土工和無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗檢測第一頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二主要內(nèi)容

第一部分土工一、土的概述二、顆粒分析（顆粒級配）試驗三、界限含水率試驗四、擊實(最佳含水率、最大干密度)試驗五、土的承載比（CBR)試驗第二頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二第二部分無機結(jié)合料穩(wěn)定材料一、無機結(jié)合料穩(wěn)定材料擊實試驗二、無側(cè)限抗壓強度試驗三、水泥（石灰）劑量第三頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二第一部分：土工

《公路土工試驗規(guī)程》（JTGE40-2007)一、土的概述第四頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二1、土的形成土是由地殼表面的巖石經(jīng)過物理風化

化學風化和生物風化作用之后的產(chǎn)物。第五頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二

巖石暴露在大氣中，受到溫度變化的影響，體積經(jīng)常發(fā)生膨脹和收縮，不均勻的膨脹和收縮使之產(chǎn)生裂縫，同時長期經(jīng)受風

霜

雨和雪的侵蝕以及動植物的破壞，逐漸由整塊巖石崩解成大小不等和形狀不同的碎塊，這個過程叫物理風化。

第六頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二

物理風化只改變巖石顆粒的大小和形狀，不改變顆粒的成分。物理風化后形成的碎塊與氧氣

二氧化碳和水接觸，經(jīng)過化學變化，變成更細的顆粒并且成分也發(fā)生改變，產(chǎn)生與原來巖石成分不同的礦物，這個過程叫做化學風化。第七頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二

在此基礎(chǔ)上，加之生物活動的參與，從而產(chǎn)生有機質(zhì)的積聚，經(jīng)過這些風化作用所形成的礦物顆粒堆積在一起，其間貫穿著孔隙，孔隙間存在著水和空氣。這種松散的固體顆粒（有時還會含有有機質(zhì)）

水和氣體的集合體即是土。第八頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二2、土的三相組成土由固體土粒、液體水和氣體三相組成。第九頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二土固體顆粒水氣體原生礦物次生礦物結(jié)構(gòu)水自由水氣態(tài)水固體水強結(jié)合水弱結(jié)合水毛細水重力水第十頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二3、土的工程分類土分類總體系圖（根據(jù)巨粒組、粗粒組和細粒組含量）土巨粒土粗粒土細粒土特殊土漂石土卵石土礫類土砂類土粉類土粘類土有機質(zhì)土黃土膨脹土紅粘土鹽漬土第十一頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二3.1巨粒土分類巨粒土漂（卵）石巨粒含量＞

75%漂（卵）石夾土50%

＜巨粒含量≤75%漂（卵）石質(zhì)土15%

＜巨粒含量≤50%漂石粒＞卵石粒漂石粒≤卵石粒漂石粒＞卵石粒漂石?！苈咽Ｆ＃韭咽Ｆ！苈咽CbBSICbSISIBSICb第十二頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二3.2礫類土分類備注：F為細粒組質(zhì)量（＜0.075mm)礫類土礫F≤5%含細粒土礫5%＜F≤15%細粒土質(zhì)礫15%＜F≤50%GWGPGF細粒土在塑性圖A線以下細粒土在塑性圖A線以上GMGC第十三頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二3.3砂類土分類備注：F為細粒組質(zhì)量（＜0.075mm)砂類土砂F≤5%含細粒土砂5%＜F≤15%細粒土質(zhì)砂15%＜F≤

50%SWSPSF細粒土在塑性圖A線以下細粒土在塑性圖A線以上SMSC第十四頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二3.4、細粒土的分類細粒土粉質(zhì)土黏質(zhì)土有機質(zhì)土高（低）液限粉土粗粒組含量≤25%含礫（砂）高低液限粉土粗粒組含量＞25%，≤50%高(低)液限黏土粗粒組含量≤25%含礫（砂）高（低）液限黏土粗粒組含量＞25%，≤50%A線或A線以上有機質(zhì)高低液限黏土A線以下有機質(zhì)高低液限粉土MHML礫粒≥砂粒礫粒＜砂粒CHCL礫?！萆傲５[粒＜砂粒CHOCLOMHOMLOMHGMLGMHSMLSCHGCLGCHSCLS第十五頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二3.5、土工試驗項目

1、物理性質(zhì)試驗：含水率、密度、比重、顆粒分析、相對密度。

2、水理性質(zhì)試驗：界限含水率、稠度、膨脹、毛細上升速度。

3、力學性質(zhì)試驗：滲透性、擊實性、壓縮性、黃土濕陷性、直接剪切、三軸剪切、無側(cè)限剪切、土基承載比、回彈模量。

4、化學性質(zhì)試驗：酸堿度、燒失量、有機質(zhì)含量、可溶鹽含量、陽離子交換量、礦物成份。第十六頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二二、土的顆粒分析1、概述粒度：土粒的大小。粒組：大小相近的土粒合并為組。土的粒度成分（顆粒級配）：指土中各種不同粒組的相對含量（以干土質(zhì)量的百分數(shù)表示），它可用來描述土的各種不同粒徑土粒的分布特性。

