土工試驗二土的含水量試驗（烘干法）1含水量土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比（以百分?jǐn)?shù)表示）2實驗?zāi)康臏y定土的天然含水量

3儀器設(shè)備烘箱：應(yīng)能控制溫度為105-110℃；稱量鋁盒；天平（感量0.01g，稱量200g）；削土刀；干燥器等。1)取代表性試樣，粘性土約15～20g，砂性土，約50g，放入稱量盒內(nèi)，蓋好盒蓋，立即稱盒加濕土質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g。2)打開盒蓋，將盒置于烘箱內(nèi)，在105～110攝氏度的恒溫下烘干。（烘干時間對于粘性土不得少于8h，對砂性土不得少于6h）。3)將稱量盒從烘箱中取出，蓋上盒蓋，放入干燥容器內(nèi)冷卻至室溫，稱盒加干土質(zhì)量，精確至0.01g。4)按下式計算含水量(計算至0.01g)式中：——含水量（%）

——濕土質(zhì)量（g）

——干土質(zhì)量（g）4、操作步驟5、成果整理5)本試驗需進行兩次平行測定，取兩次測值的平均值。允許平行差值：含水率＜40％時，允許平行差值不得大于1％；含水率≥40%，允許平行差值不得大于2％。

否則需重新測試（按表1-5進行數(shù)據(jù)處理）。土樣編號盒號盒質(zhì)量/水質(zhì)量/

干土質(zhì)量/

含水量平均含水量

(1)(2)(3)(4)=(1)－(2)12（濕土＋盒）質(zhì)量/

（干土＋盒）質(zhì)量//

/編寫試驗報告：主要由試驗名稱、試驗?zāi)康?、試驗原理、試驗儀器設(shè)備、試驗步驟、試驗記錄與結(jié)果、試驗者姓名等內(nèi)容組成。土工試驗一土的密度試驗（環(huán)刀法）1土的密度是指單位體積土的質(zhì)量，用ρ表示2實驗?zāi)康臏y定土在天然狀態(tài)下的密度3儀器設(shè)備環(huán)刀：內(nèi)徑61.8mm，高20mm；天平（感量0.1,稱量200）；切土刀；鋼絲鋸；凡士林等。1）將環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林油，并將其刃口向下放在土樣上；2）切土?xí)r用鋼絲鋸（硬土用刮土刀），沿環(huán)刀外壁將土樣削成略大于環(huán)刀外徑的土柱，然后將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊削，直至試樣凸出環(huán)刀為止；3）用鋼絲鋸將環(huán)刀兩端余土削去，再用刮土刀刮平兩端，將試樣余土留作含水量試驗用；4）擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀和試樣的質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1；5）計算土的濕密度：4、操作步驟5、成果整理編寫試驗報告：主要由試驗名稱、試驗?zāi)康?、試驗原理、試驗儀器設(shè)備、試驗步驟、試驗記錄與結(jié)果、試驗者姓名等內(nèi)容組成。土的基礎(chǔ)知識貴州遵義一公路開挖出露的地質(zhì)剖面舉例：常見的工程地質(zhì)土巖石分類：按巖體完整程度劃分按巖體完整程度劃分碎石土土質(zhì)分布廣差異大土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)指標(biāo)名稱符號單位物理意義表達式附注密度t/m3單位體積土的質(zhì)量，又稱質(zhì)量密度ρ=m/V由試驗方法（一般用環(huán)刀法）直接測定重度γkN/m3單位體積土所受的重力，又稱重力密度γ=W/V或γ=ρg由試驗方法測定后計算求得相對密度ds土粒單位體積的質(zhì)量與時蒸餾水的密度之比ds=ms/Vsρw由試驗方法（用比重瓶法）測定干密度ρdt/m3土的單位體積內(nèi)顆粒的質(zhì)量ρd==ms/V由試驗方法測定后計算求得干重度γdkN/m3土的單位體積內(nèi)顆粒的質(zhì)力γd=Ws/V由試驗方法直接測定含水量ω%土中水的質(zhì)量與顆粒質(zhì)量之比w=(mw/ms)×100由試驗方法（烘干法）測定飽和密度ρsatt/m3土中孔隙完全被水充滿時土的密度ρsat=(ms+Vv·ρw)/V由計算求得飽和重度γsatkN/m3土中孔隙完全被水充滿時土的重度γsat=ρsat·g由計算求得有效重度γ′kN/m3在地下水位以下，土體受到水浮力作用時土的重度，又稱浮重度γ'=γsat-γw由計算求得孔隙比e土中孔隙體積與土粒體積之比e=Vv/Vs由計算求得孔隙率n%土中孔隙體積與土粒體積之比n=(Vv/V)×100由計算求得飽和度sr%土中孔隙體積與土粒體積之比sr=(Vw/Vv)×100由計算求得土的物理性質(zhì)指標(biāo)表1-6粘性土的可塑性指標(biāo)

