，并测计其水面读数。 7、使量管水面位于试样中心高度处。 记下孔隙压力以表显示的起始读数，然后关闭孔压传感器右侧的水阀。 8、根据土样类别按有关规定步骤对试样进行饱和。 如用反压力试样饱和方法，带试样饱和后，关闭反压力阀。 增大周围压力，使增大的周围压力和反压力之差值等于原来此试样选定的3值，（如试样确以饱和。 孔隙压力也相应的增加此差值）。 记录稳定的孔隙压力读数和体变管水面读数作为固结排水前的起始读数。 （二）试样排水固结 1、开孔隙水压力阀，测定孔隙水压力。 开排水阀。 当需要测定排水过程时，按规定测计排水管水面及孔隙水压力值，直至孔隙水压力消散95%以上。 固结完成后，管排水阀，测计排水管读数和孔隙水压力读数。 2、微调压力机升降台，使活塞与试样接触，此时轴向变形百分表的变化值为试样固14结时高度变化。 （三）试样剪切 1、将轴向测力计、轴形变形百分表和孔隙水压力读数均调整至零。 2、应变速率、进行煎切。 粘质土每分钟应变为0.050.1%；粉质土每分钟应变为0.10.5%。 3、轴向压力、孔隙水压力和轴向变形，测记方法同不固结不排水试验。 4、试验结束，关电动机和各阀门，开排气阀，排除压力室内的水，拆除试样，描述试样破坏形状。 称试样质量，并测定含水量。 （四）成果 1、试样固结高度计算hc=h0(1-V/V0)1/3式中hc试样固结后的高度（cm）； 2、试样固结后的面积计算Ac=A0(1-V/V0)1/3式中Ac试样固结后的断面积（cm2） 3、剪切时试样的校正面积计算Ac=Ac/(1-1) 4、主应力差计算主应力差计算同不固结不排水试验。 f/B(1-3)f 5、有效主应力计算有效大主应力计算1=1-式中1有效大主应力（kPa）；孔隙水压力（kPa）有效小主应力计算3=3-有效主应力比1/3=1+（1-3）/ 36、孔隙水压力系数的计算初始孔隙水压力系数B=0/3式中B初始孔隙水压力系数；0初始周围压力产生的孔隙水压力，kPa破坏时孔隙水压力系数Af=f/B(1-3)f式中B破坏时孔隙水压力系数；0试样破坏时，主应力差产生的孔隙水压力（kPa） 7、不排水剪切强度曲线绘制记录表格同不固结不排水试验。 四、固结排水试验本试验主要测定土的抗剪强度参数Cd、d。 试验前仪器检查，试样制备和饱和按不固结不排水试验的相应规定进行。 试样的安装、固结和剪切按固结不排水试验的相应规定进行，但在剪切过程中应打开排水阀，剪切速率采用每分钟应变0.0030.012%。 V试样固结后与固结前的体积变化（cm3）15成果时，试样固结后的高度和面积按固结不排水试验相应的公式计算，剪切时试样的校正面积按下时计算Aa=(Vc-Vi)/(hc-hi)式中Vi剪切过程中试样的体积变化（cm3）；hi剪切过程中试样的高度变化（cm）记录表格同不固结不排水试验。 16试验六无侧限抗压强度试验 一、试验原理无侧限抗压强度试验，是三轴试验的一个特例，即将土样置于不受侧向限制的条件下进行的压力试验，此时土样所受的小主应力03?，而大主应力1?之极限值即为无侧限抗压强度，常用u q表示245(*21?tgcqu）对于饱和软粘土，土的内摩擦角0?，即cqu21?粘性土的触变性常以灵敏度来表示,即uutqqs?式中uuq,q分别为原状土和重塑土的无侧限抗压强度。 目前测定土的抗压强度主要有两种方法，即应变控制法和应力控制法，我们这里用应力控制法。 二、试验目的通过此试验测定土的抗剪强度的大小。 三、试验仪器 1、应变控制式允许膨胀压缩仪，包括测力环、加压框架及升降螺杆，根据土的软硬程度，选用不同程度的量力环。 2、切土器。 3、重塑筒，筒身可拆为两半，内径4.0cm,高10cm。 4、量表分度值0.01mm,量程1030mm。 5、天平称重1000g，感量0.1g。 6、其他秒表、卡尺、直尺、削土刀、钢丝锯、塑料布、金属垫板、凡士林等。 四、试验步骤 1、将原状土样按天然层次放在桌上，用削土刀或钢丝锯削成稍大于试件直径的土柱，放入切土盘的上下盘之间，再用削土刀或钢丝锯自上而下细心切削。 同时转动圆盘，直至达到要求的直径为止。 取出试件，按要求的高度削平两端，端面要平整，且与侧面垂直，上下均匀。 172、试件直径和高度应与重型筒直径和高度相同，一般直径为4.0mm,高为10.0cm。 