粒組的劃分粒徑(mm)2006020520.50.250.0750.002巨粒組粗粒組細粒組漂石(塊石)卵石(小塊石)礫(角礫)砂粉粒粘粒粗中細粗中細第十七頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二1.1粒度成分的分析方法：1）篩析法（適用于粒徑大于0.075mm的土）粗篩（圓孔篩）：孔徑為60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm；細篩：孔徑為2mm、1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm2）沉降分析法：密度計法和移液管法（適用于粒徑小于0.075mm的土）第十八頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二1.2粒度成分的表示方法1）表格法——以列表形式直接表達各粒組的相對含量第十九頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二2）累積曲線法——用一條曲線表示一種土的粒度成分，在一張圖上能同時表示許多種土的級配成分。不均勻系數(shù)Cu=d60/d10≥5曲率系數(shù)Cc=（d30）2/（d60d10）1～3第二十頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二3）三角坐標法——用一點表示土的粒度成分，在一張圖上能同時表示幾種土的粒度成分。等邊三角形第二十一頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二2、試驗步驟（一）篩析法（粒徑d＞0.075mm的土）1）試驗原理篩析法是將土樣通過逐級減小孔徑的一組標準篩子。對于通過某一篩孔的土粒，可以認為其粒徑恒小于該篩的孔徑，反之，遺留在篩上的顆粒，可以認為其粒徑恒大于該篩的孔徑。這樣即可把土樣的大小顆粒粒按篩孔徑大小逐級加以分組和分析。第二十二頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二2）方法概述（無粘聚性的土-干篩法）將土樣放在橡皮板上風干，用木碾將粘結(jié)的土團充分碾散拌勻，用四分法取代表性土樣備用。將四分法取出的代表性土樣按表2.1的規(guī)定稱取試樣質(zhì)量，應(yīng)準確至0.1g，試樣數(shù)量超過500g時，應(yīng)準確至1g。表2.1取樣數(shù)量顆粒尺寸(mm)<2<10<20<40<60取樣數(shù)量(g)100～300300～10001000～20002000～40004000以上第二十三頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二將試樣過孔徑為2mm的細篩，分別稱出篩上和篩下土的質(zhì)量。（若2mm篩下的土不超過試樣總質(zhì)量的10%，則可省略細篩分析。同樣，2mm篩上的土如不超過試樣總質(zhì)量的10％，則可省略粗篩分析）。取2mm篩上試樣倒入依次疊好的粗篩（孔徑為60mm、40mm、20mm、10mm、5mm）的最上層篩中；取2mm篩下的土樣倒入依次疊好的細篩（孔徑為2mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm）的最上層篩中進行篩析，篩析時細篩可放在搖篩機上振搖，振搖時間一般為（10-15）min。第二十四頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二依次將留在各篩上的土稱重。要求各細篩及底盤內(nèi)土質(zhì)量總和與原來所取2mm篩下試樣質(zhì)量之差不得大于1％，同樣各粗篩及2mm篩下的土質(zhì)量和與試樣質(zhì)量之差不得大于1%。如果小于0.075mm顆粒含量超過總土質(zhì)量的10%，有必要時，做密度計分析。第二十五頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二3）計算及繪圖在半對數(shù)坐標紙上，以小于某粒徑的土質(zhì)量百分數(shù)為縱坐標，以粒徑為橫坐標，繪制顆粒大小分配曲線。按下式計算小于某粒徑顆粒質(zhì)量百分數(shù)：

X=(A/B)×100

式中：X－小于某粒徑顆粒的質(zhì)量百分數(shù)，％；

A－小于某粒徑的顆粒質(zhì)量，g；

B－試樣的總質(zhì)量，g。當小于2mm的顆粒如用四分法縮分取樣時，試樣中小于某粒徑的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的百分數(shù)：

X=(a/b)×p×100

式中：a－通過2mm篩的試樣中小于某粒徑的顆粒質(zhì)量，g；

b－通過2mm篩的土樣中所取試樣的質(zhì)量，g；

p－粒徑小于2mm的顆粒質(zhì)量百分數(shù)。第二十六頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二（二）沉降分析法1．試驗原理沉降分析法分密度計和移液管法兩種，是根據(jù)土粒在液體中沉降的速度與粒徑的關(guān)系由篤克斯定理確定。定理認為土粒越大，在靜水中沉降速度越快。反之，土粒越小、沉降速度越慢。第二十七頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二2.密度計種類及校正（1）密度計分甲、乙兩種。甲種密度計：刻度單位以20℃時每1000ml懸液內(nèi)所含土質(zhì)量的克數(shù)表示，刻度為-5～50，最小分度值為0.5；乙種密度計：刻度單位以20℃時懸液的比重表示，刻度為0.995～1.020，最小分度值為0.0002.（2）密度計的幾種校正：密度計刻度及彎月面校正、溫度校正、土粒比重校正（2.65）、分散劑校正。第二十八頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二試驗示例篩前總土質(zhì)量＝1200g孔徑（mm）留篩質(zhì)量(mm)累計留篩質(zhì)量(g)小于該孔徑的土質(zhì)量(g)小于該孔徑土質(zhì)量百分比(%)60

