工程地質(zhì)與土力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)匯總

1、附錄：實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)一常見(jiàn)礦物和巖石的肉眼鑒定實(shí)驗(yàn)二地質(zhì)羅盤(pán)的使用及地層產(chǎn)狀測(cè)量實(shí)驗(yàn)三繪制圖切地質(zhì)剖面圖實(shí)驗(yàn)四含水率測(cè)試實(shí)驗(yàn)五密度測(cè)試 ( 環(huán)刀法 )實(shí)驗(yàn)六塑限測(cè)試實(shí)驗(yàn)七液限測(cè)試實(shí)驗(yàn)八固結(jié)試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)九直接剪切試驗(yàn) ( 快剪法 )實(shí)驗(yàn)十擊實(shí)試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一常見(jiàn)礦物和巖石的肉眼鑒定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會(huì)觀察和認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的礦物的主要物理性質(zhì)， 了解三大類(lèi)巖石的主要特征 （礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造），初步掌握肉眼鑒定礦物和巖石的方法， 為從事土木工程工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、實(shí)驗(yàn)要求要求學(xué)生利用所學(xué)到的土力學(xué)與工程地質(zhì)的有關(guān)理論知識(shí)， 學(xué)會(huì)觀察和認(rèn)識(shí)常見(jiàn)礦物的主要物理性質(zhì)， 初步掌握用肉眼鑒定礦物的方法， 并要求認(rèn)識(shí)幾種常見(jiàn)

2、的礦物， 掌握他們的主要鑒別特征；對(duì)組成地殼的三大類(lèi)巖石（巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖）的主要特征（礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造）有所了解，進(jìn)而初步掌握肉眼觀察認(rèn)識(shí)巖石的鑒別方法，并能夠認(rèn)識(shí)其中一些有代表性、與工程有關(guān)的巖石。三、實(shí)驗(yàn)原理礦物是地殼中化學(xué)元素在各種地質(zhì)作用下形成的， 并具有一定的化學(xué)和物理性質(zhì)的自然均勻體， 是組成巖石的基本單位。 巖石是在各種地質(zhì)作用下， 有一種或多種礦物組成的集合體。認(rèn)識(shí)礦物和巖石的方法有很多， 但基本和簡(jiǎn)便的方法是肉眼鑒定法， 它也是野外最常用的方法之一。觀察礦物的形態(tài)（個(gè)體形態(tài)、集合體形態(tài)） ，觀察礦物的主要物理性質(zhì)（光學(xué)方面的性質(zhì)如顏色、條痕、透明度，礦物力學(xué)方面的

3、性質(zhì)如硬度、解理、斷口，其他方面的物理性質(zhì)如比重、磁性） ，同時(shí)借助于小刀、放大鏡、地質(zhì)錘、條痕板、磁鐵、硬度計(jì)和簡(jiǎn)單的試劑（如鹽酸等）來(lái)鑒別礦物。觀察三大類(lèi)巖石 （巖漿巖、 沉積巖、變質(zhì)巖） 的礦物成分、 結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征， 借助小刀、放大鏡、地質(zhì)錘、羅盤(pán)儀、稀鹽酸等來(lái)確定巖石的名稱(chēng)和進(jìn)行描述。四、實(shí)驗(yàn)儀器、材料礦物和巖石標(biāo)本，小刀、放大鏡、地質(zhì)錘、條痕板、磁鐵、硬度計(jì)和簡(jiǎn)單的試劑（如鹽酸等）。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)本目錄見(jiàn)末頁(yè)附表五、實(shí)驗(yàn)步驟1）觀察礦物的形態(tài)2）觀察礦物的主要物理性質(zhì)（光學(xué)方面、力學(xué)方面及其他方面）3）用肉眼對(duì)礦物進(jìn)行鑒定巖漿巖1）觀察巖石的顏色2）觀察巖石中主要的礦物成分3）觀察巖

4、石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征4）綜合所見(jiàn)到的特征，確定巖石的名稱(chēng)和進(jìn)行描述沉積巖1）根據(jù)物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等將所鑒定巖石屬于哪一大類(lèi)巖石區(qū)分開(kāi)2）鑒定巖石的結(jié)構(gòu)類(lèi)型3）其所鑒定的巖石屬碎屑結(jié)構(gòu)，就應(yīng)按粒度大小及其含量進(jìn)一步區(qū)分4）除碎屑外，還要對(duì)膠接物成分作鑒定5）對(duì)碎屑巖碎屑顆粒形態(tài)進(jìn)行鑒定描述6）組成巖石的物質(zhì)成分鑒定7）巖石構(gòu)造的鑒定8）巖石顏色的描述變質(zhì)巖1）區(qū)別常見(jiàn)的幾種變質(zhì)巖的構(gòu)造2）觀察變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)3）對(duì)其礦物成分做出準(zhǔn)確的鑒定，并且估計(jì)各種礦物的含量4）觀察變質(zhì)巖的顏色也要注意其總體和新鮮面的顏色5）根據(jù)分類(lèi)命名原則，確定所要鑒定的巖石名稱(chēng)。六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、要愛(ài)護(hù)標(biāo)本、儀器和其他用

5、具；2、觀察時(shí)標(biāo)本和盒子一起拿，實(shí)驗(yàn)完畢按原狀整理好，不要亂換、帶走，以免弄亂。實(shí)驗(yàn)二地質(zhì)羅盤(pán)的使用及地層產(chǎn)狀測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡刭|(zhì)羅盤(pán)儀是進(jìn)行野外地質(zhì)工作必不可少的一種工具。借助它可以定出方向，觀察點(diǎn)的所在位置，測(cè)出任何一個(gè)觀察面的空間位置( 如巖層層面、褶皺軸面、斷層面、節(jié)理面,等構(gòu)造面的空間位置) ，因此必須學(xué)會(huì)使用地質(zhì)羅盤(pán)儀。二、地質(zhì)羅盤(pán)的結(jié)構(gòu)：地質(zhì)羅盤(pán)式樣很多，但結(jié)構(gòu)基本是一致的，我們常用的是圓盆式地質(zhì)羅盤(pán)儀。由磁針、刻度盤(pán)、測(cè)斜儀、瞄準(zhǔn)覘板、水準(zhǔn)器等幾部分安裝在一銅、鋁制的圓盆內(nèi)組成。1、磁針：一般為中間寬兩邊尖的菱形鋼針，安裝在底盤(pán)中央的頂針上，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，不用時(shí)應(yīng)旋緊制動(dòng)螺絲，將

6、磁針抬起壓在蓋玻璃上避免磁針帽與項(xiàng)針尖的碰撞，以保護(hù)頂針尖，延長(zhǎng)羅盤(pán)使用時(shí)間。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)放松固動(dòng)螺絲，使磁針自由擺動(dòng)，最后靜止時(shí)磁針的指向就是磁針子午線(xiàn)方向。由于我國(guó)位于北半球磁針兩端所受磁力不等，使磁針失去平衡。為了使磁針保持平衡常在磁針南端繞上幾圈銅絲，用此也便于區(qū)分磁針的南北兩端。2 、水平刻度盤(pán)： 水平刻度盤(pán)的刻度是采用這樣的標(biāo)示方式：從零度開(kāi)始按逆時(shí)針?lè)较蛎?10一記，連續(xù)刻至 360， 0和 180分別為 N 和 S，90和 270 度分別為 E和 W，利用它可以直接測(cè)得地面兩點(diǎn)間直線(xiàn)的磁方位角。3、豎直刻度盤(pán)：專(zhuān)用來(lái)讀傾角和坡角讀數(shù)，以E 或 W位置為 0，以 S或 N 為 9

