1、場地土性能檢測指導(dǎo)書建筑工程系二一年四月目 錄1、含水量試驗.22、密度試驗（環(huán)刀法）.43、土粒度分析試驗（篩分法） 54、液、塑限聯(lián)合測定試驗 75、三軸壓縮試驗 96、無測限抗壓強度試驗167、直接剪切試驗198、擊實試驗229、壓縮性試驗 .25實驗一 含水量試驗一、基本原理土的含水量是試樣在105C下烘至恒量時所失去的水質(zhì)量和干土質(zhì)量的比值，用百分比表示。含水量是土的基本物理性質(zhì)指標之一，它是計算土的干密度、孔隙比、飽和度等的必要指標。目前國內(nèi)外測定含水量的方法有多種，但能確保質(zhì)量，操作簡便又能符合含水量定義的試驗方法仍以烘干法為主。故本試驗采用烘干法。本試驗方法適用于粘性土、砂性土

2、和有機質(zhì)土類。二、儀器設(shè)備（1）烘箱：可采用電熱烘箱或溫度能保持1001050C的其它能源烘箱，也可用紅外線烘箱。（2）天平：感量0.01g。（3）其它：干燥器、稱量盒等。三、操作步驟（1）取具有代表性試樣，粘性土為1520g，沙性土、有機質(zhì)土為50g放入稱量盒內(nèi)，蓋上盒蓋，稱濕土質(zhì)量，精確至0.01g。（2）打開盒蓋,將盒置于烘箱內(nèi),在1051100C的恒溫下烘干。烘干時間對黏性土不得少于8h，對砂性土不得少于6h，對含有機質(zhì)超過5%的土，應(yīng)將溫度控制在65700C的恒溫下烘干。（3）將稱量盒從烘干箱中取出，蓋上盒蓋，放入干燥容器內(nèi)冷卻至室溫，稱干土質(zhì)量，精確至0.01 g 。四、數(shù)據(jù)處理（

3、1）試樣的含水量，應(yīng)按下式計算，精確至0.1%。式中土的含水量%；m0 試樣濕質(zhì)量（g）；md試樣干質(zhì)量（g）（2）含水量試驗應(yīng)進行兩次平行測定，兩次測定的差值，當含水量小于40%時不得大于1%，當含水量40%時不得大于2%。取兩次測值的平均值。（2）記錄格式見表含水量試驗記錄（烘干法）盒號盒質(zhì)量g1盒+濕土質(zhì)量g2盒+干土質(zhì)量g3水分質(zhì)量g4=2-3干土質(zhì)量g5=3-1含水量g6=4/5*100平均含水量g7試驗二 密度試驗（環(huán)刀法）一、試驗?zāi)康模和ㄟ^測定密度來了解土體內(nèi)部的密實情況。二、試驗設(shè)備：環(huán)刀：內(nèi)徑為61.80.15mm和79.80.15mm高度為200.016 mm天平: 稱量5

4、00g,感量0.1g, 稱量200g,感量0.01g其他: 修土刀、鋼絲鋸、凡士林等。三、適用范圍：本試驗方法適用于粘性土。四、操作步驟：1、按工程需要取原狀土或制配所須狀態(tài)的擾動土，整平兩端，將環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刀口向下放在土樣上。2、用修土刀或鋼絲鋸將土樣上部削成略大于環(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)刀上部為止。削去兩端余土，使與環(huán)刀口面齊平，并用剩余土樣測定含水量。3、擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與土的質(zhì)量m1, 精確至0.1g。4、本試驗須進行兩次平行測定,其平行差值不得大于0.03g/cm3.求其算術(shù)平均值。五、試驗要求：1、按下列公式計算濕密度和干密度式中濕密

5、度（g/cm）；環(huán)刀與土盒質(zhì)量（g）；環(huán)刀質(zhì)量（g）2、求出平均值。3、記錄格式見下表密度試驗記錄（環(huán)刀法）土樣編號環(huán)刀號環(huán)刀容積cm環(huán)刀質(zhì)量 g土+環(huán)刀質(zhì)量g土樣質(zhì)量g-濕密度g/cm/含水量%干密度g/cm平均密度g/cm試驗三 土粒度分析試驗（篩分法）一、試驗?zāi)康模和ㄟ^篩分法來評價土的顆粒級配情況。二、試驗原理：利用一套孔徑不同的標準篩，來分離一定量的砂性土中與孔徑相應(yīng)的粒組，而后稱重，計算各粒組的百分含量，確定砂性土的粒度成分。三、試驗儀器：（1）標準篩：粗篩（圓孔）：孔徑為60mm、40mm、 20mm、10mm、5mm、2mm；細篩：孔徑為2mm、0.5mm、0.25mm、0.07

