1、土工試驗個人培訓資料一概述工試驗在巖土工程中的地位和作用隨著中國現(xiàn)代化建設事業(yè)的飛速發(fā)展，對巖土工程技術(shù)提出新的、更高的要求。如重型廠房、高層、超高層建筑、大型水電樞紐、鐵路、公路橋梁與隧道以及民用建筑物的興建是否經(jīng)濟、合理，大部分取決于巖土的工程性質(zhì)。要很好地解決一個巖土工程問題，必須首先進行勘察和測試、試驗與分 析，并利用土力學、工程 地質(zhì)學等的理論與方法，對各類土建工程進行系統(tǒng)性研究。因此，土工試驗是巖土工程規(guī)劃設計的前期工作，也是地基與基礎設計工作中不可缺少的中心環(huán)節(jié)。工試驗規(guī)劃：針對任務明確試驗目的；采取代表性試樣；試驗方法選擇；試樣組數(shù)應滿足規(guī)定要求；工試驗項目土的物理性試驗：包括

2、含水量、密度、土粒相對密度、界限含水量、顆粒分析等砂土相對密實度試驗：包括砂的最大和最小孔隙比試驗。土的變形試驗：包括固結(jié)、壓縮、濕陷和膨脹試驗等。土的強度試驗：包括直接剪切、三軸壓縮、無側(cè)限抗壓強度等土的動力試驗：包括動三軸、動單剪、共振柱等試驗 土的流變試驗：主要研究土的流變特性和規(guī)律，預估它們的蠕變時間； 土的礦化試驗：包括有機質(zhì)、易溶鹽等試驗以及水、土腐蝕性分析；凍土試驗和巖石試驗二土樣的要求和管理土樣采取的數(shù)量應滿足要求進行的試驗項目和試驗方法的需要。土樣的驗收與管理（1）土樣送達試驗室時，必須附送樣單及試驗委托書。送樣單內(nèi)容包括：工程名稱、鉆孔編號、取土深度、取土日期、水位埋深以及

3、土樣描述等；試驗委托書包括：工程名稱、試驗項目、試驗方法及提交成果時間要求等；（2）試驗室接收土樣時，應按委托書進行驗收。驗收內(nèi)容包括：土樣數(shù)量、編號是否相符，所送土樣是否滿足試驗項目和試驗方法的要求，并進行登記；登記內(nèi)容有：工程名稱、委托單位、送樣日期、試驗項目以及需要 提交報告的時間等。（3）土樣驗收登記后，試驗室應及時組織試驗工作，土樣從取樣之日到試 驗之時不得超過3周；（4）試驗結(jié)束后，余土應做好貯存工作，保持工程名稱及室內(nèi)土樣編號，以備審核成果時使用，保管期限不少于3月；（5）處理余土時應做好環(huán)保工作；三、試驗方法與儀器設備含水量試驗：烘干法，恒溫烘箱、電子天平等；土粒相對密度試驗：

4、比重瓶法，比重瓶、恒溫水槽、砂浴、天平等；密度試驗：環(huán)刀法，環(huán)刀、電子天平等界限含水量試驗：液、塑限聯(lián)合測定法，液塑限聯(lián)合測定儀；粘粒含量試驗：密度計法，甲種密度計；砂的相對密實度試驗：量筒法與振動錘擊法，長頸漏斗、量筒、振動叉、擊錘等；擊實試驗：輕型擊實與重型擊實，標準擊實儀；黃土濕陷性試驗：雙線法，固結(jié)儀；固結(jié)試驗：固結(jié)儀、數(shù)據(jù)采集儀等；三軸壓縮試驗：不固結(jié)不排水，固結(jié)不排水，固結(jié)排水，三軸儀；直接剪切試驗：快剪，固結(jié)快剪，慢剪，應變控制式直剪儀；無側(cè)限抗壓強度試驗：無側(cè)限壓縮儀；自由膨脹率試驗：量土杯，攪拌器，無頸漏斗等；滲透試驗：變水頭滲透裝置；室內(nèi)土工儀器和要求（1）國家標準：所有試