7、0，每隔 10標(biāo)記相應(yīng)數(shù)字。4、懸錐：是測(cè)斜器的重要組成部分，懸掛在磁針的軸下方，通過(guò)底盤(pán)處的覘板手可使懸錐轉(zhuǎn)動(dòng)，懸錐中央的尖端所指刻度即為傾角或坡角的度數(shù)。、水準(zhǔn)器：通常有兩個(gè)，分別裝在圓形玻璃管中，圓形水準(zhǔn)器固定在底盤(pán)上，長(zhǎng)形水準(zhǔn)器固定在測(cè)斜儀上。、瞄準(zhǔn)器：包括接物和接目覘板，反光鏡中間有細(xì)線(xiàn)，下部有透明小孔，使眼睛，細(xì)線(xiàn)，目的物三者成一線(xiàn)，作瞄準(zhǔn)之用。三、地質(zhì)羅盤(pán)的使用方法因?yàn)榈卮诺哪稀?北兩極與地理上的南北兩極位置不完全相符，即磁子午線(xiàn)與地理子午線(xiàn)不相重合，地球上任一點(diǎn)的磁北方向與該點(diǎn)的正北方向不一致，這兩方向間的夾角叫磁偏角。地球上某點(diǎn)磁針北端偏于正北方向的東邊叫做東偏，偏于西邊稱(chēng)西

8、偏。東偏為(+) 西偏為(-) 。地球上各地的磁偏角都按期計(jì)算， 公布以備查用。 若某點(diǎn)的磁偏角已知， 則一測(cè)線(xiàn)的磁方位角 A 磁和正北方位角 A 的關(guān)系為 A等于 A磁加減磁偏角， 即正北方位角 A=A磁磁偏角。應(yīng)用這一原理可進(jìn)行磁偏角的校正， 校正時(shí)可旋動(dòng)羅盤(pán)的刻度螺旋， 使水平刻度盤(pán)向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)， ( 磁偏角東偏則向右， 西偏則向左 ) ，使羅盤(pán)底盤(pán)南北刻度線(xiàn)與水平刻度盤(pán) 0 180連線(xiàn)間夾角等于磁偏角。經(jīng)校正后測(cè)量時(shí)的讀數(shù)就為真方位角。1、定方位：目標(biāo)所處的方向和位置。定方位也叫交會(huì)定點(diǎn)。當(dāng)目標(biāo)在視線(xiàn)( 水平線(xiàn) ) 上方時(shí)的測(cè)量方法。右手握緊儀器，上蓋背面向著觀察者，手臂貼緊身體，以

9、減少抖動(dòng)，左手調(diào)整長(zhǎng)照準(zhǔn)器和反光鏡，轉(zhuǎn)動(dòng)身體，使目標(biāo)、長(zhǎng)照準(zhǔn)尖的像同時(shí)映入反光鏡，并為鏡線(xiàn)所平分， 保持圓水泡居中，則讀磁針北極所指示的度數(shù)，即為該目標(biāo)所處的方向。按照同樣的方法， 在另一測(cè)點(diǎn)對(duì)該目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量， 這樣兩個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)同一目標(biāo)進(jìn)行的測(cè)量得出兩線(xiàn)沿著測(cè)出的度數(shù)，相交于目標(biāo)，就得出目標(biāo)的位置。當(dāng)目標(biāo)在視線(xiàn)( 水平線(xiàn) ) 下方時(shí)的測(cè)量方法。右手緊握儀器，反光鏡在觀察者的對(duì)面，手臂同樣貼緊身體，以減少抖動(dòng)。左手調(diào)整長(zhǎng)照準(zhǔn)器和上蓋，轉(zhuǎn)動(dòng)身體，使目標(biāo)、照準(zhǔn)尖同時(shí)映入反光鏡的橢圓孔中，并為鏡線(xiàn)所平分，保持圓水泡居中，則讀磁針北極所指示的度數(shù)，即為該目標(biāo)所處的方向。按照同樣的方法，在另一測(cè)點(diǎn)對(duì)該目標(biāo)進(jìn)

10、行測(cè)量。這樣從兩個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)該目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，得出兩線(xiàn)沿著測(cè)出的度數(shù)，相交于目標(biāo)，就得出目標(biāo)的位置。2、測(cè)坡角：目標(biāo)到觀察者與水平面的夾角。右手握住儀器外殼和底盤(pán)， 長(zhǎng)照準(zhǔn)器在觀察者的一方， 將儀器平面垂直于水平面， 長(zhǎng)水泡居下方。左手調(diào)整上蓋和長(zhǎng)照準(zhǔn)器， 使目標(biāo)、照準(zhǔn)尖的孔同時(shí)為反光鏡橢圓孔刻線(xiàn)所平分。然后右手中指調(diào)整手把，從反光鏡中觀察長(zhǎng)水泡居中，此時(shí)指示盤(pán)在方向盤(pán)上所指示的度數(shù)，直接放在該坡面上，調(diào)整長(zhǎng)水泡居中，讀出角度，即為該坡面的坡角( 與測(cè)產(chǎn)狀中的傾角相同) 。3、定水平線(xiàn)：把長(zhǎng)照準(zhǔn)器扳至與盒面成一平面，上蓋扳至90，而照準(zhǔn)尖豎直，平行上蓋，將指示器對(duì)準(zhǔn)“0”，則通過(guò)照準(zhǔn)尖上的視孔和反光

11、鏡橢圓孔的視線(xiàn)，即為水平線(xiàn)。把上蓋扳到極限位置， 用儀器側(cè)面貼緊物體 ( 如鉆杠 ) 具有代表性的平面， 然后調(diào)長(zhǎng)水泡居中，此時(shí)指示器的讀數(shù)，即為該物體的垂直角。巖層的空間位置決定于其產(chǎn)狀要素，巖層產(chǎn)狀要素包括巖層的走向、傾向和傾角。 測(cè)量巖層產(chǎn)狀是野外地質(zhì)工作的最基本的工作方法之一，必須熟練掌握。1、巖層走向的測(cè)定巖層走向：是巖層層面與水平面交線(xiàn)的方向也就是巖層任一高度上水平線(xiàn)的延伸方向。測(cè)量時(shí)將羅盤(pán)長(zhǎng)邊與層面緊貼，然后轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤(pán)， 使底盤(pán)水準(zhǔn)器的水泡居中，讀出指針?biāo)缚潭燃礊閹r層之走向。因?yàn)樽呦蚴谴硪粭l直線(xiàn)的方向，它可以?xún)蛇呇由欤?指南針或指北針?biāo)x數(shù)正是該直線(xiàn)之兩端延伸方向，如30與 2