6、4mm。（2）天平：稱量500 0g/感量5g；稱量1000 g/感量1g；稱量200 g/感量0.2g 。（3）搖篩機。（4）其他烘箱、篩刷、燒杯、木碾、研缽等。四、備樣：（1）從風干、松散的土樣中，用四分法按照下列規(guī)定取出具有代表性的試樣：（2）小于2 mm顆粒的土100300g。（3）最大粒徑小于10mm的土300900g。（4）最大粒徑小于20mm的土10002000g。（5）最大粒徑小于10mm的土20004000g。（6）最大粒徑小于10mm的土4000g 以上。五、試驗步驟：1、對于無粘性土（1）按規(guī)定稱取試樣，將試樣分批過2 mm篩。（2）將大于2 mm的試樣從大到小的次序，通

7、過大于2 mm的各級粗篩。將留在篩上的土分別稱量。（3）2 mm篩下的土如果數(shù)量過多，可用四分法縮分至100 g800g 。將試樣從大到小的次序通過小于2 mm的各級細篩?？捎脫u篩機進行震搖。震搖時間為1015min。（4）由最大孔徑的砂開始，順序?qū)⒏骱Y取下，在白紙上用手輕叩搖晃，至每分鐘篩下數(shù)量不大于該級篩余質(zhì)量的1%為止。漏下的土樣應(yīng)全部放入下一級篩內(nèi)，并將留在各篩上的土樣用軟毛刷刷凈，分別稱量。（5）篩后各級篩上和篩底土總質(zhì)量與篩前試樣質(zhì)量之差，不應(yīng)大于1%。（6）如2 mm篩下的土不超過試樣總質(zhì)量的10%，可省略細篩分析;如2 mm篩上的土不超過試樣總質(zhì)量的10%，可省略粗篩分析。2、

8、對于含有粘土粒的砂礫土（1）將土樣放在橡皮板上用木碾將粘結(jié)的土團充分碾散，拌勻、 烘干、稱量。如土樣過多時，用四分法取代表性土樣。（2）將試樣置于盛有清水的瓷盆中，浸泡并攪拌，使粗細顆粒分散。（3）將浸潤后的混合液過2 mm的篩，邊沖邊洗過篩，直至篩上僅留2 mm以上的土粒為止。然后將篩上洗凈的砂礫風干稱量。按以上方法進行粗篩分析。（4）通過2 mm篩下的混合液存放在盆地中，待稍沉淀，將上部懸液過0.074 mm洗篩，用帶橡皮頭的玻璃棒研磨盆內(nèi)漿液，再加清水，攪拌、研磨、靜置、過篩，反復(fù)進行，直至盆內(nèi)懸液澄清。最后，將全部土粒倒在0.074 mm篩上，用水沖洗，直到篩上僅留大于0.074 mm

9、凈砂為止。（5）將大于0.074 mm凈砂烘干稱量,并進行細砂分析.（6）將大于2 mm顆粒20.074 mm的顆粒質(zhì)量從原稱量的總質(zhì)量中減去, 即為小于0.074 mm的顆粒質(zhì)量。（7）如果小于0.074 mm的顆粒質(zhì)量超過總土質(zhì)量的10%，有必要時，將這部分土烘干、取樣、另做比重計或移液管分析。六、數(shù)據(jù)處理：（1）計算小于粒徑質(zhì)量百分數(shù)式中X小于某粒徑顆粒的質(zhì)量百分數(shù)（%）；A小于某粒徑顆粒的質(zhì)量（g）；B試樣的總質(zhì)量（g）（2）用四分法計算當小于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)量占總土質(zhì)量的百分數(shù)：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2m

