铁路工程土工试验讲义幻灯片

1、铁路工程土工试验铁路工程土工试验 一、概述一、概述 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 一、概述一、概述1 1、土的形成、土的形成-物理风化物理风化-化学风化化学风化-生物风化生物风化2 2、自然界的土与工程的关系、自然界的土与工程的关系-地基地基-填料填料-介质介质一、概述一、概述3 3、土工试验的重要意义、土工试验的重要意义-用于地基，存在变

2、形和稳定问题用于地基，存在变形和稳定问题-用于填料，存在压实和变形问题用于填料，存在压实和变形问题-用于介质，存在渗流和抗渗稳定性问题用于介质，存在渗流和抗渗稳定性问题4 4、对土工试验人员的要求、对土工试验人员的要求-有基本理论有基本理论-有基础知识有基础知识-有基本技能有基本技能二、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

3、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

4、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、十字板剪切试验二、土试验项目二、土试验项目 练习题练习题1 1-2

5、3.(1-23.(填空填空) )土的抗剪强度可以用库仑公式土的抗剪强度可以用库仑公式( (f f=tg=tg+C+C ) )表达，其中表达，其中( () )表示摩擦角，表示摩擦角，( (C C) )表示凝聚力。表示凝聚力。 1-24.(1-24.(填空填空) )土直剪试验中剪切方法有土直剪试验中剪切方法有( (快剪快剪) )、( (固结快剪固结快剪) )、( (慢剪慢剪) )。 1-25.(1-25.(填空填空) )土压缩试验中常用的压缩试验指标土压缩试验中常用的压缩试验指标有有( (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-

6、26.(填空填空) )黄土湿陷性是指黄土在黄土湿陷性是指黄土在( (荷载荷载) )、( (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2 1-27.(1-27.(填空填空) )用动力触探确定地基承载力，轻型动用动力触探确定地基承载力，轻型动力触探的锤重为力触探的锤重为( (1010)kg)kg，以贯入深度每，以贯入深度每( (3030)cm)cm的锤的锤击数计；重型动力触探的锤重为击数计；重型动力触探的锤重为( (63.563.5)kg)kg，以贯入，以贯入深度每深度每( (1010)cm)cm的锤击数计。的锤击数计。 1-28.(1-28.

7、(填空填空) )静力触探试验中单桥静力触探头可测静力触探试验中单桥静力触探头可测得得( (比贯入阻力比贯入阻力) )。 2-17.(2-17.(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3 2-18.(2-18.(单选单选) )土的压缩试验中试样体积的变化是：土的压缩试验中试样体积的变化是：( (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

8、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 3-22.(3-22.(多选多选) )土工原位测试试验有：土工原位测试试验有：( (CDCD) ) 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.(判断判断) )一般对粘性土地基用液性指数和天然一般对粘性土地基用液性指数和天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

9、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础土地基与基础土的分类的分类 3 3、铁路工程路基填料的分类、铁路工程路基填料的分类 1 1、我国土的工程分类标准有：、我国土的工程分类标准有：. .国家标准国家标准土的分类标准土的分类标准 GBJ145-1990GBJ145-1990；. .水利部水利部土的工程分类土的工程分类 SL237-001-1999SL237-001-1999；. .交通部交通部公路土工试验规程公路土工试验规程JTG E40-2007JTG E40-2

10、007；. .铁道部铁道部铁路工程岩土分类标准铁路工程岩土分类标准 TB10077-2001TB10077-2001；. .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础土地基与基础土的分类的分类 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、塑性指数分类分类 . .按按密实程度密实程度分类分类 . .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 . . 红粘土红粘土 . . 膨胀土膨胀土 . . 软土软土 . . 盐渍土盐渍土 . . 填土填土 3 3、铁路工程路基填料的分类、铁路

11、工程路基填料的分类 铁路路基填料分类是根据原铁路路基填料分类是根据原铁路路基设铁路路基设计规范计规范 TB10001-99 TB10001-99中的中的“填料分类填料分类”为基为基础，进行了局部的修订，在础，进行了局部的修订，在“一级定名一级定名”上与上与铁路工程岩土分类标准铁路工程岩土分类标准 TB10077-2001 TB10077-2001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。. .巨粒土、粗粒土巨粒土、粗粒土( (包括砂类土包括砂类土) )： 按按P500P500表表17.2717.27进行定名和分组进行定名和分组 . .细粒土细粒土

