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检测员资格培训（土工试验） 路新景 教授级高工 （国家级计量认证注册师资审核员） 黄河勘测规划设计有限公司 土工试验 土工测试、理论分析、施工检验（模型试验验证）是岩土工程研究的三个相辅相成重要环节。 给工程设计提供参数；土力学理论建立的基础。 （摩尔—库仑强度理论、达西定律、固结理论、本构模型） 土的基本知识 土是松散颗粒的堆积物，是岩石风化的产物 土是指覆盖在地表的没有胶结或弱胶结的颗粒堆积物 三个特点：散粒体、多相性、自然变异性 土的物理性试验：土的密度、比重、含水量、颗分、界限含水量； 用于土的工程分类和判断土的状态 土的力学性试验：渗透性、压缩性和强度试验； 提供设计参数： 土的化学性试验：土的矿物鉴定、易溶盐、有机质、酸碱度； 用于分析土的物质成分 土的工程分类 一般土、特殊土 一般土：巨粒土、粗粒土、细粒土 特殊土：黄土、膨胀土、红粘土、（冻土） 不均匀系数Cu、曲率系数Cc 土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线的形状来决定，而土粒的均匀程度和曲线的形状又可用不均匀系数和曲率系数来衡量。 Cu大，级配良好，（曲线A）； Cu小，曲线陡，土粒均匀（曲线B）； 台阶型曲线（曲线C），级配不连续，渗透稳定性差，易产生管涌； Cc过大，台阶在d10~d30间； Cc过小，台阶在d30~d60间。 土样和试样制备 1 扰动土试样制备 筛分 制备土（配土） 2 原状土试样制备（取样方法与工具、样品数量、包装与运输、力学试样的密度要求、不合适样品与留样） 3 样品饱和（＞95%、水头饱和、毛细管饱和、抽气饱和、特殊饱和法） 含水率试验 试验方法： 1 烘干法 2 酒精燃烧法 3 比重法 4 炒干法 5 微波法 6 核子密度法 影响因素： 烘干时间 样品数量 代表性 密度试验 试验方法 环刀法 蜡封法 灌砂法 灌水法 核子密度 比重试验 试验方法 比重瓶法、（＜5mm）浮称法、（＞5mm， ＞20mm ＜10% ）虹吸筒法、（＞5mm， ＞20mm ＞ 10% ） 经验值 影响因素 1 排气的充分性 2 样品的代表性 3 温度 颗粒分析试验 试验方法 筛析法、密度计法（甲种比重计、乙种比重计） 影响因素： 筛分时间 分散剂选取 界限含水率试验 试验方法 圆锥仪（搓条塑限）、联合测定仪、碟式仪（液限） 缩限主要应用 在公路地基， 也可联合判断 膨胀性 湿化试验（崩解） 土的湿化：是土体在水中慢慢发生崩解的现 试验方法 注意事项 1样品规格（5cm立方体，行业不同） 2容器大小 3试验用水（含盐量少、记录水温） 相对密度试验 试验方法 松散密度（最大孔隙比）、紧密密度（最小孔隙比、可干湿交替振动台研究） 注意事项：松散密度一定要多做，选取最合理的最小密度 击实试验 试验方法（手动与自动、频率影响） 轻型击实、重型击实（不适合大于5mm颗粒含量大于30％） 资料整理 影响因素 1 土的含水均匀程度 2 余土高度（不大于6mm） 土的渗透性 见234页 达西定律 层流、紊流 流土、管涌 渗透试验 试验方法: 两种方法：常水头、变水头 土的压缩性 土在压力作用下体积减小的特性 压缩试验、固结试验P349 为建筑物地基沉降计算提供依据（总沉降量及分层沉降量） 压缩系数、压缩模量、固结系数、先期固结压力、压缩指数、回弹指数 超固结比：先期固结压力与上覆土体自重产生压力之比（OCR) 固结试验 三轴压缩试验 三轴压缩试验 三轴是指一个竖向和两个侧向而言，由于压力室和试样均为圆柱形，因此，两个侧向（或称周围）的应力相等并为小主应力σ3 ，而竖向（或轴向）的应力为大主应力σ1。在增加σ1时保持 σ3 不变，这样条件下的试验称为常规三轴压缩试验。 三轴压缩仪主要由压力室、加压系统和 量测系统三大部分组成。 常规试验方法的主要步骤如下： 1.将土样切成圆柱体套在橡胶膜内、放在密封的压力室中，然后向压力室内压入水，使试样各向受到围压?3 ，并使液压在整个试验过程中保持不变，这时试样内各向的三个主应力都相等、因此不发生剪应力。 2.然通过传力杆对试样施加竖向压力，这样，竖向主应力就大于水平向主应力．水平向主应力保持不变。而竖向主应力逐渐增大，试件终于至剪切破坏。 三轴试验根据试样的固结和排水条件不同，可分为不固结不排水剪（UU）、固结不排水剪（CU)和固结排水剪（CD)三种方法。分别对应于直剪试验的快剪、固结快剪和慢剪试验。三轴压缩试验按剪切前的固结程度和剪切时的排水条件，分为以下三种试验方法； (1) 不固结不排水试验(UU Test)：试样在施加周围压力和随后施加竖