12、10均可代表該巖層之走向。2、巖層傾向的測(cè)定巖層產(chǎn)狀及其測(cè)量方法巖層傾向：是指巖層向下最大傾斜方向線(xiàn)在水平面上的投影，恒與巖層走向垂直。測(cè)量時(shí)， 將羅盤(pán)北端或接物覘板指向傾斜方向，羅盤(pán)南端緊靠著層面并轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤(pán)，使底盤(pán)水準(zhǔn)器水泡居中，讀指北針?biāo)缚潭燃礊閹r層的傾向。假若在巖層頂面上進(jìn)行測(cè)量有因難，也可以在巖層底面上測(cè)量仍用對(duì)物覘板指向巖層傾斜方向， 羅盤(pán)北端緊靠底面，讀指北針即可，假若測(cè)量底面時(shí)讀指北針受障礙時(shí)，則用羅盤(pán)南端緊靠巖層底面，讀指南針亦可。3巖層傾角的測(cè)定巖層傾角：是巖層層面與假想水平面間的最大夾角，即真傾角，它是沿著巖層的真傾斜方向測(cè)量得到的， 沿其它方向所測(cè)得的傾角是視傾角。 視

13、傾角恒小于真傾角， 也就是說(shuō)巖層層面上的真傾斜線(xiàn)與水平面的夾角為真傾角，層面上視傾斜線(xiàn)與水平面之夾角為視傾角。野外分辨層面之真傾斜方向甚為重要它恒與走向垂直， 此外可用小石子使之在層面上滾動(dòng)或滴水使之在層面上流動(dòng)， 測(cè)量時(shí)將羅盤(pán)直立， 并以長(zhǎng)邊靠著巖層的真傾斜線(xiàn)， 沿著層面左右移動(dòng)羅盤(pán)， 并用中指搬動(dòng)羅盤(pán)底部之活動(dòng)扳手， 使測(cè)斜水準(zhǔn)器水泡居中， 讀出懸錐中尖所指此滾動(dòng)或流動(dòng)之方向即為層面之真傾斜方向。最大讀數(shù)，即為巖層之真傾角。巖層產(chǎn)狀的記錄方式通常采用下面的方式：既方位角記錄方式，如果測(cè)量出某一巖層走向?yàn)?10 , 傾向?yàn)?220, 傾角 35 , 則記錄為 ( 象限角 )NW50 SW 3

14、5或（方位角）310 SW 35或 220 35。野外測(cè)量巖層產(chǎn)狀時(shí)需要在巖層露頭測(cè)量，不能在轉(zhuǎn)石( 滾石 ) 上測(cè)量，因此要區(qū)分露頭和滾石。區(qū)別露頭和滾石，主要是多觀察和追索并要善于判斷。測(cè)量巖層面的產(chǎn)狀時(shí)，如果巖層凹凸不平，可把記錄本平放在巖層上當(dāng)作層面以便進(jìn)行測(cè)量。四、注意事項(xiàng)1、磁針和頂針、瑪瑙軸承是儀器最主要的零件，應(yīng)小心保護(hù)，保持干凈，以免影響磁針的靈敏度。 不用時(shí)，應(yīng)將儀器關(guān)牢。 儀器關(guān)上后， 通過(guò)開(kāi)關(guān)和撥桿的動(dòng)作將磁針自動(dòng)抬起，使頂針與瑪瑙軸承脫離，以免磨壞頂針。2、所有合頁(yè)不要輕易拆卸，以免松動(dòng)而影響精度。3、4、合頁(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分應(yīng)經(jīng)常點(diǎn)些鐘表油以免干磨而折斷。5、長(zhǎng)時(shí)期不使用時(shí)

15、，應(yīng)放在通風(fēng)、干燥地方，以免發(fā)霉。實(shí)驗(yàn)三繪制圖切地質(zhì)剖面圖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解地質(zhì)剖面圖的圖飾要素。2、掌握地質(zhì)剖面圖的編制方法。二、地質(zhì)剖面圖的編制方法和步驟一幅正式地質(zhì)圖通常附有一條或幾條通過(guò)圖區(qū)的主要地質(zhì)構(gòu)造的圖切地質(zhì)剖面圖，以反映圖區(qū)構(gòu)造形態(tài)及組合特征，與地質(zhì)圖相結(jié)合， 有助于我們從三維空間去認(rèn)識(shí)和恢復(fù)地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)和產(chǎn)狀。 因此，對(duì)于圖切剖面應(yīng)該學(xué)會(huì)繪制和閱讀分析方法。其繪制方法和步驟如下:在分析圖區(qū)地形特征、地層的出露、 分布和產(chǎn)狀變化以及構(gòu)造特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，要使所作的剖面盡量垂直于區(qū)內(nèi)地層走向， 通過(guò)地層出露較全和圖區(qū)主要構(gòu)造部位， 或者選在閱讀地質(zhì)圖所需要作剖面的地方。選定后，將剖

16、面線(xiàn)標(biāo)定在地質(zhì)圖上。在繪圖紙 ( 以方格紙為好) 上畫(huà)出剖面基線(xiàn)，長(zhǎng)短與剖面相等，兩端注上垂直線(xiàn)條比例尺( 一般與地質(zhì)圖比例尺一致 ) ，按等高間距作一系列平行于基線(xiàn)的水平線(xiàn) ( 用方格紙作剖面只注明標(biāo)高位置 ) ?；€(xiàn)標(biāo)高一般取比剖面所過(guò)區(qū)域最低等高線(xiàn)高度再低12個(gè)間距，然后以基線(xiàn)高程為起點(diǎn)，按等高距依次注明每條平行線(xiàn)的高程并將基線(xiàn)與地質(zhì)圖上剖面線(xiàn)放平行。 最后將地質(zhì)圖上的剖面線(xiàn)與地形等高線(xiàn)各交點(diǎn)一一投影到相應(yīng)高程的水平線(xiàn)上 ( 或剖面標(biāo)高位置 ) ，按實(shí)際地形用平滑曲線(xiàn)連接相鄰點(diǎn)即得出地形剖面。將地質(zhì)圖上的剖面線(xiàn)與地質(zhì)界線(xiàn) ( 地層分界線(xiàn)，不整合線(xiàn)，斷層線(xiàn)等 ) 的各交點(diǎn)投影到地形剖面曲線(xiàn)

17、上， 按各點(diǎn)附近的地層傾向和傾角繪出分層界線(xiàn)。 如剖面與走向斜交時(shí)， 則應(yīng)按剖面方向的視傾角繪分層界線(xiàn)。對(duì)各分巖層應(yīng)按其巖性繪上規(guī)定的巖性花紋， 并按照地質(zhì)圖注明相應(yīng)的地層代號(hào)。 巖石花紋有時(shí)要附圖例。按下列地質(zhì)剖面圖飾要求進(jìn)行圖面整飾：（1）剖面圖水平比例尺與地質(zhì)圖的比例尺應(yīng)一致，高程比例尺放大 5 20 倍，兩端標(biāo)出地形等高標(biāo)高。2）注明剖面方位、主要地形地貌控制點(diǎn)。3）圖例及剖面圖中相應(yīng)內(nèi)容的修整。4）剖面圖放置：左北右南、左西右東，左北西右南東、左南西右北東。5）剖面圖圖名一般放置在中間正上方或正下方。實(shí)驗(yàn)四含水率測(cè)試一、試驗(yàn)?zāi)康耐恋暮适窃嚇釉谳^高溫度下烘至恒量時(shí)所失去的水質(zhì)量和達(dá)

