公路水運(yùn)工程試驗(yàn)檢測(cè)道路工程土工試驗(yàn)培訓(xùn)資料土的含水率試驗(yàn)是土工試驗(yàn)中最基礎(chǔ)的測(cè)試項(xiàng)目，直接影響土的密度、強(qiáng)度等指標(biāo)計(jì)算。采用烘干法時(shí)，取代表性試樣1530g（細(xì)粒土）或50g（砂類土），放入已恒重的鋁盒內(nèi)稱量（精確至0.01g），記錄盒+濕土質(zhì)量。將鋁盒放入溫度105110℃的烘箱中，粘性土烘干時(shí)間不少于8小時(shí)，砂類土不少于6小時(shí)。取出后放入干燥器冷卻至室溫，再次稱量盒+干土質(zhì)量。含水率計(jì)算公式為ω=（m濕m干）/m干×100%，平行試驗(yàn)誤差需≤0.5%（含水率＜40%時(shí)）或≤1%（含水率≥40%時(shí)）。若使用酒精燃燒法，需注意酒精純度≥95%，燃燒3次確保水分完全蒸發(fā)，此方法適用于現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定，但精度低于烘干法。土的密度試驗(yàn)常用環(huán)刀法、灌砂法和核子密度儀法。環(huán)刀法適用于細(xì)粒土，選取直徑61.8mm（體積100cm3）或79.8mm（體積200cm3）的環(huán)刀，刃口向下壓入土中，修平兩端后稱量環(huán)刀+濕土質(zhì)量（精確至0.1g）。密度計(jì)算為ρ=m濕/V環(huán)刀，平行試驗(yàn)誤差≤0.03g/cm3。灌砂法用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定粗粒土或路面材料密度，需先標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)砂的密度（用已知容積的標(biāo)定罐，灌砂后稱質(zhì)量計(jì)算），再在測(cè)試點(diǎn)挖直徑1015cm、深度等于測(cè)定層厚度的試坑，收集試坑內(nèi)濕土并稱質(zhì)量，向試坑內(nèi)灌砂至與地面齊平，稱剩余砂質(zhì)量。濕密度=試坑濕土質(zhì)量/（試坑體積=（灌砂前砂+筒質(zhì)量灌砂后砂+筒質(zhì)量）/標(biāo)準(zhǔn)砂密度），干密度=濕密度/（1+0.01ω）。核子密度儀法需提前校準(zhǔn)，通過γ射線透射或散射原理測(cè)定，適用于快速檢測(cè)，但需嚴(yán)格遵守輻射安全規(guī)程。土粒比重試驗(yàn)根據(jù)土的粒徑采用不同方法：粒徑＜5mm的土用比重瓶法，粒徑＞5mm且含巨粒的土用浮稱法或虹吸筒法。比重瓶法取烘干試樣15g（砂土20g）裝入50mL比重瓶，注純水至近滿，煮沸排除氣泡（砂土煮沸30分鐘，粘性土1小時(shí)），冷卻至恒溫（20℃±0.5℃）后注滿水，稱量瓶+土+水質(zhì)量。比重計(jì)算Gs=（m干/（m瓶+水+m干m瓶+土+水））×Gwt（Gwt為t℃時(shí)純水密度與4℃時(shí)純水密度的比值）。平行試驗(yàn)誤差≤0.02。浮稱法適用于粒徑＞5mm且其中粒徑＞20mm的土質(zhì)量＜10%的情況，將試樣浸在水中稱取浮重，計(jì)算Gs=（m干/（m干m?。罣wt（m浮為試樣在水中的質(zhì)量）。擊實(shí)試驗(yàn)是確定土的最大干密度和最佳含水率的關(guān)鍵試驗(yàn)，分輕型和重型兩種標(biāo)準(zhǔn)（輕型：錘重2.5kg，落高30cm，擊實(shí)功598.2kJ/m3；重型：錘重4.5kg，落高45cm，擊實(shí)功2684.9kJ/m3）。