铁路工程土工试验讲义讲义

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1、铁路工程土工试验讲义一、概述1、土的形成土是岩石风化的产物。物理风化------岩石暴露在大气层内，受风、霜、雨、雪的侵蚀，以及受温度升降变化的影响，裂隙水结冰等原因，使岩石崩解成块。化学风化-------这些碎块再与水、二氧化碳、氧气接触发生化学作用。生物风化-------岩石在风化过程中与自然界的生物发生相互作用。2、土与工程的关系地基-----作为建筑物(桥涵、楼房等)或构筑物(路基等)的地基；填料-----作为土工构筑物(路基、堤坝等)的填料；介质-----作为构筑物(渠道、黄土隧道等)的周围介质。3、土工试验的重要意义土用于地

2、基，会出现地基的变形和稳定问题；用作填料，存在土的压实和变形问题；用于介质，需考虑土的渗流和抗渗稳定性问题。研究解决以上问题，涉及到土的物理、力学、化学性能。要评价土的以上性能，须通过土工试验来获取土的各项性能指标。尤其在研究不良地基处理方案时，实测的实验指标是优选技术措施的重要依据。4、对土工试验人员的要求由于土工试验成果因试验方法和试验技巧的熟练程度不同，会有较大的差别，这种差别远大于计算方法引起的误差。为了使土工试验比较正确地反映实际土的性状，要求试验人员了解和掌握以下五个问题：①.试验的目的和所依据的原理；②.使用的仪器设备性能

3、和操作方法；③.试验应获得哪些数据、分析出什么结论；④.试验中的注意事项、误差的初步分析；⑤.分析试验设计与实际问题的联系概括地说土工试验人员要具备：一有基本理论，二有基础知识，三有基本技能。5、练习题①.(填空)工程试验工作的依据是()。②.(填空)铁路工程土工试验规程的现行有效标准代号为（）。③、(填空)铁路工程地基或路基填料易溶盐的检测执行标准代号为()。二、土工试验项目土工试验项目应根据土的用途决定：1、室内实验。①.土的物理性能试验：含水率、密度、颗粒密度、界限含水率、颗粒分析、渗透、击实等。试验成果用于土的工程分类，土的状态

4、的判定，渗透计算，填土工程施工方法的选择和碾压质量控制。②.砂的相对密度试验：包括砂的最大和最小孔隙比的测定，由此确定砂的相对密度，判定砂的疏密状态。③.土的变形试验：包括固结、压缩、湿陷性和膨胀性等。这些试验为工程设计提供变形参数：压缩系数、压缩模量、体积压缩系数、压缩指数、回弹指数、前期固结压力、固结系数、湿陷系数、自重湿陷系数、膨胀率、膨胀力等。④.土的强度试验：包括直接剪切试验、反复直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验等。这些试验为设计提供土的抗剪指标参数(粘聚力、内摩擦角)、无侧限抗压强度、灵敏度等。⑤.土的化学性试

5、验：包括粘土矿物鉴定、有机质和盐渍土试验等。粘土矿物成分是决定土的物理化学性质的重要因素；有机质试验提供土中有机质含量，供施工选择土料之用；盐渍土是土中易溶盐含量大于5%的土，盐渍土试验指标供地基评价、采取工程措施或选料之用。⑥.级配碎石：粒径级配、破碎面含量、针状及片状颗粒含量、洛杉矶磨耗率、硫酸钠浸泡损失率、液塑限、塑性指数、粘土团及其他杂质含量。⑦.改良土：液塑限、塑性指数、颗粒分析、击实(重型)、含灰剂量、无侧限抗压强度2、路基现场压实质量检测。①.路基压实密度、含水率检测。常用的方法有环刀法、灌砂法、灌水法、气囊法、核子射线法

6、等。②.路基地基系数K30检测。③.路基动态变形模量Evd检测。④.路基静态变形模量Ev2检测。3、土工原位测试①.静力载荷试验。试验成果用于确定地基承载力、变形模量等。②.静力触探试验。适用于软土、粘性土、砂类土以及含少量碎石的土层。试验成果用于确定地基承载力、判定砂土液化和提供地基物理力学参数等。③.动力触探试验。适用于粘性土、砂类土和碎石类土。试验成果用于确定地基承载力、评定土的抗剪强度和变形模量等。④.标准贯入试验。适用于一般粘性土、粉性土和砂类土。可判定砂土的密实程度、粘性土的塑性状态、判别饱和砂土及粉土的液化等。⑤.十字板剪

7、切试验。适用于测定饱和粘性土的不排水抗剪强度及灵敏度等。⑥．旁压试验。4、练习题①.(填空)土的抗剪强度可以用库仑公式()表达，其中()表示摩擦角，()表示凝聚力。②.(填空)土直剪试验中剪切方法有()、()、()。③.(填空)土压缩试验中常用的压缩试验指标有()、()、()。④.(填空)黄土湿陷性是指黄土在()、()共同作用下产生的变形。⑤.(填空)用动力触探确定地基承载力，轻型动力触探的锤重为()kg，以贯入深度每()cm的锤击数计；重型动力触探的锤重为()kg，以贯入深度每()cm的锤击数计。⑥.(填空)静力触探试验中单桥静力触探

8、头可测得()。⑦.(单选)标准贯入试验中，其装置的锤重为：A.4.5kgB.2.5kgC.63.5kgD.100g⑧.(单选)土的压缩试验中试样体积的变化是：()A.空气体积压缩B.水体积压缩C.孔隙体积的