18、恒重后干土質(zhì)量的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。測(cè)定土的含水率，以了解土的含水情況，是計(jì)算土的孔隙比、液性指數(shù)、飽和度和其他物、 理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)不可缺少的一個(gè)基本指標(biāo)，也是檢測(cè)土工構(gòu)筑物施工質(zhì)量的重要指標(biāo)。二、試驗(yàn)方法測(cè)定含水率的方法有烘干法、酒精燃燒法、炒干法、微波法等。本試驗(yàn)采用烘干法，這是室內(nèi)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)方法，適用于粗粒土、細(xì)粒土、有機(jī)質(zhì)土和凍土。1、儀器設(shè)備電烘箱：用溫度能控制在 105 110的電熱烘箱。天平：稱(chēng)量 200g，最小分度值 0.01g 。干燥器：通常用附有氯化鈣干燥劑的玻璃干燥缸。其他：稱(chēng)量盒、削土刀、盛土容器、凡士林等。2、操作步驟濕土稱(chēng)量：選取具有代表性的試樣15 30g，砂類(lèi)土

19、、有機(jī)質(zhì)土和整體狀構(gòu)造凍土為 50g，放入稱(chēng)量盒內(nèi)，立即蓋上盒蓋，稱(chēng)出盒與濕土的總質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g 。烘干：打開(kāi)盒蓋， 將試樣和盒置于烘箱內(nèi)， 在 105 110的恒溫下烘至恒重。烘干時(shí)間對(duì)黏土、粉土不得少于 8h，對(duì)砂土不得少 6h。冷卻稱(chēng)重：將烘干后的試樣和盒從烘箱中取出，蓋上盒蓋，放入干燥容器內(nèi)冷卻至室溫，稱(chēng)盒加干土質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g 。3、注意事項(xiàng)剛剛烘干的土樣要等冷卻至室溫后方可稱(chēng)重。稱(chēng)量時(shí)精確至小數(shù)點(diǎn)后二位。含水率應(yīng)在打開(kāi)試驗(yàn)用的土樣包裝后立即采取，以免水分改變，影響結(jié)果。本試驗(yàn)必須對(duì)兩個(gè)試樣進(jìn)行平行測(cè)定，取兩個(gè)測(cè)值的平均值作為最后結(jié)果，以百分?jǐn)?shù)表示。兩次測(cè)定值的差值，不

20、得大于表1 規(guī)定。稱(chēng)量盒中的濕試樣質(zhì)量稱(chēng)量以后由實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)烘干。酒精燃燒法是將土試樣和酒精拌合， 點(diǎn)燃酒精， 隨著酒精的燃燒使試樣中水分蒸發(fā)的方法。該方法簡(jiǎn)易快速， 適用于測(cè)定無(wú)機(jī)的細(xì)粒土含水率， 尤其現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有烘箱或土樣較少的情況。1.方法原理本方法是利用酒精在土壤樣品中燃燒釋放出的熱量， 使土壤水分蒸發(fā)干燥， 通過(guò)燃燒前后的質(zhì)量之差， 計(jì)算出土壤含水量的百分?jǐn)?shù)。 酒精燃燒在火焰熄滅前幾秒鐘， 即火焰下降時(shí)，土溫才迅速上升到 180 200。然后溫度很快降至 85 90，再緩慢冷卻。由于高溫階段時(shí)間短，樣品中有機(jī)質(zhì)及鹽類(lèi)損失很少。故此法測(cè)定土壤水分含量有一定的參考價(jià)值。操作步驟稱(chēng)取土樣 5g

21、左右 ( 精確度 0.01g) ，放入已知質(zhì)量的鋁盒中。然后向鋁盒中滴加酒精，直到浸沒(méi)全部土面為止，并在桌面上將鋁盒敲擊幾次，使土樣均勻分布于鋁盒中。將鋁盒放在石棉鐵絲網(wǎng)或木板上，點(diǎn)燃酒精， 在即將燃燒完時(shí)用小刀或玻璃棒輕輕翻動(dòng)土樣，以助其燃燒。待火焰熄滅，樣品冷卻后，再滴加2ml 酒精，進(jìn)行第二次燃燒，再冷卻，稱(chēng)重。一般情況下，要經(jīng)過(guò)34 次燃燒后，土樣才可以恒重。結(jié)果計(jì)算同烘干土樣吸濕水的測(cè)定。注意事項(xiàng)：本法不適用于含有機(jī)質(zhì)高的土壤樣品， 操作過(guò)程中注意防止土樣損失， 以免出現(xiàn)誤差。酒精燃燒法測(cè)定土壤水分快 , 但精確度較低，只適合野外速測(cè)。應(yīng)采用滴管加酒精，酒精瓶用后應(yīng)隨時(shí)加蓋，遠(yuǎn)離稱(chēng)量

22、盒。燃燒的稱(chēng)量盒應(yīng)放在瓷盤(pán)內(nèi)。第二次加酒精于土中時(shí)，應(yīng)等火焰完全熄滅后進(jìn)行。表允許平行差值含水率 /%允許平行差值 /%401402三、計(jì)算公式按下式計(jì)算土樣的含水率：m0100 =m1- m3100 - 1m2- 1m d- m3式中： 含水率，準(zhǔn)確至0.1%；m3 盒質(zhì)量，g，可根據(jù)盒號(hào)由實(shí)驗(yàn)室提供的表格查得；m1 盒加濕土質(zhì)量，g；m2 盒加干土質(zhì)量，g；md 干土質(zhì)量，g；m0 濕土質(zhì)量，g。四、試驗(yàn)記錄表含水率試驗(yàn)記錄表工程名稱(chēng)試驗(yàn)工程編號(hào)計(jì)算試驗(yàn)日期校核盒加濕濕土干土盒加干平均盒質(zhì)量土質(zhì)量質(zhì)量質(zhì)量試 樣含水率盒土質(zhì)量md編 號(hào)m0含水率號(hào)/%m3 /gm1 /gm2 /g( m1

23、- m3 )/g( m2 - m 3 )/g/%實(shí)驗(yàn)五密度測(cè)試 ( 環(huán)刀法 )一、試驗(yàn)?zāi)康膯挝惑w積土的質(zhì)量稱(chēng)為土的密度。它是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一，其單位為g/cm3 。測(cè)定土的濕密度，以了解土的疏密和干濕狀態(tài)，供換算土的其他物理性質(zhì)指標(biāo)和工程設(shè)計(jì)以及控制施工質(zhì)量之用。二、試驗(yàn)方法與原理環(huán)刀法是采用一定體積環(huán)刀切取土樣并稱(chēng)土質(zhì)量的方法，環(huán)刀內(nèi)土的質(zhì)量與體積之比即為土的密度。密度試驗(yàn)方法有環(huán)刀法、蠟封法、灌水法和灌砂法等。對(duì)于細(xì)粒土，宜采用環(huán)刀法； 對(duì)于易破裂土和形狀不規(guī)則的堅(jiān)硬土，可用蠟封法；現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定粗粒土的密度，可用灌水法或灌砂法。三、儀器設(shè)備環(huán)刀：內(nèi)徑 61.8mm或 79.8mm，高度