表1-7指標(biāo)名稱符號單位物理意義表達式附注塑限wp%土由因態(tài)變到塑性狀態(tài)時的分界含水量由試驗直接測定（通常用“搓條法”進行測定）液限wL%土由塑性狀態(tài)變到流動狀態(tài)時的分界含水量由試驗直接測定（通常用錐式液限儀來測定）塑性指標(biāo)IP液限與塑限之差I(lǐng)P=wL-wp由計算求得。是進行粘土分類的重要指標(biāo)液性指標(biāo)IL土的天然含水量與塑限之差對塑性指數(shù)之比IL=(w-wp)/IP由計算求得。是判別粘性土軟硬程度的指標(biāo)含水量α土的天然含水量與液限的比值α=w/wL由計算求得砂土的密實指標(biāo)

表1-8指標(biāo)名稱符號單位物理意義試驗方法取土要求最大干密度ρdmaxt/m3土在最緊密狀態(tài)下的干質(zhì)量擊實法擾動土最小干密度ρdmint/m3土在最緊密狀態(tài)下的干質(zhì)量注入法擾動土土的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)1.壓縮系數(shù)

土的壓縮性通常用壓縮系數(shù)（或壓縮模量）來表示，其值由原狀土的壓縮試驗確定。壓縮系數(shù)按下式計算：

（1-1）

式中1000——單位換算系數(shù)；

a——土的壓縮系數(shù)（MPa-1）;p1

、p2——固結(jié)壓力（kPa）e1

、e2——相對應(yīng)于p1、p2時的孔隙比。

評價地基壓縮性時，按p1為100kPa，p2為200kPa，相應(yīng)的壓縮系數(shù)值以a1-2劃分為低、中、高壓縮性，并應(yīng)按以下規(guī)定進行評價：⑴當(dāng)a1-2<0.1MPa-1時，為低壓縮性土；⑵當(dāng)0.1≤a1-2<0.5MPa-1時，為中壓縮性土⑶當(dāng)a1-2≥0.5MPa-1時，為高壓縮性土2.壓縮模量

工程上也常用室內(nèi)試驗求壓縮模量Es作為土的壓縮性指標(biāo)。壓縮模量按下式計算：

（1-2）式中

ES－土的壓縮模量（MPa）

e0－土的天然（自重壓力下）孔隙比

a－從土的自重應(yīng)力至土的自重加附加應(yīng)力段的壓縮系數(shù)（MPa-1）

用壓縮模量劃分壓縮性等級和評價土的壓縮性可安表1-9規(guī)定

地基土按Es值劃分壓縮性等級的規(guī)定

表1-9室內(nèi)壓縮模量ES（MPa）壓縮等級室內(nèi)壓縮模量ES（MPa）壓縮等級<22～44.1～7.5特高壓縮性高壓縮性中高壓縮性7.6～1111.1～15>15中壓縮性中低壓縮性低壓縮性3.抗剪強度（1）抗剪強度計算土的抗剪強度一般按下式計算：

τf=σ·tgφ+c

（1-3）式中τf——土的.抗剪強度（kPa）σ——作用于剪切面上的法向應(yīng)力（kPa）─土的內(nèi)摩擦角，剪切試驗法向應(yīng)力于剪應(yīng)力曲線的切線傾斜角