1200.0100.040001200.0100.02047.347.31152.796.11071.8119.11080.990.15132.7251.8948.279.02186.9438.7761.363.4

1380.4819.1380.931.70.5106.8925.9274.122.80.25132.01057.9142.111.80.07558.21116.183.97.0篩余74.6

合計1190.7

粒組劃分

/mm顆粒組成

/%巨粒組漂石（>200）/卵石（200~60）/粗粒組礫（角礫）粗（60~20）3.9中（20~5）17.1細（5~2）15.6砂粗（2~0.5）40.6中（0.5~0.25）11.0細（0.25~0.075）4.8細粒組粉粒（0.075~0.002）7.0黏粒（<0.002）不均勻系數(shù)Cu/曲率系數(shù)Cc/土的命名：含細粒土砂，記SF.

第二十九頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二由曲線可確定兩個土粒的級配指標:不均勻系數(shù)Cu=d60/d10曲率系數(shù)CC=d302/（d10*d60

）

d60、

d30、d10－有效粒徑，即土中小于該粒徑的顆粒質(zhì)量為60％、30%、10%的粒徑，mm；

第三十頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二三、界限含水率試驗（一）概述界限含水率定義：粘性土的狀態(tài)隨著土中含水率的變化而變化，各種粘性土有一個處于塑性狀態(tài)的含水率范圍，界限含水率就是這個范圍的度量值；說明：對實際工程來說，具有實用意義的是液限、塑限和縮限。液限是可塑狀態(tài)的上限，塑限是可塑狀態(tài)的下限。含水率低于縮限，水分蒸發(fā)時體積不再縮小。第三十一頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二液限WL（%）：土從液體狀態(tài)向塑性體狀態(tài)過渡的界限含水率。塑限WP（%）

：土由塑性體狀態(tài)向脆性固體狀態(tài)過渡的界限含水率?？s限WS（%）

：達到某一含水率后，土體積不再收縮的界限含水率。

塑性指數(shù)

IP=WL-WP：液限與塑限之差值。（一般在習慣上用不帶百分數(shù)符號的數(shù)值表示。塑性指數(shù)越大，表示土越具有高塑性）

第三十二頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二液性指標IL=(W-WP)/（WL-WP）（%）

：表示天然含水率與界限含水率關(guān)系的指標。當IL=1.0，即W=WL,土處于液限；當IL=0，即W=WP,土處于塑限。故按IL可區(qū)分土的各種狀態(tài)：IL0 為堅硬狀態(tài) 0<IL0.25為硬塑狀態(tài)0.25<IL0.75 為可塑狀態(tài)0.75<IL1為軟塑狀態(tài)IL>1.0為流塑狀態(tài)天然稠度：土的液限與天然含水率之差和塑性指數(shù)之比。第三十三頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二界限含水率試驗方法：1、液限塑限聯(lián)合測定法2、液限碟式儀法（碟式液限儀）3、滾搓塑限試驗法4、縮限試驗第三十四頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二（二）液限塑限聯(lián)合測定法實驗?zāi)康模?/p>

為了確定粘性土由流動狀態(tài)，可塑狀態(tài)和半固體狀態(tài)、固體狀態(tài)相互轉(zhuǎn)化時的分界含水率。它是土工試驗中的基本指標之一。為劃分土類，計算天然稠度，塑性指數(shù)IP，液性指標IL，供工程設(shè)計和施工之用。

適用范圍：本試驗適用于粒徑不大于0.5mm、有機質(zhì)含量不大于5%的土；第三十五頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二儀器設(shè)備：

LP-100型液塑限聯(lián)合測定儀:錐質(zhì)量為100g，錐角為30°，讀數(shù)顯示形式宜采用光電式、游標式、百分表式。第三十六頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二電子天平（稱量200g,感量0.01g）、烘箱第三十七頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二試驗步驟：

1）取有代表性的天然含水率或風干土樣進行試驗。如土中含有大于0.5mm的土粒或雜物時，應(yīng)將風干土樣用帶橡皮頭的研杵研碎或用木棒在橡皮板上壓碎，過0.5mm的篩。取代表性土樣200g，分別放入三個盛土皿中，加不同數(shù)量的蒸餾水，使土樣的含水率分別控制在液限（a點）、略大于塑限（c點）和二者的中間狀態(tài)（b點）附近。用調(diào)土刀調(diào)勻，密封放置18h以上。2）利用簡易辨別法或顆粒分析法確定土的類別，砂類土還是細粒土。（錐入深度和結(jié)果整理需要）第三十八頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二3）將制備好的土樣充分攪拌均勻，分層裝入盛土杯中，試杯裝滿后，刮成與杯邊齊平。4）給圓錐儀錐尖涂少許凡士林，將裝好土樣的試杯放在聯(lián)合測定儀上，使錐尖與土樣表面剛好接觸，然后按動落錐開關(guān)，測記經(jīng)過5s錐的入土深度h。改變錐尖與土接觸位置重復(fù)本操作。（錐尖兩次錐入位置距離不小于1cm)5）去掉錐尖入土處的凡士林，測盛土杯中土的含水率w。重復(fù)以上步驟對已準備好的其它兩個含水率的土樣進行測試。第三十九頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二結(jié)果整理：