12、：按：按 P503P503表表17.2817.28进行定名和分组进行定名和分组 土分类土分类 练习题练习题1 15-1. (5-1. (问答问答) )铁路工程土的分类标准，砂粒、铁路工程土的分类标准，砂粒、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。土分类土分类 练习题练习题2 25-2. (5-2. (问答问答) )铁路路基填料巨粒土、

13、粗粒土和砂铁路路基填料巨粒土、粗粒土和砂类土，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：粒径大于答：粒径大于60mm颗粒的质量超过总质量的颗粒的质量超过总质量的50%的土称为巨粒土；的土称为巨粒土； 粒径大于粒径大于0.075mm颗粒的质量超过总质量的颗粒的质量超过总质量的50%的土称为粗粒土；的土称为粗粒土； 砂类土是粗粒土的一种，其大于砂类土是粗粒土的一种，其大于2mm颗粒的颗粒的质量不超过总质量的质量不超过总质量的50%。 巨粒土、粗粒土巨粒土、粗粒土(包括砂类土包括砂类土)的分类定名，的分类定名，需做颗粒分析试验，然后根据颗粒形状、细粒需做颗粒分析试

14、验，然后根据颗粒形状、细粒含量、颗粒级配、抗风化能力等确定。对于块含量、颗粒级配、抗风化能力等确定。对于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。土分类土分类 练习题练习题3 35-35-3. ( (问答问答) )铁路路基填料细粒土是怎样分类的？铁路路基填料细粒土是怎样分类的？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。 粉土是塑性指数粉土是塑性指数IpIp10,10,且粒径大于且粒径大于0.075mm0.075mm颗粒的质颗粒的质量不超过量不超过50%50%的土。需通过颗粒分析试验和液塑限试验的土。需通过颗粒

15、分析试验和液塑限试验确定。确定。 粘性土根据土的塑性指数和液限含水率分类定名，需粘性土根据土的塑性指数和液限含水率分类定名，需做液塑限试验确定。做液塑限试验确定。 有机土需做有机质含量试验，当有机质含量大于有机土需做有机质含量试验，当有机质含量大于5%5%时时定名为有机土。定名为有机土。土分类土分类 练习题练习题4 45-45-4. ( (问答问答) )路基填料分类中路基填料分类中“细粒含量细粒含量”的含义是什么？的含义是什么？ 答：细粒含量是指粘粒答：细粒含量是指粘粒(d0.075mm)的质量占的质量占总质量的百分数。总质量的百分数。土分类土分类 练习题练习题5 55-5. (5-5. (问

16、答问答) )路基填料分类中颗粒级配路基填料分类中颗粒级配“良好良好”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：Cu5Cu30MPa30MPa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。土分类土分类 练习题练习题7 75-7. (5-7. (问答问答) )细粒土填料分类标准规定液限细粒土填料分类标准规定液限含水率试验采用圆锥仪法，圆锥仪总质含水率试验采用圆锥仪法，圆锥仪总质量多少？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

17、76g,入土深度入土深度10mm。土分类土分类 练习题练习题8 85-8.(5-8.(问答问答) )土样定名时，如果同时符合土样定名时，如果同时符合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：应根据粒径分组，由大到小，以最先符合者答：应根据粒径分组，由大到小，以最先符合者确定。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

18、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。图减，都会引起土的物理力学性质的变化。图1 1是土的三相图是土的三相图。 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 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 单位体积

19、土的质量（包括孔隙中水的质单位体积土的质量（包括孔隙中水的质量在内）称为土的密度（量在内）称为土的密度（g/cmg/cm3 3）。）。体积质量密度其中:)117(vmvm. . 颗粒密度颗粒密度 土体内的固体颗粒质量与颗粒体积之土体内的固体颗粒质量与颗粒体积之比值，称为颗粒密度（比值，称为颗粒密度（g/cmg/cm3 3）。）。 )(:)517(3cmVVmssss为土固体颗粒的体积其中 . . 含水率含水率w w 土中水的质量与土固体颗粒质量的比土中水的质量与土固体颗粒质量的比值称为土的含水率，以百分数计。在有值称为土的含水率，以百分数计。在有的标准中，如公路用标准，含水率又称的标准中，如公

