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1、土是由固相,液相,气相组成的集合体.土工试验项目分四方面:⑴物理性质试验:含水量,密度,比重,颗粒分析和相对密实度;⑵水理性质试验:界限含水量,稠度,膨胀,收缩和毛细上升高度;⑶力学性质试验:渗透性,击实性,压缩性,湿陷性,直接剪切,无侧限抗剪,三轴剪切,土基承载比以及回弹模量;⑷化学性质试验:酸碱量,烧失量,有机质含量,可溶盐含量,矿物成份.1.土的工程分类:分类依据:①颗粒组成特征;②土的塑性指标(WL,WP,LP);③土中有机质存在情况.(按扰动试样进行,以含量大于总质量50%划分)巨粒土S:漂石
2、B(>200),卵石Cb(60-120);粗粒土:砾类土G(2-60),砂类土(0.074-2);细粒土F(砂):粉质土M(0.074-0.002),粘质土C(<0.002),有机质土O;特殊土(黄土Y,膨胀土E,盐渍土St,红粘土R).土的级配代号:良好(W),不良(P).土的液限高低H,L(50%为界)土类名称由两(三)个基本代号构成:第一个表示主成份,第二个表示副成份(液限,级配),第三个表示土中所有次要成份,根据塑性图以液限含水量为横坐标,塑性指数为纵坐标划分细粒类A线上粘土,下粉土;B线左低液
3、,右高液.土样过筛:物理性能试验如塑,液限过0.5mm筛;水理及力学试验,过2mm筛;击实试验,过5mm筛.制备试件时,同一组试件或平行试验密度差值<0.1g/cm3,含水量<2%.粗粒土的性质主要决定于土颗粒的粒径分布,而细粒土的性质取决于土粒和水相互作用的状态,即土的塑性.含水量指土颗粒表面以外的水,包括自由水和结合水.土的颗粒组成特殊以Cu,Cc表示,Cu越大,土粒分布范围大,级配越好.不均匀系数Cu反映粒径分布曲线上的土粒分布范围,按下式计算:;曲率系数反映粒径分布曲线上的土粒分布形状,Cc=(
4、d30)2/(d10×d60);式中:d10,d30和d60分别为土的粒径分布曲线上对应通过率10%,30%,60%的粒径(mm).通常满足Cu≥5,Cc=1-3,称为级配良好.2.土的物理性质指标V:土总体积=Vs(土粒体积)+Vv(孔隙体积);m土的总质量;ms土中固体颗粒质量;mw土中水的质量Gs土粒密度:土的固体颗粒单位体积的质量与水在4℃时单位体积的质量之比.比重:.土的密度:土体单位体积的质量;干密度:土的固体颗粒质量与土的总体积之比;土粒密度;饱和密度:土孔隙全部被水充满时土的密度;浮密度
5、(浸土密度):土浸在水中受到水的浮力作用单位体积的质量;e孔隙比:土中孔隙体积与固体颗粒体积之比;n孔隙率:孔隙体积与总体积之比;Sr饱和度:孔隙中水的体积与孔隙体积之比;前三者为土的基本物理性质指标.已知,,,,,.Vv(孔隙体积)=Vw(土中水的体积)+Va(土中气体体积);m(总质量)=ms(土中固体颗粒质量)+mw(土中水的质量).3.含水量试验:烘干法,酒精燃烧法,比重法,碳化钙气压法.烘干法:⑴定义和适用范围:①土的含水量是在105-110℃下烘至恒量时所推动的水分质量和达恒量后干土质量的比
6、值,本法是测定含水量的标准方法.②适用于粘质土,粉质土,砂类土和有机质土类.⑵仪器:烘箱;天平(感量0.01g);干燥器;称量盒等.⑶步骤:①取具有代表性试样,细粒土15-30g;砂类土,有机土为50g,放入称量盒内,立即盖好盒盖,称质量.②揭开盒盖,将试样和盒放入烘箱内,在温度105-110℃恒温下烘干.烘干时间对细粒土不得少于8h,对砂类土不得少于6h.对含有机质超过5%的土,应将温度控制在65-70℃的恒温下烘干.③将烘干后的试样和盒取出,放入干燥器内冷却.冷却后盖好盒盖,称质量,精确至0.01g
7、.⑷计算含水量:酒精燃烧法:⑴本试验方法适用于快速简易测定细粒土(含有机质的除外)的含水量.⑵仪器:称量盒;天平;酒精;滴管.⑶步骤:①取代表性试样(粘质土5-10g,砂类土20-30g),放入称量盒内,称湿土质量.②用滴管将酒精注入放有试样的称量盒中,直至盒中出现自由液面为止.③点燃盒中酒精,燃至火焰熄灭.④将试样冷却数分钟,重新燃烧两次.⑤待第三次火焰熄灭后,盖好盒盖,立即称干土质量,精确至0.01g.比重法:⑴本试验方法仅适用于砂类土.⑵仪器:玻璃瓶;天平;漏斗;小勺;吸水球;玻璃片;土样盘及玻璃
8、棒等.⑶步骤:①取代表性砂类土试样m,200-300g,放入土样盘内.②向玻璃瓶中注入清水至1/3左右,将试样倒入瓶中,搅拌,直到所含气体完全排出为止.③向瓶中加清水至全部充满,盖上玻璃片,擦干瓶外壁,称质量m1.④倒去瓶中混合液,洗净,再向瓶中加清水至全部充满,盖上玻璃片,擦干瓶外壁,称质量m2,准确至0.5g.⑷计算含水量:碳化钙气压法:本试验方法适用于路基土和稳定土含水量的快速简易测定.4.密度试验:环刀法;蜡封法;灌水法;灌砂法;核
