巖土工程分析評價1.土的含水率試驗—烘干法土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，也就是土在105~110℃下烘至恒重時所失去的水分質(zhì)量與干土質(zhì)量的比值，以百分?jǐn)?shù)計。含水率試驗?zāi)康暮头椒ê适潜硎就梁潭龋穸龋┑囊粋€重要物理指標(biāo)，它對黏性土的工程性質(zhì)有極大影響，如對土的狀態(tài)、土的抗剪強度以及土的固結(jié)變化等。一般情況下，同一類土（尤其是細粒土），當(dāng)其含水率增大時，其強度就降低。測定土的含水率，了解土的含水狀況，也是計算土的孔隙比、液性指數(shù)、飽和度及其他物理力學(xué)指標(biāo)不可缺少的一個基本指標(biāo)。試驗?zāi)康脑囼災(zāi)康暮头椒ㄔ囼灧椒胺秶荒苤苯訙y量土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量，而是通過測定指標(biāo)換算得到，含水率（ω）=土中水的質(zhì)量（mw）/干土質(zhì)量（md）。常用的含水率試驗方法為烘干法和酒精燃燒法烘干法：室內(nèi)試驗的標(biāo)準(zhǔn)方法；酒精燃燒法：在野外無烘箱設(shè)備或要求快速測定含水率時，可用酒精燃燒法測定細粒土含水率，土的有機質(zhì)含量不宜大于干土質(zhì)量的5%，當(dāng)土中有機質(zhì)含量為5%~10%時，仍允許采用本方法進行試驗，但應(yīng)注明有機質(zhì)含量。儀器設(shè)備烘箱采用電熱烘箱或溫度能保持105~110℃的其他能源烘箱；電子天平稱量200g，分度值0.01g；電子臺秤稱量5000g，分度值1g；其他干燥器、稱量盒。試驗步驟取代表性試樣并稱量：取代表性試樣（對于細粒土取15~30g，對于砂類土取50~100g，對于砂礫石取2~5kg）將試樣放入稱量盒內(nèi)，立即蓋好盒蓋稱量，對于細粒土和砂類土稱量準(zhǔn)確至0.01g，對于砂礫石稱量準(zhǔn)確至1g。稱濕土質(zhì)量：先將恒質(zhì)量盒放置在電子天平或電子臺秤上清零，再稱量裝有試樣的恒質(zhì)量盒，稱量結(jié)果即為濕土質(zhì)量。烘干試樣：揭開盒蓋，將試樣和盒放入烘箱，在105~110℃下烘到恒重。烘干時間，對黏質(zhì)土不得少于8h；對砂類土不得少于6h；對有機質(zhì)含量為5%~10%的土，應(yīng)將烘干溫度控制在65~70℃的恒溫下烘至恒重。稱干土質(zhì)量：將烘干后的試樣和盒取出，蓋好盒蓋放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱干土質(zhì)量。試驗成果整理含水率計算應(yīng)按下式計算，計算至0.1%：

式中：

ω——含水率，%；md——干土質(zhì)量，g；mw——土中水質(zhì)量，g；m0—風(fēng)干土質(zhì)量（或天然濕土質(zhì)量），g。試驗成果整理含水率試驗記錄任務(wù)單號