试件直径和高度之比宜在2.02.5之间。 3、将切好的试件立即称重，准确至0.1g。 同时测其高度和上、中、下各部位的直径。 取切削下的余土测含水量。 4、在试件两端面及侧面抹一薄层凡士林，以防止水分蒸发。 5、将式样小心地置于无侧压力议的加压板上，转动手轮，使其与上加压板刚好接触，调整量力环和位移量表的起始零点。 6、以每分钟轴向应力为13%的速度转动手轮，使试验在820min内完成。 7、应变在3%以前，每0.5%应变记读量力表读书一次，应变达3%以后，每1%应变记读量力表读数一次。 8、当量表读数达到峰值或读数达到稳定，在继续剪35%应变值即可停止试验。 如读数无峰值，则轴向应变达25%时即可停止试验。 9、试验结束，取下式样，描述破坏情况。 10、当须测灵敏度时，将破坏后的试件去掉凡士林，在加少许余土，包以塑料布，用手捏搓，破坏其结构，重塑为圆柱形，放入重塑筒内。 重复上述步骤进行试验。 五、数据处理 1、计算试件的平均值423210DDDD?式中D0为试样的平均直径（cm）；D 1、D 2、D3分别为试样上、中、下各部位的直径（cm）。 2、计算试样的轴向应变0hh?Rlnh?式中?轴向应变（%）；h0试件起始高度（cm）；h?轴向应变（cm）；n螺杆上升转数；l?螺杆上升转一转的垂直距离(0.01mm)；R量表读数(0.01mm),化为cm代入。 3、计算试样平均断面积Aa=A0/(1-?)式中Aa校正后的试样平均断面积cm2；A0试验前试样面积cm 24、计算试样所受的轴向力18AaRC?式中?轴向应力(kpa)；C量力环校正系数(N/0.01mm)；R量表读数(mm)；Aa校正后试件的断面积(cm2) 5、绘制应力-应变曲线以轴向应力为纵坐标，轴向应变为横坐标，绘制应力-应变曲线，以最大轴向应力作为无测限抗压强度，若最大轴向应力不明显，取轴向应变20%出的应力作为该试件的无测限抗压强度。 6、按下式计算灵敏度uutqqs? 7、无测限抗压强度试验记录表试验前试样高度h0=mm试验前试样直径D0=mm试验前试样面积A0=cm2试样质量m=g试样密度?=g/cm3手轮转一周螺杆上升高度l?=mm量力环校正系数C=N/0,01mm原状土uq=kpa=kpa重塑土uq灵敏度st=手轮转数试样破坏情况描述量力环量表读数下压板上升高度轴向变形轴向应变校正后面积轴向荷载轴向应力备注19试验七直接剪切试验 一、试验目的测定土的抗剪强度，可得到土的内聚力和内摩擦角，为地基强度和稳定性计算提供基本指标。 二、试验原理应变控制式直接剪切试验等速推动剪切容器使土样受剪，可借助与土盒相接触的量力环的变形，或以所加水平力与杠杆力臂关系来确定破坏时的剪应力，然后绘出法向正应力和剪应力的抗剪强度包线，确定出土的内摩擦角和内聚力。 按剪切前的固结过程、剪切时的排水条件以及加荷快慢情况，将直接剪切试验分为快剪、固结快剪和慢剪三种试验方法。 三、粘性土的快剪试验（一）试验原理在对试样施加法向应力和剪力时，都不允许试样产生排水固结，施加完预定的法向应后，随即施加水平推力，并用较快的速度在35min内将试样剪损。 （二）试验仪器 1、应变控制式直剪议 2、环刀内径61.8mm，高20mm。 3、位移量测设备百分表或传感器，百分表量程应力10mm，分度值为0.01mm，传感器的精度应为零级。 （三）试验步骤 1、对准剪切容器上下盒，插入固定销，在下盒内放透水石和滤纸，将带有试样的环刀刃口向下，对准剪切盒口，在试样上放滤纸和透水石，将试样小心的推入剪切盒内。 2、移动转动装置，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，依次加上传压板，加压框架，安装垂直位移量测装置，测计初始读数。 3、根据工程实际和土的软硬程度施加各级垂直压力，一般为 25、 50、 100、 300、400等。 各个垂直压力可一次轻轻施加，若土质松软，也可分次施加，以防土挤出。 4、垂直压力施加后，拔出固定销，立即开动秒表，以0。 8mm/min的剪切速度进行。 即转动手轮，对一般粘土约515s转一周。 5、当测力计百分表读数不变或后退时，应继续剪切至剪切位移为4mm时停止，记下破坏值。 当剪切过程中测力计百分表读数无峰值时，则剪切至剪切位移达6mm时停止。 