24、 20mm。天平：稱(chēng)量 200g，最小分度值 0.01g 。其他：切土刀、鋼絲鋸、玻璃板、凡士林等。四、操作步驟按工程需要取原狀土或制備成所需狀態(tài)的擾動(dòng)土樣，土樣的高度和直徑應(yīng)大于環(huán)刀，整平其兩端，放在玻璃板上。量測(cè)環(huán)刀：取出環(huán)刀，稱(chēng)出環(huán)刀的質(zhì)量，并在環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林。切取土樣： 將環(huán)刀的刃口向下放在土樣上， 將環(huán)刀垂直下壓， 并用切土刀沿環(huán)刀外側(cè)切削土樣， 邊壓邊削至土樣高出環(huán)刀， 根據(jù)試樣的軟硬采用鋼絲鋸或切土刀整平環(huán)刀兩端土樣。土樣稱(chēng)量：擦凈環(huán)刀外壁，稱(chēng)出環(huán)刀和土的總質(zhì)量。五、注意事項(xiàng)用環(huán)刀切試樣時(shí)，環(huán)刀應(yīng)垂直均勻下壓，防止環(huán)刀內(nèi)試樣結(jié)構(gòu)被擾動(dòng)。夏天室溫很高， 為了防止稱(chēng)質(zhì)量時(shí)試樣

25、中水分蒸發(fā)， 影響試驗(yàn)結(jié)果， 宜用兩塊玻璃片蓋住上下口稱(chēng)取質(zhì)量，但計(jì)算時(shí)必須扣除玻璃片的質(zhì)量。稱(chēng)取環(huán)刀前，把土樣削平并擦凈環(huán)刀外壁。如果使用電子天平稱(chēng)重則必須預(yù)熱， 待穩(wěn)定后方可使用， 稱(chēng)重時(shí)精確至小數(shù)點(diǎn)后二位。5) 每組做兩次平行測(cè)定，平行差值不得大于O.03 g/cm 3，取兩次側(cè)值的算術(shù)平均值作為最后結(jié)果。六、計(jì)算公式按下式計(jì)算土的濕密度：m1- m2 VV式中： 密度，計(jì)算至0.01 g/cm 3；濕土質(zhì)量， g；m1 環(huán)刀加濕土質(zhì)量，g；m2 環(huán)刀質(zhì)量，g；環(huán)刀體積， cm3。七、試驗(yàn)記錄工程名稱(chēng)工程編號(hào)試驗(yàn)日期表密度試驗(yàn)記錄表試驗(yàn)計(jì)算校核(環(huán)刀法 )土樣環(huán)刀加濕土質(zhì)量環(huán)刀質(zhì)量 濕土

26、質(zhì)量 環(huán)刀體積密度 (g/cm 3 )環(huán)刀號(hào)m2 /gm /gV/cm3編號(hào)m1 /g單值平均值實(shí)驗(yàn)六塑限測(cè)試 ( 搓條法 )一、試驗(yàn)?zāi)康乃芟奘侵竿恋目伤軤顟B(tài)與半固體狀態(tài)的界限含水率。測(cè)定土的塑限，并與碟式儀測(cè)定液限試驗(yàn)結(jié)合計(jì)算土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)，作為黏性土分類(lèi)的一個(gè)依據(jù)。二、試驗(yàn)方法采用搓條法 ( 滾搓法 ) ，本試驗(yàn)方法適用于粒徑小于0.5mm的土。三、儀器設(shè)備毛玻璃板?？ǔ撸悍侄戎?0.02mm(或直徑 3mm的金屬絲 ) 。其他：同含水量試驗(yàn)。四、操作步驟1)取 0.5mm篩下的代表性試樣lOOg，放在盛土皿中加純水拌勻，濕潤(rùn)24h。將制備好的試樣在手中揉捏至不粘手， 捏扁，當(dāng)出現(xiàn)

27、裂縫時(shí)， 表示含水量已接近塑限。取接近塑限含水率的試樣 8 lOg 先用手搓成橢圓形，然后放在干燥清潔的毛玻璃板上用手掌滾搓。 手掌的壓力要均勻地施加在土條上，不得使土條在毛玻璃上無(wú)力滾動(dòng)， 土條不得有空心現(xiàn)象，土條長(zhǎng)度不宜大于手掌寬度( 制備好的土樣含水率一般大于塑限，搓滾的目的一方面促使試樣中的水分逐漸蒸發(fā)， 另一方面將試樣慢慢塑成規(guī)定的3mm直徑的土條 ) 。4)當(dāng)土條搓至3mm直徑時(shí)， 表面開(kāi)始出現(xiàn)裂紋并斷裂成數(shù)段，表示試樣的含水率達(dá)到塑限含水率 ( 每組有一直徑3mm的鐵絲比較 ) 。將已達(dá)到塑限的斷裂土條立即放入稱(chēng)量盒中，蓋上盒蓋。 再取試樣用同樣的方法繼續(xù)試驗(yàn)，待稱(chēng)量盒中合格的斷

28、土條累積有35g 時(shí)，即可測(cè)定其含水率，此時(shí)含水率即為塑限。若土條搓至3mm直徑時(shí)， 仍未出現(xiàn)裂紋和斷裂，則表示此時(shí)試樣的含水量高于塑限；若土條直徑大于3mm時(shí)，已出現(xiàn)裂紋和斷裂，則表示試樣的含水量低于塑限。遇此兩種情況，均應(yīng)重新取試樣進(jìn)行試驗(yàn)。五、注意事項(xiàng)1)搓條法測(cè)塑限需要一定的操作經(jīng)驗(yàn)，特別是塑性低的土更難搓成。同學(xué)們初次操作時(shí)必須耐心地反復(fù)實(shí)踐，才能達(dá)到試驗(yàn)要求。下列經(jīng)驗(yàn)可供參考：先取一部分試剖，用兩手反復(fù)揉搓成球 ( 大小似乒乓球) ，然后放在毛玻璃板上壓成厚45mm的土餅。如土餅四周邊緣上出現(xiàn)輻射狀短裂縫時(shí)表示搓條的起始水分合適，然后用小刀將土餅切一小條搓滾，一次不成再切第二條，如

29、第一次搓成3mm直徑而未斷裂，則第二條可切寬一些，反之，則切窄一些，如圖3 所示。每人做兩次平行測(cè)定，取其算術(shù)平均值作為最后結(jié)果，精確至1%，其平行差值不得大于表5 規(guī)定。圖搓條前切成的土餅示意圖表 5 允許平行差值塑限 /%允許平行差值 /%401 402六、計(jì)算公式按下式計(jì)算塑限：p m 1 - m 2精確到 0.1%)100 (m 2 - m 3式中： m1烘土盒加濕土的質(zhì)量，g；m2烘土盒加干土的質(zhì)量，g；m3烘土盒的質(zhì)量，g。七、試驗(yàn)記錄表液限塑限試驗(yàn)記錄工程名稱(chēng)試驗(yàn)工程編號(hào)計(jì)算試驗(yàn)日期校核試驗(yàn)項(xiàng)目液限試驗(yàn)塑限試驗(yàn)試驗(yàn)次數(shù)12l2烘土盒號(hào)烘土盒質(zhì)量gm3盒+濕土質(zhì)量gm1盒+干土質(zhì)量