10、m篩的土樣中所取試樣的質(zhì)量（g）；p粒徑小于顆粒質(zhì)量百分數(shù)。（3）整理繪圖在坐標紙上，以小于某粒徑的顆粒質(zhì)量百分數(shù)為縱坐標，以粒徑為橫坐標，繪制顆粒大小級配曲線，求出各粗組的顆粒質(zhì)量百分數(shù)，以整數(shù)（%）表示。（4）計算不均勻系數(shù)：（5）試驗紀錄表如下：篩前總土質(zhì)量= g；小于2mm取試樣質(zhì)量= g；小于2mm土質(zhì)量= g；小于2mm土占總土質(zhì)量= %粒度分析試驗記錄（篩分法）粗篩分析細篩分析孔徑mm累計留篩土質(zhì)量g小于該孔徑的土質(zhì)量g小于該孔徑的土質(zhì)量百分比%孔徑mm累計留篩土質(zhì)量g小于該孔徑的土質(zhì)量g小于該孔徑的土質(zhì)量百分比占總土質(zhì)量百分比%試驗四 液、塑限聯(lián)合測定試驗一、試驗?zāi)康模罕驹囼灥?/p>

11、目的是測定土的液限和塑限，為劃分土類，計算天然稠度、塑性指數(shù)，供工程設(shè)計和施工之用。二、試驗對象：本試驗適用于粒徑小于0.5mm、有機質(zhì)含量小于5%的土。三、試驗儀器：1、LP-100游標式液塑限聯(lián)合測定儀。2、天平：稱量200g,感量0.01g。3、其他：調(diào)土刀、調(diào)土皿、稱量盒、研缽、干燥器、吸管、凡士林、蒸溜水等。四、試驗步驟：1、取代表性天然含水量或風干土樣進行試驗。如土中含大于0.5mm的顆?；螂s質(zhì)物較多時，可采用風干土樣，用木棒在橡皮板上壓碎土塊。試樣必須反復(fù)研碎，過篩，直至將可研碎的土塊全部通過0.5mm的篩為止。取篩下土樣用三皿法或一皿法進行制樣。三皿法：用篩下土樣200g左右，

12、分開放入三個盛土皿中，用習慣加入不同數(shù)量的蒸餾水或自來水，土樣的含水量分別控制在液限、塑限以上和它們的中間狀態(tài)附近。用調(diào)土刀調(diào)勻，蓋上濕布，放置18h以上。2、將制備好的土樣充分攪拌均勻，分層裝入土樣試杯，用力壓密，使空氣溢出。對于較干的土樣，應(yīng)先充分搓揉，用調(diào)土刀反復(fù)壓實。試杯裝滿后，刮成與杯邊齊平。3、調(diào)平儀器，提起錐桿（此時游標或百分表的讀數(shù)為零），錐頭上涂少許凡士林。4、將裝好土樣的試杯放在聯(lián)合測定儀的升降座上，轉(zhuǎn)動升降旋鈕，待錐尖與土樣表面剛好接觸時停止升降，扭動錐下降旋鈕，同時開動秒表，經(jīng)5s時，松開旋鈕，錐體停止下落，此時游標讀數(shù)即為錐入深度。5、改變錐尖與土體接觸位置（錐尖兩次

13、錐入位置距離不小于1cm），重復(fù)上述2、3步驟，得錐入深度。、允許誤差為0.5mm，否則，應(yīng)重做。取、平均值作為該點的錐入深度。6、去掉錐尖入土處的凡士林，取10g以上的土樣兩個，分別放入稱量盒內(nèi)，稱其質(zhì)量（準確至0.01g），測定其含水量、（計算到0.1%）。計算含水量平均值。7、重復(fù)26條步驟，對其他兩個土樣含水量進行試驗，測其錐入深度和含水量。五、數(shù)據(jù)處理：1、含水量應(yīng)按下式計算，計算至0.1%。2、以含水量為橫坐標，圓錐下沉深度為縱坐標，在雙對數(shù)坐標紙上繪制關(guān)系曲線，三點應(yīng)在一直線上。當三點不在一直線上時，通過高含水量的點與其余兩點聯(lián)成一條直線，在下沉深度為2mm處查得相應(yīng)的兩個含水量

14、，當兩個含水量的差值小于2%時，應(yīng)以該兩點含水量的平均值與高含水量的點連成一條直線。當兩個含水量的差值大于、等于2%時，應(yīng)重做試驗。3、在含水量與圓錐下沉深度關(guān)系圖上，查得下沉深度為17mm所對應(yīng)的含水量為17mm液限，查得下沉深度為10mm所對應(yīng)的含水量為10mm液限，查得下沉深度為2mm所對應(yīng)的含水量為塑限，取直至整數(shù)。4、塑性指數(shù)應(yīng)按下式計算：液、塑限聯(lián)合測定試驗記錄 試驗次數(shù)試驗項目123入土深度mmh-w圖含水量%盒號盒質(zhì)量g盒+濕土質(zhì)量g盒+干土質(zhì)量g水分質(zhì)量g液限=干土質(zhì)量g塑限=含水量%塑性指數(shù)=平均含水量%備注實驗五 三軸壓縮試驗一、基本原理三軸壓縮實驗是根據(jù)摩爾-庫倫強度理