c─土的粘聚力（kPa），剪切試驗中土的法向應(yīng)力為零時的抗剪強度，砂類土

c=0（2）土的內(nèi)摩擦角

和粘聚力的求法

同一土樣切取不少于環(huán)刀進行不同垂直壓力作用下的剪力試驗后，用相同的比例尺在坐標(biāo)紙上繪制抗剪強度

與法向應(yīng)力

的相關(guān)直線，直線交

值的截距卻為土的粘聚力

，砂土的

。直線的傾斜角即為土的內(nèi)摩擦角

，見圖1-4圖1-4抗剪應(yīng)力的關(guān)系曲線（a）砂土（b）粘性土土的分類

1土的基本分類（1）

巖石

巖石按按堅硬程度分為：堅硬巖、較硬巖、較軟巖、軟巖、極軟巖。

巖石按完整程度可分類：完整、較完整、較破碎、破碎、極破碎。（2）碎石土

碎石土的密實度分為松散、稍密、中密、密實。（3）

砂土

砂土的密實度分為松散、稍密、中密、密實。（4）

粉土

粉土為塑性指數(shù)

、粒徑大于

的顆粒含量不超過全重50%的土。（5）粘性土

粘性土按塑性指數(shù)分類見表1-16；按液性指數(shù)分類見表1-17。（6）人工填土

人工填土可分為素填土、壓實填土、雜填土及沖填土。是由人類活動形成的堆積物。土的分類土的級別土的名稱堅實系數(shù)密度開挖方法及工具一類土（松軟土）Ⅰ砂土、粉土、沖積石砂土層、疏松的種植土、淤泥（泥炭）0.5～0.60.6～1.5用鍬、鋤頭挖掘，少許用腳蹬二類土（普通土）Ⅱ粉質(zhì)粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；粉土混卵（碎）石；種植土、填土0.5～0.81.1～1.6用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松三類土堅土）Ⅲ軟及中等密實的粘土；重粉質(zhì)粘土、礫石土、干黃土、含有碎石卵石的黃土、粉質(zhì)粘土；壓實的填土0.8～1.01.75～1.9主要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用橇棍四類土砂爍堅土）Ⅳ堅硬密實的粘性土或黃土；含碎石卵石的中等密實的粘性土或黃土；粗卵石；天然級配砂石；軟泥灰?guī)r1.0～1.51.9整個先用鎬、撬棍、后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘五類土軟石）Ⅴ～Ⅵ堅質(zhì)粘土；中密的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土；膠結(jié)不緊的礫巖；軟石灰及貝殼石灰石1.5～4.01.1～2.7用鎬或橇棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法六類土（次堅石）Ⅶ～Ⅸ泥巖、砂巖、礫巖；堅實的頁巖、泥灰?guī)r，密實的石灰?guī)r；風(fēng)化花崗巖、片麻巖及正長巖4.0～10.02.2～2.9用爆破方法開挖，部分用風(fēng)鎬七類土（堅石）Ⅹ～ⅩⅢ大理石；輝綠巖；玢巖；粗、中?；◢弾r；堅實的石灰?guī)r；砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r；徽風(fēng)化安山巖；玄武巖10.0～18.02.5～3.1用爆破方法開挖八類土（特堅石）ⅩⅣ～ⅩⅥ安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅實的細?；◢弾r、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、玢巖、角閃巖18.0～25.0以上2.7～3.3用爆破方法開挖

土的工程分類表1-18土的工程性質(zhì)1.土的可松性

土的可松性是土經(jīng)挖掘以后，組織破壞，體積增加的性質(zhì)，以后雖經(jīng)回填壓實，仍不能恢復(fù)成原來的體積。土的可松性程度一般以可松性系數(shù)表示，它是挖填土方時，計算土方機械成產(chǎn)率、回填土方量、運輸機具數(shù)量、進行場地平整規(guī)劃豎向設(shè)計、土方平衡調(diào)配的重要參數(shù)。2.土的壓縮性

取土回填或移挖作填，松土經(jīng)運輸、填壓以后，均會壓縮，一般土的壓縮性以土的壓縮率表示。3.土的休止角

土的休止角（安息角）是指在某一狀態(tài)下的土體可以穩(wěn)定的坡度。知識拓展——土的現(xiàn)場鑒別

碎石土的現(xiàn)場鑒別粘性土的現(xiàn)場鑒別人工填土、淤泥等的現(xiàn)場鑒別土工試驗三土的直接剪切試驗1．試驗?zāi)康?/p>

測定土的抗剪強度，并提供計算地基強度、承載力和評價地基穩(wěn)定性等的基本參數(shù)。2．試驗儀器與設(shè)備應(yīng)變控制式直剪儀，見下圖1-5。儀器的主要組成部分：（