土工试验1含水率,密度

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土样在试验前必须经过制备程序 扰动土的土样制备包括土的风干、
碾散、过筛、匀土、分样和贮存等 预备程序和击实、饱和等试样制备 程序。 原状土的土样制备包括开启、切取 等。 这些步骤的正确与否，都直接影响 试验成果。
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土样制备程序视需要的试验而异， 所以在土样制备前应拟定土工试 验计划。
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从土力学的发展历史及过程来看，从某 种意义上也可以说土力学是土的实验力 学
❖ 库仑(Couloreb)定律 ❖ 达西(Darcy)定律 ❖ 普洛特(Proctor)压实理论 ❖ 描述土的应力~应变关系的双曲线模型
无一不是通过对土的各种试验而建立起 来的。
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原位测试可以避免钻孔取土时对土的扰动和取 土卸荷时土样回弹等对试验结果的影响，试验 结果可以直接反映原位土层的物理状态，某些 不易采取原状土样的土层(如深层的砂)，只能 采用原位测试的方法。
(a)单向
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6压样器
1--上活塞； 2--上导筒； 3--环刀； 4--下导筒； 5--下活塞； 6--试样； 7--销钉
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(a)双向
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7抽气设备：附真空表和真空缸。
8其他：
❖ 切土刀、钢丝锯 ❖ 碎土工具、烘箱 ❖ 保湿缸、喷水设备等。
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㈣土样的要求与管理
采样数量应满足要求进行的百度文库验项 目和试验方法的需要，并应附取土 记录及土样现场描述。
但其边界条件较为复杂，在计算分析时，有时 还需作不少假定方能进行
❖ 如十字板剪切试验结果整理中的竖向和水平向抗剪 强度相等的假定等)
并且有些指标还不能用原位测试直接测定
❖ 如应力路径、时间效应及应变速率等对土的性状的 影响。
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室内土工试验由于能进行各种模拟 控制试验以及进行全过程和全方位 的量测和观察，在某种程度上反而 能满足土的计算或研究的要求。
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试样的数量也是非常有限的
❖ 一层土一般只能取几个或十几个试样，试样 总体积与其所代表的土层体积相比，相差悬 殊
土还是各向异性的
❖ 在垂直方向上与在水平方向上，其性质指标 是不相同的。
室内土工试验的应力条件是相对理想和 单一化的
❖ 如固结试验是在完全侧限条件下进行的，三 轴压缩试验也仅是轴对称的，这些条件均与 实际土层的受力条件不尽相符
的，并且随其受力状态、应力历史、
加载速率和排水条件等的不同而变 得更加复杂。
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各类工程的成败，在很大程度上取 决于土体能否提供足够的承载力， 取决于工程结构不至于遭受超过设 计限度的地基沉降和差异变形等，
而地基承载力确定和地基变形计算 中的参数又主要是由土工试验来确 定的
由此可见，土工试验对于各类工程 项目建设的成功与否是至关重要的。
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原状土样同一组试样间密度的允许
差值为0.03g／cm3；
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对扰动土样为了控制试样的均匀性，减
少试验数据的离散性，一般用含水率和 密度作为控制指标
不仅要规定各试样间的允许误差，还要 规定同一组试样的密度及含水率与要求 的密度及含水率的允许误差。
同一组试样的密度与要求的密度之差不
得大于±0.01g/cm3；一组试样的含水率 与要求的含水率之差不得大于±1％。
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2000
2 .0
2 .0
0 .5
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过筛
根据试验所需土样数量，将碾散的 土样过筛。
物理性试验土样过0.5mm筛； 力学性试验土样过2mm筛； 击实试验土样过5mm筛。
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过筛后用四分对角取样法，取出足 够数量的代表性土样，分别装入保 湿缸或塑料袋内备用，标以标签(写
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另外，土工试验成果因试验方法和 试验技巧熟练程度的不同，也可能
会有较大差别，这种差别在某种程
度上甚至大于计算方法所引起的误 差。
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第1章 试样制备和饱和
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一、试样制备
土样和试样的制备程序是试验工 作的第一个质量要素
为保证试验成果的可靠性和试验 数据的可比性，必须统一土样和 试样的制备方法和程序。
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800
800
500
1
1
2000
1
5000
2
2000
1
2000
轻 型 >15000
重 型 >30000
1
1
2000
1
1000
300
300
砂土
过筛
原 状 土 (筒 )
标准 扰动土
10cm× 20cm
g
mm
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0 .5 1
2 .0
5000
2 .0
8000
2 .0
2 .0
5 .0
2 .0
土工试验
二○○九年四月
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土工试验是对土的工程性质进行测 试，并获得土的物理性指标(如密度、 含水率、土粒比重等)和力学性指标 (如压缩模量、抗剪强度指标等)的实
验工作，从而为工程设计和施工提
供可靠的参数，它是正确评价土的 程地质条件不可缺少的前提和依据。
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土是自然界的产物，其形成过程、 物质成分以及工程特性是极为复杂
4环刀：不锈钢材料制成，内径61.8mm和 79.8mm ， 高 20mm ； 内 径 61.8mm ， 高
40mm。
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5击样器
1--定位环；
2--导杆；
3--击锤；
4--击样筒；
5--环刀；
6--底座；
7--试样
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6压样器
1--活塞； 2--导筒； 3--护环； 4--环刀； 5--拉杆； 6--试样
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㈢试样制备的主要仪器设备：
1细筛：孔径0.5mm、2mm。
2洗筛：孔径0.075mm。
3台秤和天平：
❖ 称量10kg，最小分度值5g；
❖ 称量5000g，最小分度值1g；
❖ 称量1000g，最小分度值0.5g；
❖ 称量500g，最小分度值0.1g；
❖ 称量200g，最小分度值0.0lg。
因此，室内土工试验又是原位测试 所代替不了的。
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其实，当土样从钻孔中取出时，就已产 生两种效应使该土样偏离了实际情况
❖ 一是取土、搬运及试验切土时的机械作用扰 动了土的结构，降低了土的强度；
❖ 二是改变了土的应力条件，土样产生回弹膨 胀。
这两种效应统称为扰动，扰动使试验指 标不符合原位土体的工程性状。
采样的数量按表B.0.1规定采取，
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土类
试验项目
含水率 比重 颗粒分析 界限含水率 密度 固结 黄土湿陷 三轴压缩 膨胀、收缩 直接剪切
击 实 /承 载 比
无侧限抗压强度 反复直剪 相对密度 渗透 化学分析 离心含水当量
试验取样数量和过土筛标准
粘土
原 状 土 (筒 ) 10cm× 20cm
扰动土 g