試驗者

試驗日期

計算者

天平編號

校核者

烘箱編號

試樣編號試樣說明盒號盒質(zhì)量/g盒加濕土質(zhì)量/g盒加干土質(zhì)量/g水分質(zhì)量/g干土質(zhì)量

含水率

平均含水率

（1）（2）（3）（4）=（2）-（3）（5）=（3）-（1）（6）=（4）/（5）（7）

小結(jié)含水率試驗記錄①去代表性試樣并稱量②稱濕土質(zhì)量③烘干試樣④稱干土質(zhì)量巖土工程分析評價思考題為什么稱量盒的盒身和盒蓋都要編號？在烘干法中，為什么取好試樣后要立即蓋好稱量盒盒蓋？試樣放入烘箱時，為什么要打開盒蓋？試樣烘干后，為什么要立即蓋好盒蓋？巖土工程分析評價2.土的密度試驗—環(huán)刀法試驗?zāi)康暮头椒y定土的濕密度，可反映其受重力情況，同時可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)計以及控制施工質(zhì)量之用。土的濕密度是進行擋土墻壓力計算、土坡穩(wěn)定性驗算、地基承載力和沉降量估算以及路基路面施工填土壓實度控制的重要指標(biāo)之一。試驗?zāi)康沫h(huán)刀法：適用不含礫石顆粒的細粒土，簡便而準(zhǔn)確，在室內(nèi)和野外普遍采用；蠟封法：適用堅硬、易碎、含有粗粒、形狀不規(guī)則的土。灌砂法和灌水法：一般在野外應(yīng)用，適用于砂、礫等。常用的密度試驗法是環(huán)刀法和蠟封法。儀器設(shè)備直徑7.98cm、高度2cm或直徑6.18cm、高度2cm兩種。（1）環(huán)刀（2）天平稱量500g，分度值0.1g；稱量200g，分度值0.01g。（3）其他削土刀、鋼絲鋸、凡士林等。試驗步驟天平清零：將干凈的環(huán)刀放置在電子天平或電子臺秤上清零。準(zhǔn)備試樣：按工程需要取原狀土試樣或制備所需狀態(tài)的擾動土試樣，整平其兩端，將環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刃口向下放在試樣上。切取試樣：用切土刀（或鋼絲鋸）將土樣削成略大于環(huán)刀直徑的土柱。然后將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊削，至土樣伸出環(huán)刀為止。將兩端余土削去修平，取剩余的代表性土樣測定含水率。稱帶土環(huán)刀質(zhì)量：擦凈環(huán)刀外壁，稱量帶土環(huán)刀質(zhì)量（環(huán)刀質(zhì)量在天平清零時已去除），準(zhǔn)確至0.1g。試驗成果整理1.密度及干密度應(yīng)按下列公式計算，精確至0.01g/cm3。

式中：ρ：試樣的濕密度，g/cm3；ρd：試樣的干密度，g/cm3；V：環(huán)刀容積，cm3；m0：風(fēng)干土質(zhì)量（或天然濕土質(zhì)量），g。試驗成果整理2.取算術(shù)平均值本試驗應(yīng)進行兩次平行測定，其最大允許平行差值應(yīng)為±0.03g/cm3取其算術(shù)平均值。試驗成果整理密度試驗記錄表任務(wù)單號