6、剪切结束，吸掉盒内积水，退去剪切力和垂直压力，移动压力框架，取出试样，测定试样含水量。 （四）数据处理 1、按下式计算每一试样的抗剪强度?C*R式中相应与某一垂直压力的抗剪强度(kpa)；C试验温度下的量力环的应力系数(kpa/0.01mm)；R剪切时量力环中百分表的最大读数(0.01mm) 2、剪切位移按下式计算ll?式中l?剪切位移(0.01mm)； 3、作抗剪强度与垂直压力的关系图确定土的内摩擦角和内聚力(C、?)。 如各点不在一条近似的直线上，可按相邻的三点连接成两个三角形，分别得到两个三角形的重心，然后将两重心连成一直线，直线的倾角即位内摩擦角，直线在纵坐标上的截距为粘聚力。 Rn?l?受轮转一转的位移量(0.01mm)；n手轮转数 204、作剪应力与剪切位移关系图。 5、快剪试验纪录垂直压力50kpa试样百分表读数试样1试样2试样3试样4 四、粘性土的固结快剪试验（一）试验仪器同快剪试验（二）操作步骤 1、安装，加垂直压力同上节13步。 2、施加垂直压力后，每1小时测垂直变形一次。 对于粘性土其固结稳定时垂直变形值为每1小时不大于0.05。 3、剪切，读数同上节46步。 （三）数据处理同快剪试验。 粘性土的固结快剪试验记录表格垂直压力50kpa100kpa试样百分表读数强度读数强试样1试样2试样3试样4 五、粘性土的慢剪试验（一）试验仪器同快剪试验（二）操作步骤 1、安装，加垂直压力同上节13步。 2、剪切拔出固定销，以小于0.02mm/min的剪切速的进行剪切，并每隔一定时间侧记量力环百分表读数，直至剪损。 3、当需要估算试样破坏时间时，可按下式计算tf=50t50式中tf达到破坏所经历的时间；t50固结度达50%所需的时间 4、试验剪损的读数同上节，结束试验。 垂直压力100kpa百分表读数垂直压力200kpa百分表读数垂直压力300kpa百分表读数抗强剪度抗强剪度抗强剪度抗强剪度垂直压力垂直压力200kpa百分表读数垂直压力300kpa百分表读数抗剪百分表抗剪度抗强剪度抗强剪度21（三）数据处理同上。 粘性土的慢剪试验垂直压力50kpa百分表读数垂直压力100kpa百分表读数垂直压力200kpa百分表读数垂直压力300kpa百分表读数试样抗强剪度抗强剪度抗强剪度抗强剪度试样1试样2试样3试样422试验八击实试验 一、重型击实试验（一）试验仪器 1、标准击实仪 2、烘箱及干燥器。 3、天平。 4、台秤（称量10kg，感量5g）。 5、圆孔筛（孔径 38、 25、 19、和5mm各一个） 6、拌合工具。 7、其他喷水设备、碾土器、盛土盘、量筒、推土器、铝盒修土刀、平直尺等。 （二）试验步骤 1、方法根据工程要求，确定试验方法。 根据土的性质，按规范选用干法或湿法。 2、备料 （1）干法（土重复使用），将具有代表性的风干土或在低温50C下烘干的土放在橡皮板上，用圆木棒碾散，或用粘土机碾散，然后过不同孔径的筛（视粒径大小而定）。 对于小试筒，按四分法取筛下的土约3kg；对于大试筒，用四分发取样约6.5kg。 估计土样风干或天然含水量，如风干含水量低于开始含水量太多时，可将土样铺于一不吸水的盘上，用喷水设备均匀的喷洒适当的水量，并充分拌合，闷料一夜备用。 当起始含水量的试样击实后，可将试样搓散，然后加水拌合，但不须闷料，每次约增加23%的含水量，其中有两个大于和两个小于最佳含水量，所需加的含水量按下式计算干法（土样不重复使用），按四分法至少准备五个试样，分别加入不同水分（按23%的含水量递增），拌匀后闷料一夜备用。 （2）湿法（土不重复使用），对于高含水量土，可省略过筛，拣除大于38mm粗石子即可。 保持天然含水量的第一土样，可立即用于击实试验。 其余几个试样，分别风干不同时间，使含水量按23%递减。 3、击实将击实筒放在坚硬的地面上，取制备好的土样分35次倒入筒中。 小筒按五层法时每层400500g。 对于大试筒，先将试块放入筒内底板上，按五层法时，每约需试样9001100g，按三层法时，每层需试样1700g.整平表面，按规定击数进行第一层土的击实，击实时击锤应自由垂直落下，锤击必须均匀分布于土表面。 第一层击实完后，将试样层面拉毛，然后再装入套筒，重复上述方法进行其余各层土的击实。 小试筒击实后，试样不宜高出筒5mm；大试筒击实后，试