檢測員資格培訓(xùn)土工試驗PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1 檢測員資格培訓(xùn)土工試驗檢測員資格培訓(xùn)土工試驗 第1頁/共47頁 第2頁/共47頁 第3頁/共47頁 10 60 d d C u 6010 2 30 dd d Cc 第4頁/共47頁 n土的級配的好壞可由土中的土粒均土的級配的好壞可由土中的土粒均 勻程度和粒徑分布曲線的形狀來決勻程度和粒徑分布曲線的形狀來決 定，而土粒的均勻程度和曲線的形定，而土粒的均勻程度和曲線的形 狀又可用不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)來狀又可用不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)來 衡量。衡量。 nCu大，級配良好，（曲線大，級配良好，（曲線A）；）； Cu 小，曲線陡，土粒均勻（曲線小，曲線陡，土粒均勻（曲線B）；）； n臺階型曲線（曲

2、線臺階型曲線（曲線C），級配不連），級配不連 續(xù)，滲透穩(wěn)定性差，易產(chǎn)生管涌；續(xù)，滲透穩(wěn)定性差，易產(chǎn)生管涌； nCc過大，臺階在過大，臺階在d10d30間；間； Cc過過 小，臺階在小，臺階在d30d60間。間。 第5頁/共47頁 第6頁/共47頁 第7頁/共47頁 第8頁/共47頁 第9頁/共47頁 第10頁/共47頁 第11頁/共47頁 第12頁/共47頁 第13頁/共47頁 第14頁/共47頁 第15頁/共47頁 第16頁/共47頁 第17頁/共47頁 第18頁/共47頁 第19頁/共47頁 第20頁/共47頁 第21頁/共47頁 第22頁/共47頁 第23頁/共47頁 第24頁/共47頁

3、 第25頁/共47頁 三軸壓縮試驗三軸壓縮試驗 n三軸是指一個豎向和兩個側(cè)向而言，由于壓力室三軸是指一個豎向和兩個側(cè)向而言，由于壓力室 和試樣均為圓柱形，因此，兩個側(cè)向（或稱周圍）和試樣均為圓柱形，因此，兩個側(cè)向（或稱周圍） 的應(yīng)力相等并為小主應(yīng)力的應(yīng)力相等并為小主應(yīng)力3 ，而豎向（或軸向），而豎向（或軸向） 的應(yīng)力為大主應(yīng)力的應(yīng)力為大主應(yīng)力1。在增加。在增加1時保持時保持 3 不變，這樣條件下的試驗稱為不變，這樣條件下的試驗稱為常規(guī)三軸壓縮試驗常規(guī)三軸壓縮試驗。 n三軸壓縮儀三軸壓縮儀主要由壓力室、加壓系統(tǒng)和主要由壓力室、加壓系統(tǒng)和 量測系統(tǒng)三大部分組成。量測系統(tǒng)三大部分組成。 第26頁/共

4、47頁 n常規(guī)試驗方法的主要步驟如下：常規(guī)試驗方法的主要步驟如下： n 1.將土樣切成圓柱體套在橡將土樣切成圓柱體套在橡 膠膜內(nèi)、放在密封的壓力室中，膠膜內(nèi)、放在密封的壓力室中， 然后向壓力室內(nèi)壓入水，使試然后向壓力室內(nèi)壓入水，使試 樣各向受到圍壓樣各向受到圍壓 3 ，并使液壓，并使液壓 在整個試驗過程中保持不變，在整個試驗過程中保持不變， 這時試樣內(nèi)各向的三個主應(yīng)力這時試樣內(nèi)各向的三個主應(yīng)力 都相等、因此不發(fā)生剪應(yīng)力。都相等、因此不發(fā)生剪應(yīng)力。 n 2.然通過傳力桿對試樣施加然通過傳力桿對試樣施加 豎向壓力，這樣，豎向主應(yīng)力豎向壓力，這樣，豎向主應(yīng)力 就大于水平向主應(yīng)力水平向就大于水平向主應(yīng)