試驗者

試驗日期

計算者

天平編號

校核人員

烘箱編號

試樣編號環(huán)刀號

小結(jié)環(huán)刀法①天平清零②準(zhǔn)備試樣③切取試樣④稱帶土環(huán)刀質(zhì)量巖土工程分析評價思考題當(dāng)土樣堅硬、易碎或含有粗顆粒不易修成規(guī)則形狀，采用環(huán)刀法有困難時，采用什么方法進行土的密度試驗？巖土工程分析評價3.土粒比重試驗—比重瓶法土粒比重試驗—比重瓶法土粒比重是指土在105℃~110℃溫度下烘至恒重時的質(zhì)量與同體積4℃時純水的質(zhì)量之比值，簡稱比重，又稱相對密度。它是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一，是計算空隙比和評價土類的主要指標(biāo)。土粒比重Gs試驗?zāi)康暮头椒芏仍囼炗涗洷肀戎卦囼災(zāi)康氖菧y定土粒的比重，土粒比重是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一，是計算孔隙比、孔隙率、飽和度和評價土類的主要指標(biāo)。試驗方法及范圍比重瓶法：適用粒徑小于5mm的土浮稱法：適用粒徑不小于5mm的土，且其中粒徑大于20mm的顆粒含量小于10%時；虹吸筒法：適用粒徑大于20mm的顆粒含量不小于10%時。一般土粒的比重應(yīng)用純水測定；對含有易溶鹽、親水性膠體或有機質(zhì)的土，應(yīng)用煤油等中性液體替代純水測定。儀器設(shè)備比重瓶：容量100mL或50mL，分長頸和短頸兩種；天平：稱量200g，分度值0.001g；恒溫水槽：最大允許誤差應(yīng)為±1℃；砂?。簯?yīng)能調(diào)節(jié)溫度；真空抽氣設(shè)備：真空度–98kPa；溫度計：測量范圍0℃~50℃，分度值0.5℃；篩：孔徑5mm；其他：烘箱、純水或中性液體、漏斗滴管、小漏斗、毛巾、小洗瓶、瓷缽和研棒等。試驗步驟1、比重瓶的校準(zhǔn)稱比重瓶質(zhì)量：將比重瓶洗凈，烘干，稱量兩次，準(zhǔn)確至0.001g取其算術(shù)平均值，其最大允許平行差值應(yīng)為±0.002g。稱量瓶加水質(zhì)量：將煮沸并冷卻的純水注入比重瓶，對長頸比重瓶，達到刻度為止。對短頸比重瓶，注滿水，塞緊瓶塞，多余水自瓶塞毛細管中溢出。移比重瓶入恒溫水槽。待瓶內(nèi)水溫穩(wěn)定后，將瓶取出，擦干外壁的水，稱瓶、水總質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.001g。測定兩次，取其算術(shù)平均值，其最大允許平均差值應(yīng)為0.002g。試驗步驟1、比重瓶的校準(zhǔn)逐級測量瓶加水總質(zhì)量將恒溫水槽水溫以5℃級差調(diào)節(jié)，逐級測定不同溫度下的瓶、水總質(zhì)量。繪制質(zhì)量溫度關(guān)系曲線以瓶、水總質(zhì)量為橫坐標(biāo)，溫度為縱坐標(biāo)，繪制瓶、水總質(zhì)量與溫度的關(guān)系曲線。試驗步驟2、比重測量（1）土樣制備取有代表性的風(fēng)干土樣約100g充分研散并全部過5mm的篩。將過篩風(fēng)干土及洗凈的比重瓶在105℃~110℃下烘干，取出后置于干燥器內(nèi)冷卻至室溫后備用。（2）裝入試樣當(dāng)使用100mL比重瓶時，稱粒徑小于5mm的烘干土15g裝入；當(dāng)使用50mL比重瓶時，稱粒徑小于5mm的烘干土12g裝入。試驗步驟2、比重測量（3）煮沸排氣①采用煮沸法排除土中的空氣。向已裝有干土的比重瓶注入純水至瓶的一半處，搖動比重瓶，將瓶放在砂浴上煮沸，煮沸時間自懸液沸騰算起，砂土不得少于30min，細粒土不得少于1h。煮沸時注意不使土液溢出瓶外。②采用真空抽氣法排除土中的空氣。當(dāng)土粒中含有易溶鹽、親水性膠體或有機質(zhì)時，測定其土粒比重時，要用中性液體代替純水，用真空抽氣法代替煮沸法，排除土中空氣。抽氣時真空度應(yīng)接近一個大氣負(fù)壓值（–98Pa），抽氣時間可為1~2h，直至懸液內(nèi)無氣泡逸出時為止。試驗步驟2、比重測量（4）注水并調(diào)節(jié)溫度將純水注入比重瓶，當(dāng)采用長頸比重瓶時，注水至略低于瓶的刻度處；當(dāng)采用短頸比重瓶時，注水至近滿。有恒溫水槽時，可將比重瓶放于恒溫水槽內(nèi)，待瓶內(nèi)懸液溫度穩(wěn)定及瓶上部懸液澄清。（5）稱量瓶加水加土的質(zhì)量當(dāng)采用長頸比重瓶時，用滴管調(diào)整液面恰至刻度處，以彎液面下緣為準(zhǔn)，擦干瓶外及瓶內(nèi)壁刻度以上部分的水，稱瓶、水、土總質(zhì)量；當(dāng)采用短頸比重瓶時，塞好瓶塞，使多余水分自瓶塞毛細管中溢出，將瓶外水分擦干后，稱瓶、水、土總質(zhì)量。稱量后測定瓶內(nèi)水的溫度。試驗步驟2、比重測量（6）查瓶加水的質(zhì)量根據(jù)測得的溫度，從已繪制的溫度與瓶、水總質(zhì)量關(guān)系中查得瓶、水總質(zhì)量。本試驗稱量準(zhǔn)確至0.001g，溫度應(yīng)準(zhǔn)確至0.5℃。試驗成果整理1.土粒比重應(yīng)按下列公式計算：（1）純水測定時：式中:mbw：比重瓶、水總質(zhì)量；mbws：比重瓶、水、干土總質(zhì)量，g；GwT：T℃時純水的比重（可查物理手冊），準(zhǔn)確至0.001。（2）取算術(shù)平均值本試驗應(yīng)進行2次平行測定，試驗結(jié)果取其算術(shù)平均值，其最大允許平行差值應(yīng)為±0.02。試驗成果整理密度試驗記錄表任務(wù)單號