以含水率w為橫坐標，錐入深度h為縱坐標在雙對數(shù)坐標紙上繪制關(guān)系曲線，如圖所示。三點應(yīng)在一直線上。第四十頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二砂類土細粒土第四十一頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二abc當三點不在一直線上時，通過高含水率的a點和其余兩點b、c連成二條直線，由液限在hp-wl圖上查的hp,以此hp再在h-w的ab及ac兩直線上求出相應(yīng)的兩個含水率，當兩個含水率的差值小于2％時，應(yīng)以兩點含水率的平均值與高含水率的點連一直線如圖中B線，當兩個含水率的差值大于、等于2％時，應(yīng)重做試驗。第四十二頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二土樣定名（1）當細粒土位于塑性圖A線或A線以上時，按下列規(guī)定定名：在B線或B線以右，稱高液限黏土，記為CH；在B線以左，IP=7線以上，稱低液限黏土，記為CL。（2）當細粒土位于A線以下時，按下列規(guī)定定名：在B線或B線以右，稱高液限粉土，記為MH；在B線以左，IP=4線以下，稱低液限粉土，記為ML。（3）黏土~粉土過渡區(qū)（CL~ML）的土可以按相鄰?fù)翆拥念悇e考慮細分。第四十三頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二注意事項1、對于100g錐而言c點的錐入深度應(yīng)控制在5mm以下，對于砂類土可大于5mm，a點的錐入深度應(yīng)為20±0.2mm;錐入深度允許誤差0.5mm，否則應(yīng)重做，每次均取10g以上的土樣兩個，測定其含水率。2、試驗須進行兩次平行測定，取其算術(shù)平均值，以整數(shù)（%）表示。其允許差值為：高液限土小于或等于2%，低液限土小于或等于1%。第四十四頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二四、擊實試驗（一）概述擊實試驗的意義：為了改善土的工程性質(zhì)，常采用壓實的方法使土變得密實。擊實試驗的目的是確定土的最大干密度和最佳含水率，為施工控制填土密度提供設(shè)計依據(jù)。擊實試驗的原理：擊實試驗就是模擬施工現(xiàn)場壓實條件，采用錘擊方法使土顆粒重新排列緊密。對于粗粒土因顆粒的緊密排列，增強了顆粒表面摩擦力和顆粒之間嵌擠形成的咬合力。對細粒土則因為顆粒間的靠緊而增強粒間的分子引力，從而使土在短時間內(nèi)得到新的結(jié)構(gòu)強度。第四十五頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二含水率土中的水分為強結(jié)合水、弱結(jié)合水及自由水。工程上含水率定義為土中自由水的質(zhì)量與干土粒質(zhì)量之比的百分數(shù)，一般認為在100℃-110℃溫度下能將土中自由水蒸發(fā)掉。含水率=（濕土質(zhì)量-干土質(zhì)量）÷干土質(zhì)量×100%允許差值

含水率試驗須進行二次平行測定，取其算術(shù)平均值，允許平行差值應(yīng)符合下表規(guī)定含水率（%）允許平行差值（%）含水率（%）允許平行差值（%）5以下0.340以上≤240以下≤1層狀和網(wǎng)狀構(gòu)造的凍土＜3第四十六頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二密度：是指土體單位體積的質(zhì)量，ρ=m/V(g/cm3)干密度：是指土的固體顆粒質(zhì)量與土的總體積之比。ρd=ms/V(g/cm3)

土的干密度越大，土越密實。所以干密度常用作填土壓實的控制指標。最大干密度(ρd):在擊數(shù)一定時，當含水率較低時，擊實后的干密度隨著含水率的增加而增大；而當含水率達到某一值時，干密度達到最大值，此時含水率繼續(xù)增加反而使干密度減小。干密度的這一最大值稱為最大干密度，與它對應(yīng)的含水率稱為最佳含水率。

第四十七頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二(二）儀器設(shè)備儀器主要部件由擊實筒，擊錘。第四十八頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二試驗方法的類型：擊實試驗分輕型和重型兩類，其擊實試樣方法類型見下表：第四十九頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二（三）試驗步驟1．試樣制備試樣制備分干法和濕法兩種，對一般土，干法制樣和濕法制樣所得擊實結(jié)果有一定差異，對于具體試驗應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)選擇制備方法。（1）干法制樣：將代表性土樣風干或在低于50℃溫度下烘干，放在橡皮板上用木碾碾散，過篩（篩號視粒徑大小而定）拌勻備用。測定土樣風干含水率w，按土的塑限估計最佳含水率，并依次按相差約2％的含水率制備一組試樣（不少于5個），其中有兩個大于和兩個小于最佳含水率。