20、路用标准，含水率又称为含水为含水量量。 土体颗粒的质量土体水的质量土的含水率其中:m:）%（：w:)617(100mmwwswsm . .孔隙比孔隙比e e 土中的孔隙体积与土固体颗粒体积的土中的孔隙体积与土固体颗粒体积的比值称为孔隙比。比值称为孔隙比。 土固体颗粒体积孔隙体积孔隙比其中:V:) 717(VVesvsvVe . .孔隙率孔隙率n n 土中的孔隙体积与土中的孔隙体积与全部全部体积体积之之比称为比称为孔隙孔隙率率。 )(V)(:(%);:)817(100VVn3:3cmcmVnvv土中的孔隙体体积土体体积孔隙率其中 . .饱和度饱和度SrSr 土中水分所占体积与全部孔隙所占体积之土

21、中水分所占体积与全部孔隙所占体积之比，称为饱和度（比，称为饱和度（% %）。）。 )(V)(:(%):)1117(100VVS3:3cmcmVSvwrvwr土中的孔隙体积土体中水的体积饱和度其中 . .干密度干密度 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 ）。）。 ) 417( Vmsd. .饱和密度饱和密度 当土体的孔隙完全为水所充满时，土体的当土体的孔隙完全为水所充满时，土体的密度（密度（g/cmg/cm3 3） )(:;/1,:);(:;:);/(:)217(3333cmVcmgcmVmcmgVVmwvssrwvssr土体体积一般可取水密度土体孔隙体积

22、土体固体颗粒质量饱和密度其中 . .浮密度浮密度 表示地下水位以下的土体，且它的孔隙完表示地下水位以下的土体，且它的孔隙完全为水所充满，但又整个受到地下水的浮力作全为水所充满，但又整个受到地下水的浮力作用。因此有：用。因此有： ) 317( wsr土组成土组成 练习题练习题1 11-11-1、( (填空填空) )一般情况下，土是由（一般情况下，土是由（土粒土粒）、）、（水水）、（）、（空气空气）三相组成。）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、WSsVmWVmVmsWSVm土组成土组成 练习题练

23、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、kNkN/m/m3 3 B B、kg/mkg/m3 3 C C、无、无 D D、kPakPa SVmVmSSsVmVm土组成土组成 练习题练习题3 32-42-4、( (单选单选) )铁路标准规定对于砾石土、碎石土铁路标准规定对于砾石土、碎石土和级配碎石，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、颗粒密度、颗粒密度 B B、毛体积密度、毛体积密度 C

24、C、表观密度、表观密度 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（ BCBC ）组成。）组成。A A、单相体、单相体 B B、两相体、两相体 C C、三相体、三相体 D D、四、四相体相体土组成土组成 练习题练习题4 43-23-2、( (多选多选) )在土的三相体比例指标中，可以直在土的三相体比例指标中，可以直接测出的指标有（接测出的指标有（ACDACD）A A、密度、密度 B B、干密度、干密度 C C、颗粒密度、颗粒密度 D D、含、含水率水率 例子例子4-24-2、( (判断判断) )孔隙率孔隙率n n是土样中的孔隙体积占土样是土样中的孔隙体积占

25、土样总体积的百分率。总体积的百分率。 （）4-34-3、( (判断判断) )土中的空气体积为零时，土的密度土中的空气体积为零时，土的密度最大。（最大。（）土组成土组成 练习题练习题5 56-16-1、( (计算计算) )已知土样面积已知土样面积3030cmcm2 2，高，高2cm2cm，湿土质量，湿土质量128.8g128.8g，含水率，含水率W W13.6%13.6%，土的颗粒密度，土的颗粒密度s s2.712.71，求该土样的孔隙比求该土样的孔隙比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=30=302=60 2=60 cmcm3 3

26、 干土质量：干土质量：128.8/(1+0.136)=113.4128.8/(1+0.136)=113.4g g 土粒体积：土粒体积：113.4/2.71=41.8113.4/2.71=41.8cmcm3 3 空隙体积：空隙体积：60-41.8=18.260-41.8=18.2cmcm3 3 水的质量：水的质量：113.4113.413.6%=15.413.6%=15.4g g 水的体积：水的体积：15.415.4cmcm3 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=

27、空隙体积空隙体积/ /总体积总体积=18.2/60=0.30=18.2/60=0.30 饱和度饱和度SrSr= =水的体积水的体积/ /空隙体积空隙体积=15.4/18.2=0.85=15.4/18.2=0.85五、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 1010、EvdEvd 5 5、界限含水率、界限含水率 1111、Ev2Ev2 6 6、相对密度、相对密度 1 1、含水率、含水率