試驗環(huán)境

試驗日期

試驗者

試驗標(biāo)準(zhǔn)

校核者

烘箱編號

天平編號

試樣編號比重瓶號溫度/℃液體比重干土質(zhì)量比重瓶、液總質(zhì)量

比重瓶、液、土總質(zhì)量

與干土同體積的液體質(zhì)量/g比重

平均比重備注（1）（2）（3）（4）（5）

小結(jié)比重瓶法①土樣制備②裝入試樣③煮沸排氣④注水并調(diào)節(jié)溫度⑤稱量瓶加水加土的質(zhì)量巖土工程分析評價思考題比重瓶法試驗的基本原理是什么？巖土工程分析評價4.土的物理狀態(tài)指標(biāo)土的物理狀態(tài)指標(biāo)土的物理狀態(tài)：指土的松密和軟硬狀態(tài)。土的物理性質(zhì)指標(biāo)（三相間的比例關(guān)系）土的物理狀態(tài)力學(xué)特性粗粒土的松密程度黏粒土的松密程度密實度稠度表示影響土的物理狀態(tài)指標(biāo)無粘性土（粗顆粒土）的松密程度定義：的密實度通常是指單位體積中固體顆粒的含量密實度大密實度小結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、強度大、壓縮變形小結(jié)構(gòu)疏松、不穩(wěn)定、壓縮變形大衡量無粘性土的密實度方法：以孔隙比e、孔隙率n或干密度ρd評定；以相對密實度Dr；以現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗測定。土的物理狀態(tài)指標(biāo)1、以孔隙比e、孔隙率n或干密度ρd評定優(yōu)點：簡單方便；缺點：不能反映級配的影響只能用于同一種土。emin

=0.35emin

=0.20但在一定程度上：e＜0.6密實：是良好的天然地基e＞0.95松散：不宜作天然地基土的物理狀態(tài)指標(biāo)孔隙比e或孔隙率n分類密實度/土的名稱密實中密稍密松散礫砂、粗砂、中砂e<0.600.60≤e≤0.750.75<e≤0.85e>0.85細砂、粉砂e<0.700.70≤e≤0.850.85<e≤0.95e>0.95對策2、以相對密實度Dr評定密實度（適用于人工填土）

判別標(biāo)準(zhǔn)：0＜Dr≤0.33,松散狀態(tài)；

0.33<Dr≤0.67,中密狀態(tài)；

0.67＜Dr≤1,密實狀態(tài)。e、emax、emin：現(xiàn)場、最大、最小孔隙比優(yōu)點：把土的級配因素考慮在內(nèi)，理論上較為完善缺點：e、emin、emax難以準(zhǔn)確測定土的物理狀態(tài)指標(biāo)3、根據(jù)現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗判定標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗是一種原位測試方法。試驗方法：將質(zhì)量為63.5kg的錘頭，提升到76cm的高度，讓錘自由下落，打擊標(biāo)準(zhǔn)貫入器，使貫入器入土深為30cm所需的錘擊數(shù)，記為N63.5，這是一種簡便的測試方法。N的大小，綜合反映了土的貫入阻力的大小，亦即密實度的大小。我國《巖土工程勘查規(guī)范》（GB50021－94）規(guī)定砂土的密實度按表標(biāo)準(zhǔn)