第五十頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二

按確定含水率制備試樣。將稱好質(zhì)量的土平鋪于不吸水的平板上，用噴水設(shè)備往土樣上均勻噴灑預(yù)定mw的水量拌勻后，靜置一段時間，裝入塑料袋內(nèi)靜置備用。靜置時間對高液限粘土不得少于24h，對低液限粘土不得少于12h。（2）濕法制樣：對天然含水率的土樣過篩（篩孔視粒徑大小而定），并分別風干到所需的幾組不同含水率備用。第五十一頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二2.試樣擊實將擊實筒放在堅硬的地面上，取制備好的土樣按所選擊實方法分3或5次倒入筒內(nèi)，每層按規(guī)定的擊實次數(shù)進行擊實，要求擊完后余土高度不超過試筒頂面6mm(大筒)或5mm(小筒)。用修土刀齊筒頂削平試樣，稱筒和擊實樣土重后用推土器推出筒內(nèi)試樣，測定擊實試樣的含水率和測算擊實后土樣的濕密度，依次重復(fù)上述過程，將所備不同預(yù)定含水率的土樣擊完。第五十二頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二3.結(jié)果整理計算擊實后各點的干密度ρd。以干密度ρd為縱坐標，含水率w為橫坐標，繪ρd-w關(guān)系曲線，曲線上峰值點的縱、橫坐標分別為最大干密度和最佳含水率。第五十三頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二擊實試驗記錄（小筒997cm3)筒+土重(g)42174382444543994364筒重(g)2346.4土重(g)1870.62035.62098.62052.62017.6濕密度(g/cm3)1.882.042.102.062.02盒號101167423121312盒質(zhì)量(g)124.4122.599.6114.8137.1132.2135.7134.8104.5110.3盒+濕土(g)450.4473.8398.8416.2642.1529.7456.3450.9573.7532.3盒+干土(g)422.0443.2367.8385.1581.3481.7413.2409.2504.7469.0水質(zhì)量(g)28.430.631.031.160.848.043.141.769.063.3干土質(zhì)量(g)297.6320.7268.2270.3444.2349.5277.5274.4400.2358.7含水量(%)9.59.511.611.513.713.715.515.217.217.6平均含水量(%)9.511.613.715.417.4干密度(g/cm3)1.721.831.851.791.72第五十四頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二最佳含水率：13.0%，最大干密度：1.86g/cm3第五十五頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二砂礫土擊實結(jié)果處理含石量（%）(大于4.75mm顆粒）最大干密度（g/cm3）最佳含水率（%）02.106.8102.156.6202.196.4302.246.0402.295.4502.343.8第五十六頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二含石量與干密度關(guān)系曲線第五十七頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二（四）土的擊實特性1、擊實曲線有一個峰點。2、當含水率偏干時，含水率的變動對干密度的影響要比含水率偏濕時的影響更為明顯，由圖知曲線左段較右段陡。3、土的含水率接近和大于最佳含水率時，土內(nèi)孔隙中的空氣越來越多的處于與大氣隔離的封閉狀態(tài)，擊實作用已不能將這些氣體排出，亦即擊實土不可能達到完全飽和的狀態(tài)。因此，擊實曲線必然位于飽和曲線左下側(cè)。第五十八頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二（五）影響壓實的因素1、含水率對整個壓實過程的影響（擊實曲線）。2、擊實功對最佳含水率和最大干密度的影響。擊實功愈大，土的最大干密度也愈大，而土的最佳含水率則愈小，但增大擊實功是有限的，超過這一限度，干密度增加不明顯。3、不同壓實機械對壓實的影響。光面壓路機和振動壓路機壓實效果不同。4、土粒級配的影響。均勻顆粒的砂，單一尺寸的礫石和碎石，很難碾壓密實，只有在良好級配的條件下才能達到要求的密實度。第五十九頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二注意事項：1）當試樣中有大于20mm或40mm顆粒時，應(yīng)先取出大于顆粒，并求得其百分率P,其百分率應(yīng)小于30%，把小于顆粒部分做擊實試驗，并對最大干密度和最佳含水率進行校正。2）制備粘性土時，要保證灑水均勻，充分拌和，充分悶料。3）在留取測定含水率的土樣時，要從試筒兩側(cè)均勻取得，從而保證測定含水率的準確度。4）手動擊實時，錘應(yīng)自由垂直落下，錘跡必須均勻分布于試樣面上。第六十頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二五、土的承載比（CBR）試驗（一）試驗?zāi)康暮瓦m用范圍（1）只適用于在規(guī)定的試筒內(nèi)(擊實大筒)制件后，對各種土和路面基層、底基層材料進行承載比試驗。（2）試樣的最大粒徑宜控制在20mm以內(nèi)，最大不得超過40mm且含量不超過5%。CBR的定義：就是試驗貫入量達到2.5mm或5mm時的單位壓力與標準碎石壓入相同貫入量時標準荷載強度（7MPa或10.5MPa)的比值,用百分數(shù)表示。CBR擊實試件預(yù)先浸水飽和，以模擬材料在使用過程中的最不利狀態(tài)；貫入過程中在試件上面放置荷載板，以模擬路面結(jié)構(gòu)對路基的附加應(yīng)力。