5、力水平向 主應(yīng)力保持不變。而豎向主應(yīng)主應(yīng)力保持不變。而豎向主應(yīng) 力逐漸增大，試件終于至剪切力逐漸增大，試件終于至剪切 破壞。破壞。 第27頁/共47頁 第28頁/共47頁 第29頁/共47頁 n三軸壓縮試驗優(yōu)缺點三軸壓縮試驗優(yōu)缺點 n 三軸壓縮儀的突出優(yōu)點是能較為嚴格地控制三軸壓縮儀的突出優(yōu)點是能較為嚴格地控制 排水條件，量測試件中孔隙水壓力的變化。此外，排水條件，量測試件中孔隙水壓力的變化。此外， 試件中的應(yīng)力狀態(tài)也比較明確，破裂面是在最弱試件中的應(yīng)力狀態(tài)也比較明確，破裂面是在最弱 處，而不象直接剪切儀那樣限定在上下盒之間。處，而不象直接剪切儀那樣限定在上下盒之間。 一般說來，三軸壓縮試驗的

6、結(jié)果比較可靠。三軸一般說來，三軸壓縮試驗的結(jié)果比較可靠。三軸 壓縮試驗的缺點是試樣的中主應(yīng)力壓縮試驗的缺點是試樣的中主應(yīng)力 2 3 。而。而 實際上土體的受力狀態(tài)未必都屬于這類軸對稱情實際上土體的受力狀態(tài)未必都屬于這類軸對稱情 況。真三軸儀中的試樣可在不同的三個主應(yīng)力況。真三軸儀中的試樣可在不同的三個主應(yīng)力 ( 1 2 3 )作用下進行試驗。同時也只能將作用下進行試驗。同時也只能將 圍壓人為設(shè)定。與實際工程條件的對應(yīng)關(guān)系不得圍壓人為設(shè)定。與實際工程條件的對應(yīng)關(guān)系不得 而知。而知。 第30頁/共47頁 第31頁/共47頁 第32頁/共47頁 n直接剪切試驗方法直接剪切試驗方法 n為了近似模擬土體

7、在現(xiàn)場受剪的為了近似模擬土體在現(xiàn)場受剪的排排 水條件水條件，直接剪切試驗可分為，直接剪切試驗可分為 n快剪、固結(jié)快剪和慢剪：快剪、固結(jié)快剪和慢剪： n快剪試驗快剪試驗 在試樣施加垂直壓力在試樣施加垂直壓力 后立即快速施加水平剪應(yīng)力使試后立即快速施加水平剪應(yīng)力使試 樣剪切破壞。樣剪切破壞。 n固結(jié)快剪固結(jié)快剪 在試樣施加垂直壓力在試樣施加垂直壓力 后，允許試樣充分排水，待固結(jié)完后，允許試樣充分排水，待固結(jié)完 成后，再快速施加水平剪應(yīng)力使試成后，再快速施加水平剪應(yīng)力使試 樣剪切破壞。樣剪切破壞。 n慢剪試驗慢剪試驗 在試樣施加垂直壓力在試樣施加垂直壓力 后，允許試樣充分排水，待固結(jié)完后，允許試樣充

8、分排水，待固結(jié)完 成后，以緩慢的速率施加水平剪應(yīng)成后，以緩慢的速率施加水平剪應(yīng) 力使試樣剪切破壞。力使試樣剪切破壞。 第33頁/共47頁 n直接剪切儀具有構(gòu)造簡單，操作方使等優(yōu)點，但它存直接剪切儀具有構(gòu)造簡單，操作方使等優(yōu)點，但它存 在若干缺點，主要有：在若干缺點，主要有： n 剪切面限定在上下盒之間的平面，而不是沿剪切面限定在上下盒之間的平面，而不是沿 土樣最薄弱的面剪切破壞；土樣最薄弱的面剪切破壞； n 剪切面上剪應(yīng)力分布不均勻，土樣剪切破壞剪切面上剪應(yīng)力分布不均勻，土樣剪切破壞 時先從邊緣開始，在邊緣發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象；時先從邊緣開始，在邊緣發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象； n 在剪切過程中，在剪切過程

9、中， 土樣剪切面逐漸縮小，而在土樣剪切面逐漸縮小，而在 計算抗剪強度時卻是按土樣的原截面積計算；計算抗剪強度時卻是按土樣的原截面積計算； n 試驗時不能嚴格控制排水條件，不能量測孔試驗時不能嚴格控制排水條件，不能量測孔 隙水壓力、在進行不排水剪切時，試件仍有可能排水，隙水壓力、在進行不排水剪切時，試件仍有可能排水， 特別對于飽和粘粘性土。特別對于飽和粘粘性土。 n 由于土的抗剪強度受排水條件的影響顯著。故試由于土的抗剪強度受排水條件的影響顯著。故試 驗結(jié)果不夠理想。但由于它具有的優(yōu)點，故仍為驗結(jié)果不夠理想。但由于它具有的優(yōu)點，故仍為 一一 般工程廣泛采用。般工程廣泛采用。 第34頁/共47頁