5、驗儀器設備都應滿足土工儀器的基本參數(shù)及通用技術(shù)條件GB/T15406 ；（2）土工儀器的校準：a所有土工儀器在使用前應按有關(guān)校驗規(guī)程進行校準；b儀器中配備有計量標準器具時，應按規(guī)定的校驗周期送交有計量檢定能力的單位檢定；（3）不合格儀器及處理方法：a不合格儀器：已明顯損壞、工作不正常、過載或誤動作以及超過規(guī)定的間隔時間等；b處理方法：凡不合格儀器應停止使用，并做出明顯標記；能進行調(diào)整或修理的，經(jīng)仔細檢查檢定或校準后可重新用；對不能調(diào)整或修復的儀器應及時報廢；（4）儀器設備的管理建立儀器設備臺帳，內(nèi)容包括：儀器名稱、制造廠家、購置日期、保管人等；編制儀器設備檢定周期表，內(nèi)容包括：儀器設備名稱、編

6、號、檢定周期、檢定單位、最近送檢 日期、送檢人等；所有儀器設備應有統(tǒng)一格式的標志：a:標志分“合格”準用”停用”三種，分別以綠、黃、紅三種顏色表示；b:標志內(nèi)容：儀器編號、檢定結(jié)論、檢定日期、檢定單位；（5）儀器說明書應妥善保存；（6）建立儀器檔案其內(nèi)容有：使用記錄、故障及維修情況記錄。校準和檢定:在規(guī)定條件下，為確定測量儀器或測量系統(tǒng)所指示的量值，與對應的 由標準物質(zhì)所復現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作，稱為校準；校準的含義：1在規(guī)定的條件下，用一個可參考的標準，對包括參考物質(zhì)在內(nèi)的測量器具的特性賦值，并確定其示值誤差；2將測量器具所指示或代表的量值，按照校準鏈將其溯源到標準所復現(xiàn)的量值；校準的目

7、的：1確定示值誤差，并可確定是否在預期的允許范圍內(nèi)；2得出標準值偏差的報告值，可高速測量器具或?qū)κ局导右孕拚?給任何標尺標記賦值或確定其它特性，或給參考物質(zhì)特性賦值；4實現(xiàn)溯源性；檢定：是查明確認計量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標記和出具檢定證書。檢定具有法制性由下計量檢定機構(gòu)執(zhí)行。校準與檢定的主要區(qū)別：1校準不具法制性，是企業(yè)自愿行為；檢定具有法制性，屬計量管理范疇的執(zhí)法行為。2校準主要確定測量器具的示值誤差；檢定是對測量器具的計量特性及技術(shù)要求的全面評定。3校準的依據(jù)是校準規(guī)范、校準方法，可統(tǒng)一規(guī)定也可自行制定；檢 定的依據(jù)檢定規(guī)程。4校準不判斷測量器具合格與否；檢定要對所

8、檢的測量器具作出合格 與否的結(jié)論。5校準結(jié)果通常是發(fā)校準證書或校準報告；檢定結(jié)果合格的發(fā)檢定證 書，不合格的發(fā)不合格通知書。土的基本特性及其指標1物理性指標：天然密度、含水量、土粒比重、孔隙比、液性指數(shù)、塑性指數(shù)、液限、 塑限、曲率系數(shù)、不均勻系數(shù)、相對密度、飽和度、粘粒含量；2力學性指標：1變形指標：壓縮系數(shù)、壓縮模量、滲透系數(shù)、先期固結(jié)壓力、壓 縮指數(shù)、回彈指數(shù)、回彈模量、濕陷系數(shù)、自重濕陷系數(shù)、濕陷起始壓力、 自由膨脹率、收縮系數(shù)；2強度指標；內(nèi)摩擦角、粘聚力、無側(cè)限抗壓強度、靈敏度3滲透性指標：滲透系數(shù)、固結(jié)系數(shù);4壓實性指標:最優(yōu)含水量、最大干密度；5化學性指標：腐蝕性分析以下簡述4