30、gm2水的質(zhì)量gm1 - m2干土質(zhì)量gm2 - m3含水量%L 或 p平均含水量%L 或 p塑性指數(shù)Ip= L - p按地基規(guī)范分類(lèi)備注根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定該黏性土的分類(lèi)名稱(chēng)。實(shí)驗(yàn)七液限測(cè)試一、試驗(yàn)?zāi)康囊合奘侵葛ば酝恋目伤軤顟B(tài)和流動(dòng)狀態(tài)的界限含水量。測(cè)定土的液限， 用以計(jì)算土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)，作為黏性土分類(lèi)及確定黏性土軟硬狀態(tài)的依據(jù)。二、試驗(yàn)方法有電動(dòng)落錐法、手提落錐法和碟式儀法等。本試驗(yàn)介紹手提落錐法。三、儀器設(shè)備1)錐式液限儀 ( 圓錐儀 ) 。該儀器的主要部分是用不銹鋼制成的精密圓錐體，頂角 30，高約 25mm，距錐尖 lOmm，17mm處各有一環(huán)行刻線(xiàn)。有兩個(gè)金屬剖通過(guò)一半圓形鋼絲

31、固定在圓錐體上部，作為平衡裝置。平衡圓錐儀的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量是76g( 精確度 0.2g) ，另外還配備有試杯和臺(tái)座各一個(gè)，如圖所示。2) 其他：同含水量試驗(yàn)。四、操作步驟1)應(yīng)盡可能選用具有代表性的天然含水量的土樣來(lái)測(cè)定。當(dāng)土樣不均勻時(shí)， 采用風(fēng)干試樣，若試樣中含有粒徑大于0.5mm的土粒和雜物時(shí)，應(yīng)將土樣過(guò)0.5mm篩方可試驗(yàn)。圖錐式液限儀當(dāng)采用天然含水量土樣時(shí)， 取代表性土樣 250g；采用風(fēng)干試樣時(shí)， 取 0.5mm篩下的代表性土樣 200g，將試樣放在橡皮板上用純水將土樣調(diào)成均勻膏狀， 放入調(diào)土皿，浸潤(rùn) 24h。用調(diào)土刀將制備好的試樣放在調(diào)土板上充分調(diào)拌均勻， 然后將拌勻的土樣分層裝入試杯中

32、，并注意土中不能留有空隙，對(duì)較干的試樣應(yīng)充分搓揉，密實(shí)地填入試樣杯中，填滿(mǎn)后刮平表面。將試杯放在臺(tái)座上，刮去多余土?xí)r，不得用刀在土面上反復(fù)涂抹。在液限儀錐尖上抹一薄層凡士林， 提住錐體上端手柄， 使錐尖正好接觸試樣表面中部，然后松開(kāi)手指，使錐體在其自重作用下沉入土中。此時(shí)應(yīng)避免沖擊和扶力作用。5)若錐體經(jīng)5s 沉入土中深度恰到錐尖環(huán)狀刻線(xiàn)10mm處，此時(shí)土的含水率即為液限。取出錐體，用調(diào)土刀取錐孔附近的土樣10 15g 左右放入稱(chēng)量盒中( 粘有凡士林的一部分需除去) ，測(cè)定其含水率。如果沉入土中的深度超過(guò)或低于 10mm，則表示試樣的含水量高于或低于液限，應(yīng)先挖去有凡士林部分， 再將土樣全部取

33、出， 放在調(diào)土皿中， 調(diào)拌風(fēng)干或適當(dāng)加水重新拌和，并重復(fù)上述 3) 5) 步驟，直到當(dāng)錐體經(jīng) 5s 沉入土中深度恰為 10mm為止。五、注意事項(xiàng)在制備好的試樣中加水時(shí)，不能一次太多，特別初次宜少。試驗(yàn)前應(yīng)先校驗(yàn)液限儀的平衡性能， 即液限儀的中心軸必須是豎直的。 沉放液限儀時(shí)，兩手應(yīng)自然放松，放錐時(shí)要平穩(wěn)。3)每組做兩次平行測(cè)定， 取其算術(shù)平均值作為最后結(jié)果，其平行差值不得大于表7 規(guī)定。表允許平行差值液限 /%允許平行差值 /%401402六、計(jì)算公式按下式計(jì)算液限p m 1- m 2100 (精確到 0.1%)m 2- m 3式中： m1烘土盒加濕土的質(zhì)量，g；m2烘土盒加干土的質(zhì)量，g；m

34、3烘土盒的質(zhì)量，g。七、試驗(yàn)記錄表液限塑限試驗(yàn)記錄工程名稱(chēng)試驗(yàn)工程編號(hào)計(jì)算試驗(yàn)日期校核試驗(yàn)項(xiàng)目液限試驗(yàn)塑限試驗(yàn)試驗(yàn)次數(shù)12l2烘土盒號(hào)烘土盒質(zhì)量gm3盒+濕土質(zhì)量gm1盒+干土質(zhì)量gm2水的質(zhì)量gm1 - m2干土質(zhì)量gm2 - m3含水量%L 或 p平均含水量%L 或 p液性指數(shù)IL = ( L - )/ I p按地基規(guī)范分類(lèi)備注根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定該黏性土的分類(lèi)名稱(chēng)。實(shí)驗(yàn)八固結(jié)試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康膲嚎s系數(shù)為土在完全側(cè)限條件下，孔隙比變化與壓力變化的比值。壓縮模量為土在完全側(cè)限條件下，土的豎向附加應(yīng)力與豎向應(yīng)變?cè)隽康谋戎?。測(cè)定試樣在側(cè)限與軸向排水條件下的壓縮變形h 和荷載 P 的關(guān)系， 以便計(jì)算土的

35、單位沉降量 S1 、壓縮系數(shù) ?和壓縮模量 Es等。用于判斷土的壓縮性和計(jì)算基礎(chǔ)沉降時(shí)用。二、試驗(yàn)方法與原理土的壓縮性主要是由于孔隙體積減少而引起的。 在飽和土中， 水具有流動(dòng)性， 在外力作用下沿著土中孔隙排出， 從而引起土體積減少而發(fā)生壓縮， 試驗(yàn)時(shí)由于金屬環(huán)刀及剛性護(hù)環(huán)所限，土樣在壓力作用下只能在豎向產(chǎn)生 I 壓縮，而不可能產(chǎn)生側(cè)向變形， 故稱(chēng)為側(cè)限壓縮。三、儀器設(shè)備固結(jié)儀：如圖 5 所示，試樣面積 30cm2，高 2cm。百分表：如圖 6 所示，量程 10mm，最小分度值 0.01mm。其他：修土刀、鋼絲鋸、電子天平、秒表。圖固結(jié)儀示意圖圖百分表示意圖水槽； 2. 護(hù)環(huán)； 3. 環(huán)刀；