28、、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) 1 1、含水率、含水率、烘干法数据处理：、烘干法数据处理：=(m

29、-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0.010.01g g ms干土质量，干土质量，g，称量至，称量至0.01g 1 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%

30、2%； 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( (ABCABC) )A A、烘干法、烘干法 B B、酒精燃烧法、酒精燃烧法 C C、碳化钙法、碳化钙法 D D、比重法、比重法4-44-4、( (判断判断) )现场平行测定细粒土的含水率为现场平行测定细粒土的含水率为26.5%26.5%及及27.9%27.9%，则含水率的平均值为：，则含水率的平均值为：27.2%27.2%。( () )含水率含水率 练习题练习题2 25-95-9、( (问答问答) )常用的测试含水率的方法有哪些？常用的测试含水率的方法有哪些？并说明各自的适用范围。

31、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、酒精燃烧法（适用于除含有机质和含结、酒精燃烧法（适用于除含有机质和含结晶水的土）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) ) 2 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、压实度、孔隙比、孔隙率、饱和度等指标。压实度、孔隙比、孔隙率、饱和度等指标。 、检测方法及适用范围：、检测方法及适用范围： a a、环刀法：适用于粉土和

32、粘性土。、环刀法：适用于粉土和粘性土。 b b、蜡封法：适用于环刀难以切削并易碎裂的土。、蜡封法：适用于环刀难以切削并易碎裂的土。 c c、灌砂法、气囊法：适用于现场测定最大粒径小、灌砂法、气囊法：适用于现场测定最大粒径小于于20mm20mm的土密度。的土密度。 d d、灌水法：适用于现场测定最大粒径小于、灌水法：适用于现场测定最大粒径小于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。 2 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

33、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

34、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。2 2、密度、密度 、灌砂法注意事项、灌砂法注意事项a.a.允许偏差：两次平行误差不得超过允许偏差：两次平行误差不得超过0.030.03g/cmg/cm3 3。b b、灌砂筒下部圆锥体内砂的质量必须进行、灌砂筒下部圆锥体内砂的质量必须进行标定；标准砂的密度也必须进行标定，标定；标准砂的密度也必须进行标定，并保持干燥状态，受潮或重新进样必须并保持干燥状态，受潮或重新进样必须重新标定。重新标定。c c、灌砂法测试表面必须清

35、理干净、平坦；、灌砂法测试表面必须清理干净、平坦；试坑必须垂直，不能鼓肚。试坑必须垂直，不能鼓肚。密度密度 练习题练习题1 12-52-5、( (单选单选) )灌砂法测定土的密度之前，要求标灌砂法测定土的密度之前，要求标定的内容有（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、( (判断判断) )灌砂法测定密度应进行两次平行测灌砂法测定密度应进行两次平行

36、测定，两次测定的差值不得大于定，两次测定的差值不得大于0.050.05g/cmg/cm3 3。 （ ）3 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、浮秤法：粒径大于、等于、浮秤法：粒径大于、等于5mm5mm的土，且其中大于的土，且其中大于20mm

37、20mm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、虹吸法：粒径大于、等于、虹吸法：粒径大于、等于5mm5mm的土，且其中大于的土，且其中大于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%。d d、当土中含有小于、当土中含有小于5mm5mm和大于和大于5mm5mm的颗粒时，则分别用比的颗粒时，则分别用比重瓶法、浮秤法或虹吸法测定不同粒径的颗粒密度，重瓶法、浮秤法或虹吸法测定不同粒径的颗粒密度，然后计算平均颗粒密度。然后计算平均颗粒密度。3 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

38、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。3 3、颗粒密度、颗

39、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：测定土的颗粒密度，用于计算土的孔隙比、孔隙率、答：测定土的颗粒密度，用于计算土的孔隙比、孔隙率、饱和度等指标。饱和度等指标。5-115-11、( (问答问答) )颗粒密度的常规检测方法有哪些？各适用颗粒密度的常规检测方法有哪些？各适用于什么土？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； 浮秤法浮秤法-适用于粒径大于、等于适用于粒径大于、等于5mm5mm的

40、土，且其中的土，且其中大于大于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%。 虹吸法虹吸法-适用于粒径大于、等于适用于粒径大于、等于5mm5mm的土，且其中的土，且其中大于大于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%。颗粒密度颗粒密度 练习题练习题2 25-125-12、( (问答问答) )当土中既含有小于当土中既含有小于5mm5mm的土也含有的土也含有大于大于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5

41、mm5mm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) )4 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0.075mm0.075m

42、m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析法筛析法和密度计法和密度计法 4 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

43、.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。4 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 (NaPOpH 7.5 (NaPO3 3) )6 6 六偏磷酸钠六偏磷酸钠 d.