第六十一頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二（二）儀器設(shè)備圓孔篩、試筒、套環(huán)、筒內(nèi)墊塊、夯擊底板、擊實儀、百分表、CBR承載比強度試驗儀、荷載板、水槽等。多孔板荷載板第六十二頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二（三）試驗步驟：1、做土的標準擊實，得出土最佳含水率、最大干密度。2、過40mm的篩，準備3份試樣。(5%)3、稱取試筒質(zhì)量m1，按最佳含水率用重型擊實試驗法Ⅱ-2制備3個試件。4、稱取試筒和試件的質(zhì)量（m2)，計算濕密度。濕密度=（m2-m1）/2177

（kg/cm3）5、泡水測膨脹量（1）在試件制成后，放好一張濾紙，并安裝附有調(diào)節(jié)桿的多孔板，放入4塊荷載板。第六十三頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二（2）將安裝好后的試筒放入水槽（先不放水），并用拉桿將模具拉緊，安裝百分表，讀取初讀數(shù)。（3）向水槽內(nèi)放水，使水面高于試件頂面大約25mm。（4）將試件浸水4晝夜(96h)。（5）泡水終了時，讀取百分表讀數(shù)，計算膨脹量。膨脹量=（泡水后試件高度變化）/120mm×100（%）（6）從水槽中取出試件，倒出試件頂面的水，靜置15min，然后卸去附加荷載和多孔板、底板、濾紙，稱取試件質(zhì)量m3。計算吸水量=m3-m2（g）第六十四頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二6.貫入試驗將試件放置在荷載裝置上，開始施加45N荷載，后調(diào)整百分表讀數(shù)并記數(shù)。加荷以1-1.25mm/min的速度壓入試件，讀3個百分表的讀數(shù)（荷載值1個表、貫入量2個表）。記錄測力計內(nèi)百分表某些整讀數(shù)（如20、40、60）時的貫入量，并注意使貫入量為250×10-2mm時，能有5個以上的讀數(shù)。測力計內(nèi)的第一個讀數(shù)應(yīng)是貫入量30×10-2mm左右。7.將測量后的試件脫模，測試件的含水率w。可計算：

干密度=濕密度/(1+0.01×w)（kg/cm3）第六十五頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二8.繪圖：繪制以單位壓力（P）為橫坐標，貫入量（L）為縱坐標的P-L的關(guān)系曲線。第六十六頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二9.整理結(jié)果：（1）一般采用貫入量2.5mm時的單位壓力與標準壓力之比作為材料的承載比：

CBR=P/7000×100式中：P—單位壓力（kPa）;CBR—承載比（%）（2）貫入量5mm時的承載比：CBR=P/10500×100如果貫入量為5mm時承載比大于2.5mm時的承載比，結(jié)果重做。如結(jié)果仍然如此，則采用5mm時的承載比。第六十七頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二10.精度要求：（1）如承載比變異系數(shù)CV大于12%，則去掉一個偏離大值，取其余2個結(jié)果的平均值。如CV小于12%，且3個平行試驗結(jié)果計算的干密度偏差小于0.03g/cm3，取3個結(jié)果的平均值。如3個平行試驗結(jié)果計算的干密度偏差超過0.03g/cm3，則去掉一個偏離大的值，取2個結(jié)果的平均值。（2）材料的承載比（%）承載比小于100，準確至5%；承載比大于100，準確至10%；第六十八頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二