15、論，用34個試樣，分別在不同的恒定周圍壓力（即小主應(yīng)力3）下施加軸向壓力（即主應(yīng)力差），進行剪切直至破壞，從而確定土的抗剪強度參數(shù)。根據(jù)排水條件的不同，三軸試驗分為以下三種試驗類型：即不固結(jié)不排水試驗（UU），固結(jié)不排水試驗（CU），和固結(jié)排水試驗（CD），試驗方法的選擇應(yīng)根據(jù)工程情況，土的性質(zhì)，建筑物施工和運行條件及所采用的分析方法而定。（1）不固結(jié)不排水剪試驗（UU）:是在整個實驗過程中,從加周圍壓力和增加軸向壓力直到剪壞為止,均不允許試樣排水對保和試樣可測得總抗剪強度參數(shù)CU、U或有效抗剪強度參數(shù)C、和孔隙水壓力參數(shù)。（2）固結(jié)不排水剪試驗（CU）:試驗是先使試樣在某一周圍壓力下固結(jié)排水

16、，然后保持在不排水的情況下，增加軸向壓力直到剪壞為止，可以測得總抗剪強度指標CCu、Cu或有效抗剪強度參數(shù)C、和孔隙水壓力參數(shù)。（3）固結(jié)排水剪試驗（CD）:是在整個試驗過程中允許試樣充分排水，即在某一周圍壓力下排水固結(jié)，然后在充分排水的情況下增加軸向壓力直到剪壞為止，可以測定有效抗剪強度指標2Cd、d。二、固結(jié)不排水試驗（一）儀器設(shè)備1、應(yīng)變控制式三軸壓縮儀由周圍壓力系統(tǒng)，反壓力系統(tǒng)，孔隙水壓力量測系統(tǒng)和主機組成。2、附屬設(shè)備包括擊實器、飽和器、切土器、分樣器、切土盤、承膜筒和對開圓筒，：3、百分表量程3cm或1cm，分度值0.01mm。4、天平程量200g，感量0.01g；程量1000g，

17、感量0. 1g。5、橡皮膜應(yīng)具有彈性，厚度應(yīng)小于橡皮膜直徑的1/100，不得有漏氣空。（二）操作步驟1、儀器檢查周圍壓力的測量精度為全量程的1%，測讀分值為5kPa。孔隙水壓力系統(tǒng)內(nèi)的氣泡應(yīng)完全排除。系統(tǒng)內(nèi)的氣泡可用純水或施加壓力使氣泡溶于水，并從試樣底座溢出，測量系統(tǒng)的體積因數(shù)應(yīng)小于1.510-5cm3/ kPa。管路應(yīng)暢通，活塞應(yīng)能滑動，各連接處應(yīng)無漏氣。橡膠膜在使用前應(yīng)仔細檢查，方法是在膜內(nèi)充氣，扎緊兩端，然后在水下檢查有無漏氣。2、試樣制備本試驗需34個試樣，分別在不同周圍壓力下進行試驗。試樣尺寸：最小直徑為35mm，最大直徑為101mm，試驗高度應(yīng)為試樣直徑的22.5倍，試樣的最大粒

18、徑應(yīng)符合下表規(guī)定。對于有裂縫、軟弱面和構(gòu)造面的試樣，試樣直徑宜大于60mm。試樣的土粒最大粒徑試樣尺寸（mm）允許最大粒徑（mm）100100試樣直徑的1/10試樣直徑的1/5原狀土試樣的制備:根據(jù)土樣的軟硬程度,分別用切土盤和切土器按上述步驟的規(guī)定切成圓柱形試樣,試樣兩端應(yīng)平整,并垂直于試樣軸,當試樣側(cè)面或端部有小石子或凹坑時,允許用削下的余土修整,試樣切削時應(yīng)避免擾動,并取余土測定試樣的含水量。擾動試樣的制備:根據(jù)預(yù)定的干密度和含水量，按擾動土樣規(guī)定備樣后，在擊石器內(nèi)分層擊實，粉質(zhì)土宜為35層，粘質(zhì)土宜為58層，各層土樣數(shù)量相等，各層接觸面刨毛。對于砂類土，應(yīng)在壓力室底座上依次放上不透水板