36、4. 加壓上蓋； 5. 透水石； 6. 量表導(dǎo)桿； 7. 量表架； 8. 試樣短針：一小格 =1.0mm；長(zhǎng)針：一小格 =0.01mm四、操作步驟切取試樣： 按工程需要， 取原狀土或制備成所需狀態(tài)的擾動(dòng)土樣， 放在玻璃板上， 整平土樣兩端， 在環(huán)刀內(nèi)壁抹一薄層凡士林， 刀口向下放在土樣上； 用修土刀將土樣修成略大于環(huán)刀直徑的土柱， 將環(huán)刀垂直下壓， 若為軟土可一直壓下去， 否則應(yīng)邊壓邊修， 至土樣凸出環(huán)刀為止。 然后用鋼絲鋸整平兩端， 放在玻璃板上， 擦凈環(huán)刀外壁， 稱(chēng)環(huán)刀和土的總質(zhì)量。注意：刮平環(huán)刀兩端時(shí)， 不得用力反復(fù)涂抹， 以免土面孔隙堵塞，或使土面析水。切得土樣的四周應(yīng)與環(huán)刀密合， 且

37、保持完整， 如不合要求時(shí)應(yīng)重取。測(cè)定試樣密度與含水量：取削下的余土測(cè)定含水率，需要時(shí)對(duì)試樣進(jìn)行飽和。3) 安放試樣： 在固結(jié)容器的底板上順次放上潔凈而濕潤(rùn)的透水石和濾紙各一， 再將護(hù)環(huán)放在容器內(nèi)； 將切好的試樣連同環(huán)刀一起， 刀口向下放在護(hù)環(huán)內(nèi)， 在試樣上置潔凈而濕潤(rùn)的濾紙和透水石各一，最后放下加壓導(dǎo)環(huán)和傳壓板。檢查設(shè)備：檢查加壓設(shè)備是否靈敏，利用平衡砣調(diào)整杠桿至水平位置。5)安裝量表： 將裝好試樣的壓縮容器放在加壓臺(tái)的正中，將傳壓鋼珠與加壓橫梁的凹穴相連接。然后裝上量表，調(diào)節(jié)量表?xiàng)U頭使其可伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度不小于8mm，并檢查量表是否靈活和垂直( 在教學(xué)試驗(yàn)中，學(xué)生應(yīng)先練習(xí)量表讀數(shù)) 。6)施加預(yù)壓

38、：為確保壓縮儀備部位接觸良好，施加lkPa的預(yù)壓荷重，然后調(diào)整量表讀數(shù)至零處( 或某一整數(shù)) 。7)加壓觀測(cè)。記下百分表讀數(shù)并加第一級(jí)壓力，并在加上砝碼的同時(shí)，開(kāi)動(dòng)秒表。加荷重時(shí)， 將砝碼輕輕放在砝碼盤(pán)上避免沖擊和搖晃。第一級(jí)壓力的大小視土的軟硬程度或工程要求而定，一般可采用12.5kPa 、25kPa 或 50kPa。最后一級(jí)壓力應(yīng)大于土的自重壓力與附加壓力之和。只需測(cè)定壓縮系數(shù)時(shí)，最大壓力不小于400kPa。注：原狀土的第一級(jí)壓力，除軟黏土外，也可按天然荷重施加。壓力等級(jí)一般為50kPa、lOOkPa、200kPa、400kPa。如系飽和試樣，應(yīng)在施加第一級(jí)壓力后，立即向水槽中注水浸沒(méi)試樣

39、。如系非飽和試樣，進(jìn)行壓縮試驗(yàn)時(shí)，需用濕棉紗圍住加壓蓋板四周，避免水分蒸發(fā)。壓縮穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為每級(jí)壓力下壓縮24 小時(shí)，或量表讀數(shù)每小時(shí)變化不大于0.Olmm認(rèn)為穩(wěn)定 ( 教學(xué)試驗(yàn)可另行假定穩(wěn)定時(shí)間) 。測(cè)記壓縮穩(wěn)定讀數(shù)后，施加第二級(jí)壓力。依次逐級(jí)加荷至試驗(yàn)結(jié)束。試驗(yàn)結(jié)束后吸去容器中的水，迅速拆除儀器各部件，取出試樣， 必要時(shí)測(cè)定試驗(yàn)后土的含水率。五、注意事項(xiàng)首先裝好試樣，再童菱量表。 在裝量表的過(guò)程中， 小指針需調(diào)至整數(shù)位，大指針調(diào)至零，量表?xiàng)U頭要有一定的伸縮范圍，固定在量表架上。加荷時(shí)，應(yīng)按順序加砝碼；試驗(yàn)中不要震動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，以免指針產(chǎn)生移動(dòng)。六、計(jì)算與制圖按下式計(jì)算試樣的初始孔隙比。e0

40、s (1 + 0 )- 10按下式計(jì)算各級(jí)壓力下固結(jié)穩(wěn)定后的孔隙比ei 。ei e0 -?h i1 + e0h0式中： 土粒的密度，g/cm；s0 試樣起始含水率，%；試樣起始密度，g/cm3；0?h i 在某級(jí)壓力下試樣固結(jié)穩(wěn)定后的總變形量(mm)，其值等于該級(jí)壓力下壓縮穩(wěn)定后的量表讀數(shù)減去儀器變形量( 由實(shí)驗(yàn)室提供資料) ；h0 試樣起始高度，即環(huán)刀高度，mm。繪制壓縮曲線(xiàn)以孔隙比 e 為縱坐標(biāo)，壓力p 為橫坐標(biāo)，繪制孔隙比與壓力的關(guān)系曲線(xiàn)。4) 按下式計(jì)算壓縮系數(shù)a1-2 與壓縮模量 Es 。?1- 2 tan ? ee1- e2-1)? pp2 - p 1( MPap2- p 1（ 1

41、 +e1）1+e1Esae1 - e2七、試驗(yàn)記錄表固結(jié)試驗(yàn)記錄表工程名稱(chēng)試驗(yàn)面積cm2試驗(yàn)試樣編號(hào)土粒相對(duì)密度計(jì)算儀器編號(hào)試驗(yàn)前試樣高 h0 =mm校核試驗(yàn)日期試驗(yàn)前孔隙比 e0 =加壓壓力量表儀器變形量試樣變形量單位沉降量孔隙比歷時(shí)p讀數(shù)? h iSiei/h/kPa/mm/mm/mm? hieie0-?hi1 + e0h0h0O 50100200400實(shí)驗(yàn)九直接剪切試驗(yàn) ( 快剪法 )一、試驗(yàn)?zāi)康耐恋目辜魪?qiáng)度是土在外力作用下，其一部分土體對(duì)于另一部分土體滑動(dòng)時(shí)所具有的抵抗剪切的極限強(qiáng)度。直接剪切試驗(yàn)是測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的一種常用方法。 通常采用四個(gè)試樣為一組， 分別在不同的垂直壓力 下，施