第二部分無機結(jié)合料穩(wěn)定材料

《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》（JTGE51-2009)第六十九頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二一、無機結(jié)合料穩(wěn)定材料的擊實1．概述無機結(jié)合料:它主要指水泥、石灰、粉煤灰和石灰或水泥粉煤灰。所用水泥穩(wěn)定材料、石灰穩(wěn)定材料、石灰粉煤灰穩(wěn)定材料等都屬于無機結(jié)合料穩(wěn)定材料。無機結(jié)合料穩(wěn)定材料屬于半剛性材料,廣泛用于高等級公路路面基層、底基層，稱為半剛性基層、底基層。（柔性基層、底基層的種類分為有機結(jié)合穩(wěn)定類和無粘結(jié)粒料類。剛性基層包括貧混凝土基層、水泥混凝土基層以及連續(xù)配筋水泥混凝土基層）第七十頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二2、目的和適用范圍:(1)適用于在規(guī)定的試筒內(nèi)，對水泥穩(wěn)定材料（在水泥水化前）、石灰穩(wěn)定材料及石灰（或水泥）粉煤灰穩(wěn)定材料進行擊實試驗，以繪制穩(wěn)定材料的含水率-干密度關(guān)系曲線，從而確定其最佳含水率和最大干密度。（2）試驗集料的公稱最大粒徑宜控制在37.5mm以內(nèi)（方孔篩）。（3）試驗方法類別：第七十一頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二3、試驗方法(水泥穩(wěn)定砂礫土）-丙法將已過篩的試料用四分法逐次分小，直最后取約33kg試料。再用四分法將所取試料分成6份（至少要5份），每份質(zhì)量約5.5kg(風干質(zhì)量）。預(yù)定5~6個不同含水率，依次相差0.5%~1.5%。在估計最佳含水率左右可只差0.5%~1%。（對于水泥穩(wěn)定類材料，在最佳含水率附近取0.5%，對于石灰、二灰穩(wěn)定類材料，可取1%）。試樣加水拌和均勻后將其裝入密封容器或塑料口袋內(nèi)浸潤備用。擊實前1h內(nèi)將所需要的結(jié)合料水泥加至浸潤后的試料中并且拌和均勻（石灰穩(wěn)定材料和水泥石灰綜合穩(wěn)定材料，可將石灰和土一起拌勻后進行浸潤）。第七十二頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二擊實過程類似于普通土擊實過程，擊實后含水率應(yīng)按無機結(jié)合料穩(wěn)定材料含水率的要求測定。2個試樣含水率的差值不得大于1%。所取樣品的數(shù)量應(yīng)不少于700g,如只取1個樣品測定含水率，則樣品的數(shù)量應(yīng)不少于1400g。（烘箱的溫度應(yīng)事先調(diào)整到110℃左右，使放入的試樣一開始就能在110℃的環(huán)境下進行烘干）。當試樣中大于規(guī)定最大粒徑的超尺寸顆粒的含量為5％-30%時，應(yīng)對試驗所得最大干密度和最佳含水率進行校正。第七十三頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二

注意事項（1）含水率試驗時，烘箱的溫度應(yīng)事先調(diào)整到110℃左右，使放入的試樣能一開始就能在110℃的環(huán)境下進行烘干。（水泥與水拌和就要發(fā)生水化作用，在較高溫度下水化作用發(fā)生得較快。而烘干法又不能除去已與水泥發(fā)生水化作用的水，這樣得出的含水率往往偏小。）（2）最大干密度按試驗規(guī)程應(yīng)保留小數(shù)點后3位有效數(shù)字，含水率計算至0.1%。（3）試料浸潤時間：粘性土12-24h，粉性土6-8h，砂性土、砂礫土、紅土砂礫、級配砂礫等4h左右，含土很少的未篩分碎石、砂礫和砂等2h。第七十四頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二（4）試料浸潤后才加水泥，并應(yīng)在1h內(nèi)完成擊實試驗。(水泥遇水就要開始水化作用，從加水拌和到進行擊實試驗間隔的時間愈長，水泥的水化作用和結(jié)硬程度就愈大。水化作用會影響水泥混合料所能達到的密實度，間隔時間愈長，影響愈大.)拌和后超過1h的試樣，應(yīng)予作廢。石灰可與試料一起拌勻后浸潤。（5）應(yīng)做兩次平行試驗，兩次試驗最大干密度的差不應(yīng)超過0.05g/cm3（穩(wěn)定細粒土）和0.08/cm3（穩(wěn)定中粒土和粗粒土），最佳含水率的差不應(yīng)超過0.5％（最佳含水率小于10％）和1.0％（最佳含水率大于10%）。第七十五頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二二、無側(cè)限抗壓強度試驗（一）目的：本試驗方法適用于測定無機結(jié)合料穩(wěn)定材料（包括穩(wěn)定細粒土、中粒土、粗粒土）試件的無側(cè)限抗壓強度。本試驗方法包括：按照預(yù)定干密度用靜力壓實法制備試件以及用錘擊法制備試件。試件都是高:直徑=1:1

的圓柱體。應(yīng)盡可能用靜力壓實法制備等干密度的試件。

室內(nèi)配合比設(shè)計試驗和現(xiàn)場檢測兩者在試料準備上是不同的，前者是根據(jù)設(shè)計配合比稱取試料并拌和，按要求制備試件；后者則在工地現(xiàn)場取拌和的混合料，并按要求制備試件。第七十六頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二穩(wěn)定土試件成型機無側(cè)限抗壓強度試件微機控制全自動壓力試驗機（二）儀器材料：方孔篩、（脫模器、反力框架、液壓千斤頂、夯捶、導(dǎo)管、）密封濕氣箱或濕氣池、水槽、200kN以上壓力機、天平、臺稱、量筒等。第七十七頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二試模：