19、、橡膠膜和對開圓膜。將砂料填入對開圓膜內(nèi)，分三層按預(yù)定干密度擊實。當制備飽和試樣時，在對開圓膜內(nèi)注入純水至1/3高度，將煮沸的砂料分三層填入，達到預(yù)定高度。放上不透水板、試樣帽、扎緊橡皮膜。對試樣內(nèi)部施加5kPa負壓力，使試樣能站立，拆除對開膜。對制備好的試樣，量測其直徑和高度。試樣的平均直徑按下式計算：D0=(D1 +2D2+ D3)/4式中的D1 、D2 、D3分別為上、中、下部位的直徑。3、試樣飽和抽氣飽和。將試樣裝入飽和其內(nèi)。置于抽氣缸內(nèi)蓋緊后，進行抽氣。當真空度接近一個大氣壓后，對于粉質(zhì)土（輕亞粘土）再繼續(xù)抽氣半小時以上，粘質(zhì)土（亞粘土、粘土）抽1小時以上，密實的粘質(zhì)土抽兩小時以上。

20、然后徐徐注入清水，并使真空度保持穩(wěn)定。待飽和器完全淹沒水中后，停止抽氣，解除抽氣缸內(nèi)的真空，讓試樣在抽氣缸內(nèi)靜止10小時以上。然后取出試樣稱重。水頭飽和。對于粉土，可直接在儀器上用水頭飽和；對于粉質(zhì)土和粘質(zhì)土，有時因有特點要求。也可用水頭飽和。其方法是先按上述規(guī)定步驟將試樣安裝好（但試樣兩端面都用透水石、試樣頂面透水面上加透水帽），然后施加20kPa（0.2kgf/cm2）的周圍壓力。并同時提高試樣底部量管的水面和降低試樣頂部固結(jié)排水管的水面，使兩管水面高差在1m左右。打開孔隙壓力閥和排水閥。讓水自下而上通過試樣，直至同一時間間隔內(nèi)量管流出的水量與固結(jié)排水管內(nèi)的水量相等位置。假如按上述兩條不能

21、使試樣完全飽和（Sr=99%以上），而試驗要求試樣完全飽和時，則需對試樣再用反壓力飽和。施加反壓力步驟如下：當試樣在三軸壓力室裝好以后，關(guān)孔隙壓力閥和反壓力閥，測記體變管讀數(shù)?，F(xiàn)對試樣施加20kPa（0.2kgf/cm2）的周圍壓力預(yù)壓。并打開孔隙壓力閥進行測讀?？紫秹毫Ψ€(wěn)定后記下讀數(shù)，然后關(guān)孔隙壓力閥。反壓力應(yīng)分級施加，并分級施加周圍壓力。以盡量減少對試樣的擾動。在施加反壓力過程中，始終保持周圍壓力比反壓力大20kPa。反壓力和周圍壓力的每級增量對軟粘土取30kPa。對堅實的土或起始飽和度較低的土，取5070kPa。操作時，先調(diào)周圍壓力至50kPa（0.5kgf/cm2），并將反壓力系統(tǒng)調(diào)至

22、30kPa（0.3kgf/cm2），同時同步打開周圍壓力閥和反壓力閥，然后在緩緩打開孔隙壓力閥，帶孔隙壓力穩(wěn)定后，測記孔隙壓力儀表顯示讀數(shù)和體變管讀數(shù)，再施加下一級的周圍壓力和反壓力。算出本級周圍壓力下引起的孔隙壓力增量u，并與周圍壓力增加3比較，假如u/30.98，則表示試樣尚未飽和，這時關(guān)孔隙壓力閥、反壓力閥和周圍壓力閥，繼續(xù)按上述步驟加下一級周圍壓力和反壓力。如此逐級增加周圍壓力和反壓力直至試樣飽和。當試樣在某級壓力下達到u/30.98時，這時即應(yīng)進行檢查是否飽和。其方法是保持反壓力不變，增大周圍壓力，假若試樣內(nèi)增加的孔隙壓力等于周圍壓力的增量，表明式樣確系飽和；否則應(yīng)增大反壓力，重復(fù)上