42、加水平剪應(yīng)力進(jìn)行剪切， 求得破壞時(shí)的剪應(yīng)力 ，然后根據(jù)庫(kù)侖定律確定土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)內(nèi)摩擦角 和黏聚力 c。在確定地基土的承載力、擋土墻的土壓力以及驗(yàn)算土坡穩(wěn)定性等，都用到抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。二、試驗(yàn)方法與原理直剪試驗(yàn)分為快剪 (Q) 、固結(jié)快剪 (CQ)和慢剪 (S) 三種試驗(yàn)方法。 在教學(xué)中可采用快剪法。快剪試驗(yàn)是在試樣上施加垂直壓力后立即快速施加水平剪切力，以 0.8 1.2mm/min 的速率剪切，一般使試樣在3 5min 內(nèi)剪破?？旒舴ㄟm用于滲透系數(shù)小于6 lOcm/s的細(xì)粒土，測(cè)定黏性土天然強(qiáng)度。三、儀器設(shè)備應(yīng)變控制式直接剪切儀：如圖所示，有剪力盒、垂直加壓框架、剪切傳動(dòng)裝置、測(cè)力計(jì)及位移

43、量測(cè)系統(tǒng)等。圖應(yīng)變控制式直剪儀結(jié)構(gòu)示意圖垂直變形百分表； 2. 垂直加壓框架； 3. 推動(dòng)座； 4. 剪切盒； 5. 試樣；測(cè)力計(jì)； 7. 臺(tái)板； 8. 杠桿； 9. 砝碼環(huán)刀：內(nèi)徑 61.8mm，高度 20mm。位移量測(cè)設(shè)備：百分表，量程為1Omm，分度值為 0.O1mm。四、試驗(yàn)步驟切取試樣：根據(jù)工程需要，從原狀土或制備成所需狀態(tài)的擾動(dòng)土中用環(huán)刀切四個(gè)試樣，如系原狀土樣，切試樣方向應(yīng)與土在天然地層中的方向一致。測(cè)定試樣的密度及含水率。如試樣需要飽和，可對(duì)試樣進(jìn)行抽氣飽和。以上做法要求與固結(jié)試驗(yàn)相同。安裝試樣：對(duì)準(zhǔn)剪切容器上下盒， 插入固定銷(xiāo)釘。 在下盒內(nèi)放入透水板，上覆隔水蠟紙( 或硬塑料

44、薄膜 ) 一張。將裝有試樣的環(huán)刀刃口向上， 對(duì)準(zhǔn)剪切盒口， 在試樣上放隔水蠟紙( 或硬塑料薄膜 ) 一張，再放上透水板，將試樣徐徐推入剪切盒內(nèi)， 移去環(huán)刀。不需安裝垂直位移量測(cè)裝置。3) 施加垂直壓力： 轉(zhuǎn)動(dòng)手輪， 使上盒前端鋼珠剛好與測(cè)力計(jì)接觸， 調(diào)整測(cè)力計(jì)中的量表讀數(shù)為零。 順次加上蓋板、鋼珠壓力框架。每組四個(gè)試樣，分別在四種不同的垂直壓力下進(jìn)行剪切。在教學(xué)上，可取四個(gè)垂直壓力分別為lOOkPa、 200kPa、 300kPa、 400kPa。進(jìn)行剪切：施加垂直壓力后， 立即拔出固定銷(xiāo)釘， 開(kāi)動(dòng)秒表，以每分鐘 4 6r 的均勻速率旋轉(zhuǎn)手輪 ( 在教學(xué)中可采用每分鐘 6r) ，使試樣在 3

45、5min 內(nèi)剪破。如測(cè)力計(jì)中的量表指針不再前進(jìn)，或有顯著后退，表示試樣已經(jīng)被剪破。但一般應(yīng)剪至剪切變形達(dá)4mm。若剪切過(guò)程中測(cè)力計(jì)讀數(shù)無(wú)峰值時(shí)，量表指針再繼續(xù)增加，則剪切變形應(yīng)達(dá)6mm為止。手輪每轉(zhuǎn)一圈，同時(shí)測(cè)記測(cè)力計(jì)量表讀數(shù)，直到試樣剪破為止。拆卸試樣：剪切結(jié)束后，吸去剪切盒中的積水，倒轉(zhuǎn)手輪，盡快移去垂直壓力、框架、上蓋板，取出試樣。五、注意事項(xiàng)1)先安裝試樣， 再裝量表。 安裝試樣時(shí)要用透水石把土樣從環(huán)刀推進(jìn)剪切盒里，試驗(yàn)前量表中的大指針調(diào)至零。加荷時(shí)，應(yīng)將砝碼上的缺口彼此錯(cuò)開(kāi)，防止砝碼一起倒下壓傷腳。不要搖晃砝碼。開(kāi)始剪切之前，千萬(wàn)不能忘記拔去插銷(xiāo)，否則，儀器即損壞。六、計(jì)算與制圖按下

46、式計(jì)算各級(jí)垂直壓力下所測(cè)的抗剪強(qiáng)度。?式中： f土的抗剪強(qiáng)度，kPa；測(cè)力計(jì)率定系數(shù)， kPa/0.01mm；R測(cè)力計(jì)量表讀數(shù)，0.01mm。繪制 f- 曲線(xiàn)。以垂直壓力 為橫坐標(biāo)，以抗剪強(qiáng)度 f為縱坐標(biāo)，縱橫坐標(biāo)必須同一比例，根據(jù)圖中各點(diǎn)繪制 f- 關(guān)系曲線(xiàn)，該直線(xiàn)的傾角為土的內(nèi)摩擦角，該直線(xiàn)在縱軸上的截距為土的黏聚力c，如圖 9 所示。圖- 關(guān)系曲線(xiàn)f七、試驗(yàn)記錄表直接剪切試驗(yàn)記錄表試樣編號(hào)儀器編號(hào)試驗(yàn)土樣說(shuō)明測(cè)力計(jì)率定系數(shù)校核試驗(yàn)方法快剪手輪轉(zhuǎn) 6r/min試驗(yàn)日期儀器編號(hào)垂直壓力測(cè)力計(jì)讀數(shù)抗剪強(qiáng)度/kPaR/0.01mmf/kPa100200300400實(shí)驗(yàn)十擊實(shí)試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康脑谝欢?/p>

47、的壓實(shí)功能作用下，使土最容易被壓實(shí)，并能達(dá)到最大密實(shí)度時(shí)的含水量，稱(chēng)為土的最優(yōu)含水量 ，相應(yīng)的干密度則稱(chēng)為最大干密度opdmax。本試驗(yàn)的目的是用標(biāo)準(zhǔn)的擊實(shí)方法，測(cè)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。它們是控制路堤、土壩和填土地基等密實(shí)度的重要指標(biāo)。輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于5mm的黏性土，重型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑不大于20mm的土。采用三層擊實(shí)時(shí)，最大粒徑不大于40mm。二、試驗(yàn)方法與原理本試驗(yàn)采用輕型擊實(shí)儀進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)。 土的壓實(shí)程度與含水率、 壓實(shí)功能和壓實(shí)方法有密切的關(guān)系。 當(dāng)壓實(shí)功能和壓實(shí)方法不變時(shí)， 土的干密度隨含水率增加而增加， 但當(dāng)含水率增加到一定程度時(shí)，干密度將達(dá)到最大值，此時(shí)如含水率繼續(xù)增加，干密度反而減小。三、儀器設(shè)備1)輕型擊