44、d.绘制颗粒级配曲线，计算绘制颗粒级配曲线，计算Cu、Cc。 4 4、颗粒分析、颗粒分析在半对数坐标纸上绘制粒径分布曲线在半对数坐标纸上绘制粒径分布曲线 计算：不均匀系数计算：不均匀系数Cu=dCu=d6060/d/d10 10 曲率系数曲率系数C Cc c=d=d2 23030/(d/(d6060* *d d1010) ) d d1010、d d3030、d d6060分别为颗粒级配曲线上分别为颗粒级配曲线上10%10%、30%30%、60%60%含量的粒径。含量的粒径。 判定级配：级配良好：判定级配：级配良好：C Cu u5 5，且，且C Cc c1 13 3；否则为级配不良。否则为级配不

45、良。颗粒分析颗粒分析 练习题练习题1 11-21-2、( (填空填空) )土颗粒分析试验常用的方法包括（土颗粒分析试验常用的方法包括（筛析法筛析法）、）、（密度计法密度计法）、（）、（移液管法移液管法）。）。1-31-3、( (填空填空) )评价土的级配指标有（评价土的级配指标有（不均匀系数不均匀系数）和（）和（曲曲率系数率系数），前者的定义式为（），前者的定义式为（Cu=dCu=d6060/d/d1010 ），后者的），后者的定义式为（定义式为（Cc=dCc=d2 23030/(d/(d6060* *d d1010) )）。）。2-62-6、（单选）以、（单选）以X X表示小于某粒径的试样质

46、量占试样总表示小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数，以质量的百分数，以d d表示土粒直径。土的颗粒分析数据表示土粒直径。土的颗粒分析数据表示在表示在（D D）图形上。）图形上。A A、X Xd Bd B、lgXlgXd Cd C、lgXlgXlgd Dlgd D、X Xlgdlgd4-64-6、( (判断判断) )土颗粒分析筛析法适用于小于或等于土颗粒分析筛析法适用于小于或等于60mm60mm，大于大于0.075mm0.075mm的土。（的土。（ ）颗粒分析颗粒分析 练习题练习题2 2 6-4、颗粒分析试验中，从级配曲线上求得、颗粒分析试验中，从级配曲线上求得d60=8.3mm，d30=2

47、.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 Cu5 Cc=2.42/（8.3*0.55）=1.26 Cc在在13之间之间 级配良好。级配良好。5 5、界限含水率界限含水率 概述概述 a.a.液限液限W WL L 。b.b.塑限塑限W WP P 。c.c.塑性指数。塑性指数。IpIp=W=WL L-W-WP P, ,d.d.液性指数。液性指数。I IL L= =（W-WW-WP P）/ /（W WL L-W-WP P）e.e.缩限。缩限。 液限塑限缩限液态塑态固态土体积变化土体积不变半固态W%5 5、界限含水率界

48、限含水率试验的目的：根据试验的目的：根据W WL L、W WP P计算计算IpIp、I IL L，为土，为土的分类、工程设计、施工提供依据。的分类、工程设计、施工提供依据。适用范围：粒径适用范围：粒径0.5mm0.5mm，有机质，有机质5%5%。检测方法：液限：联合测定法、碟式仪法检测方法：液限：联合测定法、碟式仪法 塑限：联合测定法、搓条法塑限：联合测定法、搓条法联合测定法仪器设备：试锥联合测定法仪器设备：试锥76g,76g,锥角锥角3030。5 5、界限含水率界限含水率试验结果整理：试验结果整理： 以含水率为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，在双以含水率为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，在双对数

49、坐标纸上绘制如图的关系曲线。三点应连成一条对数坐标纸上绘制如图的关系曲线。三点应连成一条直线，如图中直线，如图中A A线所示。当三点不在一条直线上，则通线所示。当三点不在一条直线上，则通过高含水率这一点与其余二点连成二条直线，在圆锥过高含水率这一点与其余二点连成二条直线，在圆锥下沉深度为下沉深度为2 mm2 mm处可查得相应的两个含水率。当这两处可查得相应的两个含水率。当这两个含水率的差值小于个含水率的差值小于2 2时，应以这二点的含水率平均时，应以这二点的含水率平均值与高含水率的点连成一条直线，如图中值与高含水率的点连成一条直线，如图中B B线所示。当线所示。当这二个含水率之差值大于或等于这