試樣制備時(shí)，取風(fēng)干土過5mm篩（重型過20mm篩，粒徑＞40mm時(shí)需篩除并調(diào)整質(zhì)量），按預(yù)估最佳含水率±2%、±4%等間隔制備56個(gè)試樣，每個(gè)試樣加水量m水=（m干/（1+0.01ω0））×（ωiω0）（ω0為風(fēng)干含水率，ωi為目標(biāo)含水率），加水后密封燜料（粘性土1224小時(shí)，粉土68小時(shí)）。擊實(shí)筒分3層（輕型）或5層（重型）擊實(shí)，每層擊數(shù)27次（輕型）或56次（重型），擊實(shí)后試樣高度超出筒頂不超過6mm。刮平后稱筒+濕土質(zhì)量，取中心處試樣測(cè)含水率，計(jì)算干密度ρd=ρ/（1+0.01ω）。以含水率為橫坐標(biāo)、干密度為縱坐標(biāo)繪制擊實(shí)曲線，曲線峰值對(duì)應(yīng)的干密度為最大干密度，對(duì)應(yīng)的含水率為最佳含水率。若曲線出現(xiàn)兩個(gè)峰值，需檢查試樣制備是否均勻，必要時(shí)補(bǔ)做試驗(yàn)。承載比（CBR）試驗(yàn)用于評(píng)定土基及路面材料的承載能力，分室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。室內(nèi)試驗(yàn)取擊實(shí)試樣（按最佳含水率和最大干密度成型，分3層擊實(shí)，每層98次），試樣高度120mm，稱質(zhì)量后泡水4晝夜（水面高出試樣頂面25mm），記錄膨脹量（膨脹率=（泡水后高度泡水前高度）/原高度×100%）。泡水結(jié)束后，安裝貫入桿（面積50cm2），以11.25mm/min速率加壓，記錄貫入量0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm、7.5mm、10.0mm時(shí)的荷載。CBR值=（單位壓力/標(biāo)準(zhǔn)壓力）×100%，標(biāo)準(zhǔn)壓力為2.5mm時(shí)7000kPa、5.0mm時(shí)10500kPa，取2.5mm和5.0mm對(duì)應(yīng)的CBR值中較小者作為試驗(yàn)結(jié)果。若5.0mm時(shí)CBR值大于2.5mm時(shí)的1.2倍，應(yīng)重做試驗(yàn)。直剪試驗(yàn)用于測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)（粘聚力c和內(nèi)摩擦角φ），分快剪（不固結(jié)不排水）、固結(jié)快剪（先固結(jié)后不排水剪切）和慢剪（固結(jié)后緩慢排水剪切）三種方法。試樣尺寸為61.8mm×61.8mm×20mm（環(huán)刀試樣），安裝于剪切盒內(nèi)，施加垂直壓力（一般取100kPa、200kPa、300kPa、400kPa），快剪時(shí)施加垂直壓力后立即以0.8mm/min速率剪切至剪應(yīng)力峰值（或剪切位移6mm）；固結(jié)快剪時(shí)先讓試樣在垂直壓力下固結(jié)（百分表讀數(shù)穩(wěn)定），再快速剪切；慢剪時(shí)剪切速率為0.02mm/min，確保排水完全。記錄剪切過程中的剪切位移和剪應(yīng)力，繪制剪應(yīng)力位移曲線，取峰值或穩(wěn)定值作為抗剪強(qiáng)度。以垂直壓力為橫坐標(biāo)、抗剪強(qiáng)度為縱坐標(biāo)繪制莫爾庫倫強(qiáng)度包線，包線的截距為c，斜率為φ。平行試驗(yàn)誤差：c≤5kPa，φ≤2°。三軸壓縮試驗(yàn)?zāi)芨鼫?zhǔn)確模擬土體在實(shí)際受力中的應(yīng)力狀態(tài)，分不固結(jié)不排水（UU）、固結(jié)不排水（CU）和固結(jié)排水（CD）試驗(yàn)。