9、種常規(guī)土工試驗:土的顆粒分析試驗土的液塑限試驗土的擊實試驗土的承載比（CBR）試驗土的顆粒分析試驗篩析法、試驗目的測定小于某粒徑的顆?；蛄＝M占砂土質(zhì)量的百分數(shù)，以便了解土的粒度成分，并作為砂 土分類及土工建筑選料的依據(jù)。二、基本原理篩析法是利用一套孔徑不同的標準篩來分離一定量的砂土中與篩孔徑相應的粒組而后 稱量，計算各粒組的相對含量，確定砂土的粒度成分。此法適用于分離粒徑大于0.075mm 的粒組。三、儀器設備1、標準篩一套(圖1-1)；2、普通天平：稱量500g，最小分度值0.1g ；3、磁缽及橡皮頭研棒；4、毛刷、白紙、尺等。四、操作步驟1、制備土樣風干土樣，將土樣攤成薄層，在空氣中放1

10、2天，使土中水分蒸發(fā)。若 土樣已干，則可直接使用。若試樣中有結(jié)塊時，可將試樣倒入磁缽中，用橡皮頭研棒研磨，使結(jié)塊 成為單獨顆粒為止。但須注意，研磨力度要合適，不能把顆粒研碎。從準備好的土樣中取代表性試樣，數(shù)量如下：最大粒徑小于2mm者，取100 300g ;最大粒徑為2 10mm之間的，取300 1000g ;最大粒徑為10 20mm之間的，取1000 2000g ;最大粒徑為20 40mm之間的，取2000 4000g ;最大粒徑大于40mm者，取4000g以上。用四分法來選取試樣，方法如下：將土樣拌勻，倒在紙上成圓錐形(圖1-2.1), 然后用尺以圓錐頂點為中心，向一定方向旋轉(zhuǎn)(圖1-2.

11、2),使圓錐成為12cm厚 的圓餅狀。繼而用尺劃兩條相互垂直的直線，把土樣分成四等份，取走相同的兩 份(圖1-2.3、圖1-2.4),將留下的兩份土樣拌勻；重復上述步驟，直到剩下的土 樣約等于需要量為止。2、過篩及稱量用普通天平稱取一定量的試樣，準確至0.1g ；檢查標準篩疊放順序是否正確(大孔徑在上，小孔徑在下)，篩孔是否干 凈，若夾有土粒，需刷凈。將已稱量的試樣倒入頂層篩盤中，蓋好蓋，用手或搖 篩機搖振，持續(xù)時間一般為1015min,然后按從上至下的順序取下篩盤，在白 紙上用手輕叩篩盤，搖晃，直到篩凈為止。將漏在白紙上的土粒倒入下一層篩盤 內(nèi)，按此順序，直到最末一層篩盤篩凈為止。稱量留在各

12、篩盤上的土粒質(zhì)量，準確至0.1g,并測量試樣中最大顆粒的 直徑。若大于2mm的顆粒超過50%，再用粗篩進行分析。五、成果整理1、某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比按下式計算，準確至小數(shù)后一位。X = A x 100%mB(1-1)式中，X為小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比, ； mA為小于某 粒徑的試樣質(zhì)量,g ； mB為所取試樣總質(zhì)量,g。各篩盤上土粒的質(zhì)量之和與篩前所稱試樣的質(zhì)量之差不得大于1%，否則應 重新試驗。若兩者差值小于1%,應分析試驗過程中誤差產(chǎn)生的原因，分配給某 些粒組；最終，各粒組百分含量之和應等于100%，將試驗數(shù)據(jù)填寫在記錄表中。2、查土類若粒徑小于0.075m