細粒土（最大粒徑不大于4.75mm）試模的直徑×高=50mm×50mm；

中粒土（最大粒徑不大于26.5mm）試模的直徑×高=100mm×100mm；

粗粒土（最大粒徑不大于53mm）試模的直徑×高=150mm×150mm

；第七十八頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二（三）試驗步驟：1.備料：將原材料放入50℃烘箱烘干、碾碎，并測含水率。2.擊實。按擊實確定無機結(jié)合料穩(wěn)定材料的最佳含水率和最大干密度。3.確定試件個數(shù)。為保證試件結(jié)果的可靠性和準確性，每組試件的數(shù)目要求：小試件不少于6個，中試件不少于9個，大試件不少于13個，第七十九頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二4.悶料。將稱好的材料放在長方盤內(nèi)按其最佳含水率（粘性土較最佳含水量小3%）拌和密封備用。

浸潤時間：粘性土12-24h;粉性土6-8h;砂性土、砂粒土、紅土砂礫、級配砂礫4h;未篩分碎石、砂粒、砂2h。5.拌和水泥。待制成試件前1h內(nèi)均勻加入水泥。第八十頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二6.成型試件。按預(yù)定的干密度用反力框架和液壓千斤頂制件。脫模，稱量試件重量m1，量取試件高度h1。7.開始養(yǎng)生。養(yǎng)生條件：密封濕氣箱和恒溫室內(nèi)養(yǎng)生7d，溫度20±2℃。在最后一天時，再次稱量試件重量m2、量取高度h2，并浸泡水中24h。8.測抗壓強度。將試件從水中取出，吸去表面水并稱重m3，量取試件高度h3。將試件放到路面材料強度試驗儀的升降臺上,以速率1mm/min加荷，記錄最大壓力P。第八十一頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二9.計算公式：

RC=P/A(A=π×D2/4)

Rc-抗壓強度P-最大壓力（N）；A-面積,D

—試件的直徑（單位mm）。

對于小試件：Rc=P/A=0.00051P(MPa)對于中試件：Rc=P/A=0.000127P(MPa)對于大試件：Rc=P/A=0.000057P(MPa)第八十二頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二10.精確度及允許誤差：抗壓強度保留一位小數(shù)。若干次平行試驗Cv（偏差系數(shù)）要求滿足：小試件不大于6%

（10%）

中試件不大于10%(15%)

大試件不大于15%(20%)11、結(jié)果處理：求出若干個試驗結(jié)果的最小值和最大值、平均值、標準差S、偏差系數(shù)Cv和95%保證率的值Rc0.95(Rc0.95=1－1.645S)。第八十三頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二無側(cè)限抗壓強度試件質(zhì)量計算：制備一個預(yù)定干密度的試件，需要的穩(wěn)定材料混合料數(shù)量m1(g)隨試模的尺寸而變。（大試件）m1=ρdV(1+w)

V——試模的體積（2650.7cm3

）；W——穩(wěn)定材料混合料的含水率（%）；ρd

——穩(wěn)定材料試件的干密度（g/cm3

）。第八十四頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二已知：干密度ρd=2.33g/cm3

w

=6.4%控制壓實度98%(1)外摻法水泥：砂礫=5：100m1=ρdV(1+w)混合料質(zhì)量=2.33*2650.7*1.064*0.98=6440.0（g)集料：（（6440.0/（1+0.064））/105）*100=5764.4（g)水泥：5764.4/100*5=288.2（g)（水泥和集料關(guān)系）水：6440.0-5764.4-288.2=387.4（g)6440.0/(1+0.064)*6.4%=387.4（g)第八十五頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二（2）內(nèi)摻法水泥：砂礫=5：95m1=ρdV(1+w)混合料質(zhì)量=2.33*2650.7*1.064*0.98=6440.0（g)集料：（6440.0/（1+0.064））*95%

=5750.0（g)水泥：（6440.0/（1+0.064））*5%

=302.6（g)水：6440.0-5750.0-302.6=387.4（g)6440.0/（1+0.064）*6.4%=387.4（g)第八十六頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二注意事項1、水泥（石灰）劑量均按干土（即干集料）質(zhì)量的百分率計。2、無機結(jié)合料穩(wěn)定材料配合比設(shè)計在計算試件質(zhì)量時區(qū)分穩(wěn)定材料的內(nèi)摻和外摻。第八十七頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二

（一）水泥劑量測定（EDTA滴定法）適用范圍：本方法只適用于在工地快速測定水泥穩(wěn)定料或石灰穩(wěn)定料中水泥和石灰的劑量，并用以檢查拌和的均勻性。工地水泥和石灰穩(wěn)定土含水量的少量變化（±2%），實際上不影響測定結(jié)果。主要儀器：滴定管（酸式）、搪瓷杯、量筒、天平等三、水泥（石灰）劑量測定方法第八十八頁，共九十九頁，編輯于2023年，星期二方法步驟：1.準備標準曲線。2.試樣的配制：取樣，樣品風干后，用烘干法測其含水率。5種試樣（每種2個樣品，共10個樣品）。第八十九頁，共九十九頁