50、二个含水率之差值大于或等于2 2时，则应再补作试时，则应再补作试验。验。 解析法例子解析法例子5 5、界限含水率界限含水率 下沉深度为17 mm所对应的含水率为液限；下沉深度为10 mm所对应的含水率为10 mm液限；下沉深度为2 mm所对应的含水率为塑限。取值以百分数表示，准确至0.1%。 5 5、界限含水率界限含水率注意事项：注意事项：a.a.以规程用图解法求得液塑限，所使用的双对数以规程用图解法求得液塑限，所使用的双对数坐标纸一定要足够的准确度和分辨率。否则应坐标纸一定要足够的准确度和分辨率。否则应采用解析法求得液塑限采用解析法求得液塑限. .b.b.国标、铁路、公路工程界限含水率的实验

51、方法国标、铁路、公路工程界限含水率的实验方法标准不尽相同，进行界限含水率试验之前，一标准不尽相同，进行界限含水率试验之前，一定要弄清楚需要执行的检验标准。定要弄清楚需要执行的检验标准。c.c.铁路、公路标准规定的仪器设备不同，不可混铁路、公路标准规定的仪器设备不同，不可混用。用。界限含水率练习题界限含水率练习题11-41-4、( (填空填空) )搓条法塑限试验中，当土条直径搓成搓条法塑限试验中，当土条直径搓成（ 3 3mm mm ）时产生裂缝，并开始断裂，表示试样的含水）时产生裂缝，并开始断裂，表示试样的含水率达到塑限含水率。率达到塑限含水率。1-51-5、( (填空填空) )液塑限测定，下沉

52、深度为液塑限测定，下沉深度为17 mm17 mm所对应的含所对应的含水率为水率为( ( 液限液限 ) )；下沉深度为；下沉深度为10 mm10 mm所对应的含水率为所对应的含水率为( (10 mm10 mm液限液限) )；下沉深度为；下沉深度为2 mm2 mm所对应的含水率为所对应的含水率为( ( 塑塑限限 ) )。取值以百分数表示，准确至。取值以百分数表示，准确至0.1%0.1%。1-61-6、( (填空填空) )液限是土的可塑状态的液限是土的可塑状态的( (上限上限) )含水率含水率, , 塑限塑限是土的可塑状态的是土的可塑状态的( (下限下限) )含水率。含水率。2-72-7、( (单选

53、单选) )液塑限联合测定数据表示在（液塑限联合测定数据表示在（ C C ）图形上。）图形上。 A A、h h B B、lghlgh C C、lghlghlg Dlg D、h hlglg 界限含水率练习题界限含水率练习题22-82-8、( (单选单选) )下面关于液塑限的说法错误的是：下面关于液塑限的说法错误的是：( ( C C ) )A A、铁路标准试锥质量、铁路标准试锥质量76g76g、锥体入土深度、锥体入土深度17mm17mm的的含水率为液限；含水率为液限；B B、公路标准试锥质量、公路标准试锥质量100g100g、锥体入土深度、锥体入土深度20mm20mm的含水率为液限；的含水率为液限；

54、C C、铁路工程岩土分类标准铁路工程岩土分类标准（TB10077-2001TB10077-2001）是采用是采用76g76g锥、入土深度锥、入土深度17mm17mm的液限计算塑性的液限计算塑性指数和液性指数的。指数和液性指数的。D D、铁路标准与公路标准塑限的取值方法也是不、铁路标准与公路标准塑限的取值方法也是不相同的。相同的。界限含水率练习题界限含水率练习题33-53-5、( (多选多选) )液限测试的方法有（液限测试的方法有（ABDABD）A A、联合测定法、联合测定法 B B、圆锥仪法、圆锥仪法 C C、搓条法、搓条法 D D、碟式仪法碟式仪法3-63-6、( (多选多选) )塑限测试的