10、第35頁/共47頁 第36頁/共47頁 n1 對應(yīng)于可能工況對應(yīng)于可能工況 n2 樣品代表性問題樣品代表性問題 n3 常規(guī)的取值原則常規(guī)的取值原則 n4 工程類比工程類比 n5 地區(qū)經(jīng)驗地區(qū)經(jīng)驗 第37頁/共47頁 n三軸壓縮試驗中當周圍壓力三軸壓縮試驗中當周圍壓力3 0 時即為無側(cè)限試驗條件。所以，也時即為無側(cè)限試驗條件。所以，也 可稱為可稱為單軸壓縮試驗單軸壓縮試驗。 n由于試樣的側(cè)向壓力為零，在側(cè)向由于試樣的側(cè)向壓力為零，在側(cè)向 受壓時，其側(cè)向變形不受限制，故受壓時，其側(cè)向變形不受限制，故 又稱為又稱為無側(cè)限壓縮試驗無側(cè)限壓縮試驗。同時，又。同時，又 由于試樣是在軸向壓縮的條件下破由于試

11、樣是在軸向壓縮的條件下破 壞的，因此，把這種情況下土所能壞的，因此，把這種情況下土所能 承受的最大軸向壓力稱為承受的最大軸向壓力稱為無側(cè)限抗無側(cè)限抗 壓強度以壓強度以qu表示表示。 第38頁/共47頁 第39頁/共47頁 黃土遇水浸濕后，凡是在上覆土自重壓力或附加壓力黃土遇水浸濕后，凡是在上覆土自重壓力或附加壓力 共同作用下，發(fā)生顯著附加沉降者統(tǒng)稱為共同作用下，發(fā)生顯著附加沉降者統(tǒng)稱為濕陷性黃土濕陷性黃土 ，否則稱為非濕陷性黃土。在上覆土自重壓力作用下，否則稱為非濕陷性黃土。在上覆土自重壓力作用下 發(fā)生顯著濕陷者稱為發(fā)生顯著濕陷者稱為自重濕陷性黃土自重濕陷性黃土；在上覆土自重；在上覆土自重 壓

12、力作用下未發(fā)生顯著濕陷，但在附加壓力作用下發(fā)壓力作用下未發(fā)生顯著濕陷，但在附加壓力作用下發(fā) 生顯著濕陷稱為生顯著濕陷稱為非濕陷性黃土非濕陷性黃土。 第40頁/共47頁 n黃土的濕陷性指標黃土的濕陷黃土的濕陷性指標黃土的濕陷 系數(shù)系數(shù)室內(nèi)壓縮試驗室內(nèi)壓縮試驗 （固結(jié)（固結(jié) 儀）儀） n非濕陷性黃土非濕陷性黃土 n濕陷性黃土濕陷性黃土 n輕微濕陷性輕微濕陷性 n中等濕陷性中等濕陷性 n強烈濕陷性強烈濕陷性 0 h hh pp s 015. 0 s 015. 0 s 03.0 s 07.003.0 s 07.0 s 第41頁/共47頁 n膨脹土的脹縮性膨脹土的脹縮性 n（1）自由膨脹率）自由膨脹率

13、n 人工置備的松散烘干土樣在水中增加的體積與原始人工置備的松散烘干土樣在水中增加的體積與原始 體積之比。體積之比。 n（2）膨脹率）膨脹率 n 試樣在有側(cè)限條件下浸水后的單向膨脹量與試樣原始高度之比。試樣在有側(cè)限條件下浸水后的單向膨脹量與試樣原始高度之比。 n（3）膨脹力）膨脹力 n 試樣在體積保持不變條件下，浸水膨脹后產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。試樣在體積保持不變條件下，浸水膨脹后產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。 n自由膨脹率：量筒；膨脹率、膨脹力：固結(jié)儀。自由膨脹率：量筒；膨脹率、膨脹力：固結(jié)儀。 第42頁/共47頁 n線縮率、體縮率及收縮系數(shù)線縮率、體縮率及收縮系數(shù) n線縮率：試樣失水引起的試樣高度的變化量與試線縮率：試樣失水引起的試樣高度的變化量與試 樣初始高樣初始高 度之比；度之比； n體縮率：試樣失水引起的試樣體積的變化量與試體縮率：試樣失水引起的試樣體積的變化量與試 樣初始體樣初始體 積之比；積之比； 收縮系數(shù)：土樣線