13、m的含量大于50%則該土不是砂土，而是細粒土，將 這一部分用密度計法(見第二節(jié))繼續(xù)分析。3、在單對數(shù)坐標上繪制顆粒大小分布曲線，求不均勻系數(shù)。和曲率系數(shù) cc，說明該土的均一性，并確定土的名稱。4、填寫試驗報告。六、注意事項1、在篩析中，尤其是將試樣由一器皿倒入另一器皿時，要避免微小顆粒的 飛揚。2、過篩后，要檢查篩孔中是否夾有顆粒，若夾有顆粒，應將顆粒輕輕刷下， 放入該篩盤上的土樣中，一并稱量。土的液塑限試驗一、實驗目的及要求：細土粒由于含水量不同，分別處于流動狀態(tài)、可塑狀態(tài)、半固體狀態(tài)、固體狀態(tài)。 液限是細土粒呈可塑狀態(tài)的上限含水量，塑限是細土粒呈現(xiàn)可塑狀態(tài)的下限含水 量。本實驗測定細粒

14、土的液限和塑限含水量，用作計算土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)， 作為對土性質(zhì)和地基承載力的評價依據(jù)。二、儀器用具:儀器名稱規(guī)格/型號數(shù)量備注液塑限聯(lián)合測定儀1電子秤1烘箱1稱量碗3調(diào)土碗3調(diào)土刀1三、實驗原理對含水率不同的土樣進行液塑限聯(lián)合測定儀的實驗，然后分別測定各個土樣的含 水量。將數(shù)據(jù)體現(xiàn)在錐入深度h和含水量w關(guān)系圖上，圖中下沉深度為10mm的 點所對應的含水量為液限，下沉深度為2mm的點所對應的含水量為液限。四、實驗方法與步驟：1、將準備好的土樣不少于200g分別放入三個調(diào)土碗中，加入不同數(shù)量的蒸餾 水，土樣的含水量分別控制在液限、略大于液限和二者的中間狀態(tài)，用調(diào)土刀調(diào) 勻。2、將制備好的一種

15、土樣用調(diào)土刀調(diào)勻，分層密實地填入試樣杯中，使空氣逸出。 試杯裝滿后，刮成與杯邊齊平。3、將裝好的試樣杯放在支座上，手持錐尖在剛好接觸土樣時松手使錐桿自由落 下，待下沉穩(wěn)定后記錄下沉深度。4、改變錐尖與土體的接觸位置，重復試驗2次，記下數(shù)據(jù)。5、取另外兩種土樣，重復2、3、4過程，記錄數(shù)據(jù)。6、將實驗過后的三土樣分別轉(zhuǎn)移到稱量碗中，用電子秤測定其凈重，記錄數(shù)據(jù)。7、將三個稱量碗分別放入烘箱中，設定溫度時間進行脫水。8、兩小時后，取出各土樣再次稱量凈重，記錄數(shù)據(jù)。五、實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)處理:下沉深度下沉深下沉深度平均下沉土樣重干燥土樣含水1(mm)度 2(mm)3( mm)深度（mm）量（g）重量（g

16、）量（）土樣一5.56.56.36.188.8364.238.6土樣二7.58.07.57.799.3869.0643.5土樣三8.59.08.58.779.9254.9945.5由該趨勢圖估得塑限為29%,液限為49.5%六、討論與結(jié)論該實驗在進行錐桿下落和下落步驟測量時由于人工操作，誤差會很大，影響實驗 結(jié)果。土的擊實試驗一實驗目的：擊實試驗是用錘擊實土樣以了解土的壓實特性的一種方法。這個方法是用不同的擊實功（錘重X落距X錘擊次數(shù)）分別錘擊不同含水量的土樣，并測定相應的干容重，從而求得最大干容重、最優(yōu)含水量，為填土工程的設計、施工提供依據(jù)。擊實試驗可分標準擊實法和單層擊實法兩種。二壓實度檢

17、測方法：對于分層回填的輸水管線等要檢測每一層回填壓實后的壓實度， 以確定 是否滿足設計要求。該試驗首先采用標準的擊實方法，確 定土的密度與含水 率的關(guān)系，從而確定土的最大干密度與最優(yōu)含 水率?，F(xiàn)場采用環(huán)刀法取樣， 測定壓實后的干密度，與標準干密 度對比計算出壓實度。1、擊實試驗：該試驗可采用輕型擊實和重型擊實兩種方法。輕型擊實試驗適用于粒徑小于 5mm的粘性土，其單位體積擊實功能為592.2kJ/m3 ;重型擊實試驗適用于粒 徑小于20mm的土，其單位體積擊實功能為2684.9kJ/m3。1.1儀器設備1.1.1擊實儀：由擊實筒、擊錘和護筒組成，其尺寸應符合下表規(guī)定。擊實儀主要部件尺寸規(guī)格表擊