試樣尺寸φ39.1mm×80mm或φ61.8mm×125mm，用橡膠膜包裹后放入壓力室，施加圍壓σ3（根據(jù)工程實(shí)際選擇，一般200kPa、400kPa、600kPa）。UU試驗(yàn)：施加圍壓后立即以0.51.0mm/min速率軸向加壓，量測(cè)孔隙水壓力；CU試驗(yàn)：先在圍壓下固結(jié)（孔隙水壓力消散95%），再剪切并量測(cè)孔隙水壓力；CD試驗(yàn)：固結(jié)后以0.0010.005mm/min速率剪切，確?？紫端畨毫?。試驗(yàn)結(jié)束后，繪制主應(yīng)力差（σ1σ3）軸向應(yīng)變曲線，確定破壞時(shí)的σ1和σ3，繪制莫爾圓及強(qiáng)度包線，求得c和φ（UU試驗(yàn)為總應(yīng)力指標(biāo)，CU和CD為有效應(yīng)力指標(biāo)）。膨脹土試驗(yàn)需測(cè)定自由膨脹率、膨脹率、收縮系數(shù)等指標(biāo)。自由膨脹率試驗(yàn)取烘干土過0.5mm篩，取50mL試樣倒入量筒，注入5%分析純氯化鈉溶液至100mL刻度，靜置24小時(shí)后讀取土樣體積V0，自由膨脹率FS=（V050）/50×100%。膨脹率試驗(yàn)采用有側(cè)限壓縮儀，試樣在50kPa垂直壓力下固結(jié)，然后浸水48小時(shí)，記錄膨脹量，膨脹率δep=（hwh0）/h0×100%（h0為初始高度，hw為浸水后高度）。收縮系數(shù)試驗(yàn)測(cè)定試樣在干燥過程中體積與含水率的關(guān)系，收縮系數(shù)λs=（Δe/Δω）（Δe為孔隙比變化，Δω為含水率變化）。黃土濕陷性試驗(yàn)采用雙線法壓縮試驗(yàn)，制備2組試樣（一組在天然濕度下分級(jí)加壓至200kPa，另一組在天然濕度下加壓至50kPa后浸水飽和，繼續(xù)加壓至200kPa）。濕陷系數(shù)δs=（hp+hshp）/h0（hp為天然濕度下加壓至p時(shí)的試樣高度，hp+hs為浸水飽和后加壓至p時(shí)的試樣高度，h0為原始高度）。δs＜0.015時(shí)非濕陷性，0.015≤δs＜0.03時(shí)輕微濕陷，0.03≤δs＜0.07時(shí)中等濕陷，δs≥0.07時(shí)強(qiáng)烈濕陷。試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理需嚴(yán)格遵循有效數(shù)字規(guī)則，原始記錄應(yīng)包含試樣編號(hào)、試驗(yàn)日期、儀器型號(hào)、環(huán)境溫度濕度、操作步驟及數(shù)據(jù)。平行試驗(yàn)結(jié)果超差時(shí)需分析原因（如試樣不均勻、操作失誤）并重新試驗(yàn)。異常數(shù)據(jù)剔除采用格拉布斯（Grubbs）準(zhǔn)則，計(jì)算統(tǒng)計(jì)量G=|xix?|/s（x?為平均值，s為標(biāo)準(zhǔn)差），若G＞G臨界值則剔除。試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含試樣描述（產(chǎn)地、顏色、顆粒組成）、試驗(yàn)方法（依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)）、試驗(yàn)數(shù)據(jù)（表格、曲線）、結(jié)果分析（指標(biāo)值、結(jié)論）。質(zhì)量控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括：試驗(yàn)人員需持公路水運(yùn)工程試驗(yàn)檢測(cè)師（助理試驗(yàn)檢測(cè)師）資格證上崗；儀器設(shè)備定期校準(zhǔn)（如電子天平校準(zhǔn)