55、方法有（塑限测试的方法有（ACAC）A A、联合测定法、联合测定法 B B、圆锥仪法、圆锥仪法 C C、搓条法、搓条法 D D、碟式仪法碟式仪法界限含水率练习题界限含水率练习题45-135-13、( (问答问答) )界限含水率的测定有哪些用途？界限含水率的测定有哪些用途？答：答：1 1、明确土的可塑性范围。、明确土的可塑性范围。 2 2、区分土的状态。、区分土的状态。 3 3、估计土的最佳含水率，在、估计土的最佳含水率，在 附近。附近。 4 4、细粒土进行分类的依据。液限和塑性指、细粒土进行分类的依据。液限和塑性指数。数。PLPIPLPLIP界限含水率练习题界限含水率练习题5 6-3 、(计算

56、计算) 界限含水量测试时，测得液界限含水量测试时，测得液限限L=58%，p=28%，=25%，试判断，试判断该土样的状态。该土样的状态。 解：解：I IL L=(25-28)/(58-28)=-0.1=(25-28)/(58-28)=-0.1 该土样为半固态该土样为半固态界限含水率练习题界限含水率练习题67-17-1、( (讨论讨论) )比较图解法和解析法确定液塑限检比较图解法和解析法确定液塑限检测结果的准确性。测结果的准确性。答：图解法受双对数图的准确性以及精度的影响，答：图解法受双对数图的准确性以及精度的影响，得到的检测结果准确性较低，而解析法则不受得到的检测结果准确性较低，而解析法则不受

57、以上的影响，准确度较高。以上的影响，准确度较高。6 6、相对密度、相对密度 概念。相对密度即无黏性土处于最松散状态概念。相对密度即无黏性土处于最松散状态孔隙比与天然状态（或给定）孔隙比之差和最孔隙比与天然状态（或给定）孔隙比之差和最松散状态孔隙比与最紧密状态孔隙比之差的比松散状态孔隙比与最紧密状态孔隙比之差的比值。值。 Dr=(eDr=(emaxmax-e-e0 0)/(e)/(emaxmax-e-eminmin) ) 也可用式：也可用式： 试验目的：测定相对密度，用以判定砂类土试验目的：测定相对密度，用以判定砂类土或碎石类土的密实状态，从而确定其工程特性，或碎石类土的密实状态，从而确定其工程

58、特性，为设计和施工提供依据为设计和施工提供依据。 )()(minmaxminmaxddddddDr6 6、相对密度、相对密度 适用范围：适用范围： 砂的相对密度试验适用于颗粒粒径小于砂的相对密度试验适用于颗粒粒径小于5 mm5 mm、且粒径且粒径2 25 mm5 mm的试样质量不大于试样总质量的试样质量不大于试样总质量的的15%15%及粒径小于及粒径小于0.075 mm0.075 mm的颗粒质量不大于的颗粒质量不大于总土质量的总土质量的12%12%； 砾和碎石类土的相对密度试验适用于最大粒砾和碎石类土的相对密度试验适用于最大粒径为径为60 mm60 mm、且粗颗粒中小于、且粗颗粒中小于0.07

59、5 mm0.075 mm的颗粒的颗粒含量不得大于含量不得大于12%12%。6 6、相对密度、相对密度 检测方法：检测方法：a.a.砂砂 测定最小干密度采用漏斗法或量筒法（见规程测定最小干密度采用漏斗法或量筒法（见规程11.2.211.2.2），）， 测定最大干密度采用振动锤击法测定最大干密度采用振动锤击法( (见规程见规程11.2.3)11.2.3)b.b.碎石类土碎石类土 测定最小干密度采用固定体积法测定最小干密度采用固定体积法( (见规程见规程11.3.3),11.3.3), 测定最大干密度采用振动台振动加重物法测定最大干密度采用振动台振动加重物法( (见规程见规程11.3.4)11.3.

60、4)6 6、相对密度、相对密度 注意事项：注意事项：a.a.相对密度相对密度DrDr的变化范围在的变化范围在0 01 1之间之间, ,相对密度相对密度越大，越密实。越大，越密实。b.b.砂类土尤其是碎石类土的颗粒级配不稳定，其砂类土尤其是碎石类土的颗粒级配不稳定，其最大最小干密度也变化很大，在实际应用中应最大最小干密度也变化很大，在实际应用中应密切关注其变化。密切关注其变化。相对密度相对密度 练习题练习题1 12-92-9、( (单选单选) )相对密度相对密度D D的定义为：的定义为：（C C）A A、 B B、 C C、 D D、2-102-10、( (单选单选) )相对密度用来评价（相对密