18、實儀主要部件尺寸規(guī)格表試驗方錘底直徑錘質(zhì)量（kg）落局擊實筒護筒高度備注內(nèi)徑(mm)筒高：（mm 容積益型512.5305102116947.450重型514.54571521162103.9501.1.2擊實儀的擊錘應配導筒，擊錘與導筒間應有足夠的間隙使錘能自由下落。1.1.3天平：稱量200g，分度值0.1g。1.1.4臺秤：稱量10kg，分度值5g。1.1.5標準篩：孔徑為20mm圓孔篩和5mm標準篩。1.1.6試樣推出器：宜用螺旋式千斤頂或液壓式千斤頂，如無此類裝置， 也可用刮刀和修土刀從擊實筒中取出試樣。1.1.7其他：烘箱、噴水設備、碾土設備、盛土器、修土刀和保濕設備等。1.2操作

19、步驟1.2.1試樣制備采用干法制備。取一定量的代表性風干土樣（輕型約為20kg，重型約為50kg），放在橡皮板上用木碾碾散，并分別按下列 方法備樣m（1）輕型擊實試驗過5mm篩，將篩下土樣拌勻，并測定土樣的風干含水率。根據(jù)土的塑限預估最優(yōu)含水率，按依次相差約2%的含水率制備一組（不少 于5個）試樣，其中應有2個含水率大于塑限，2個含水率小于塑限，1個含水率接近塑限。按下式計算應加水量：1+0.0130mw=（ ）X0.01（3-30 ）式中 m3-土樣所需加水質(zhì)量，g ;m 一風干含水率時的土樣質(zhì)量，g ;30風干含水率，% ；3一土樣所要求的含水率，。（2 ）重型擊實試驗過20mm篩，將篩下

20、土樣拌勻，并測定土樣的風干含水率。按依次相差約2%的含水率制備一組（不少于5個）試樣，其中至少有3個含水率小于塑限的試樣。然后按照上式計算加水量。（3 ）將一定量土樣平鋪于不吸水的盛土盤內(nèi)（輕型擊實取土樣約2.5kg，重型 擊實取土樣約5.0kg ）,按預定含水率用噴水設備往土樣上均勻噴灑所需加 水量，拌勻并裝入塑料袋內(nèi)或密封于盛土器內(nèi)靜置備用。靜置時間分別為： 高液限粘土不得少于24h，低液限粘土可酌情縮短，但不應少與2h.（4 ） 1.2.2試樣擊實1.2.2.1將擊實儀放在堅實的地面上，擊實筒內(nèi)壁和底板涂一薄層潤滑 油，聯(lián)接好擊實筒與底板，安裝好護筒。檢查儀器各部件及配套設備的性 能是否

21、正常，并做好記錄。1.2.2.2從制備好的一份試樣中稱取一定量土料，分3層或5層倒入擊實 筒內(nèi)并將土面整平，分層擊實。對于分3層擊實的輕型擊實法，每層土料 的質(zhì)量為600800g，（其量應使擊實后試樣的高度略高于擊實筒的1/3 ）, 每層25擊；對于分5層擊實的重型擊實法，每層土料的質(zhì)量宜為9001100g（其量應使擊實后試樣的高度略高于擊實筒的1/5 ）,每層56 擊。手工擊實應保證使擊錘自由垂直下落，錘擊點必須均勻分布于土面上。擊實后的每層試樣高度應大致相等，兩層交接面的土面應刨毛。擊實完成 后，超出擊實筒頂?shù)脑嚇痈叨葢∮?mm。1.2.2.3用修土刀沿護筒內(nèi)壁削挖后，扭動并取下護筒，測出超高（應 取多個測值平均，精確到0.1mm）。沿擊實筒頂細心修平試樣， 拆除底板