23、述步驟，直至試樣飽和為止。4、試樣安裝將試樣放在壓力室底座的不透水（有機玻璃）圓板上,在試樣的頂部放置不透水試樣帽.將橡皮膜套在承膜筒內(nèi)。將兩端翻出膜外,從吸嘴吸氣。使橡皮膜貼緊承膜筒內(nèi)壁，然后套在試樣外，放氣，翻起橡皮膜，取出承膜筒。用橡皮圈將橡皮膜分別扎緊在壓力室底座和試樣帽上。裝上壓力室外罩。安裝時應(yīng)將活塞提高，以防碰撞式樣，然后將活塞對準試樣帽中心，并均勻的旋緊螺絲，在將量力環(huán)對準活塞。開壓力室外罩頂面排氣孔，向壓力室沖水。當壓力室快注滿水時，降低進水速度，水從排氣孔溢出時，關(guān)閉周圍壓力閥旋緊排氣孔悶頭螺栓。開周圍壓力閥，施加所需的周圍壓力。周圍壓力的大小應(yīng)與工程的實際荷重相適應(yīng)，并盡

24、可能是最大周圍壓力與土體的最大實際荷重大致相等。也可按100，200，300，400 kPa（100 kPa1kgf/cm2）施加。旋轉(zhuǎn)手輪，當量力環(huán)的量表微動時表示活塞已與試樣帽接觸。然后將量力環(huán)的量表和變形量表的指針調(diào)鎮(zhèn)整到零位。5、試樣剪切剪切應(yīng)變速率應(yīng)為每分鐘應(yīng)變0.51.0%。啟動電動機，開始剪切。試樣每產(chǎn)生0.30.4%的周向應(yīng)變，測記一次測力計讀數(shù)和軸向變形值。當軸向應(yīng)變大于3%，每隔立即0.70.8%的應(yīng)變值測記一次讀數(shù)。當測力計讀數(shù)出現(xiàn)峰值時，剪切應(yīng)繼續(xù)進行，超過5%的軸向應(yīng)變?yōu)橹?。當測力計讀數(shù)無峰值時，剪切應(yīng)變進行到軸向應(yīng)變?yōu)?520%。試驗結(jié)束，關(guān)電動機，關(guān)周圍壓力閥，開

25、排氣閥，排除壓力室內(nèi)的水，拆除試樣，描述試樣破壞形狀。稱試樣質(zhì)量，并測定含水量。（三）成果整理1、軸向應(yīng)變的計算1=hi/h0式中1 軸向應(yīng)變值（%）；hi剪力過程中的高度變化(mm)；h0 試樣起始高度(mm)2、試樣面積的校正Aa= A0/(1-1)式中Aa試樣的校正斷面積（cm2）；A0試樣的初始斷面積（cm2）3、主應(yīng)力差計算1-3=CR/ Aa10式中1大主應(yīng)力（kPa）；3小主應(yīng)力（kPa）；C 測力計率定系數(shù)（N/0.01mm或N/mV）；R測力計讀數(shù)（0.01mm或Mv）；10 單位換算系數(shù)4、在直角坐標紙上繪制軸向應(yīng)變與主應(yīng)力差關(guān)系曲線5、求不排水強度參數(shù)以1-3的峰值為破壞

26、點，無峰值時，取15%軸向應(yīng)變時的主應(yīng)力差值作為破壞點。依法向應(yīng)力為橫坐標，在橫坐標上以（1f-3f）/2為半徑（f表示破壞），在-應(yīng)力平面圖上繪制破損應(yīng)力圖，并繪制不同周圍壓力下破損應(yīng)力圓的包線。記錄如下表：三軸壓縮試驗紀錄（一）土樣標號 試驗方法 試驗者 試驗日期 試樣狀態(tài)記錄周圍壓力（kPa）起始的固結(jié)后剪切后反壓力u0（kPa）直徑D（cm）周圍壓力下的孔隙水壓力高度hi（cm）面積A（cm2）孔隙水壓力系數(shù)B=/3體積V（cm3）質(zhì)量m（g）破損應(yīng)變1（%）密度（g/ cm3）破損主應(yīng)力差1-3（kPa）干密度d（g/ cm3）破損大主應(yīng)力1f試樣含水量記錄破損孔隙水壓力系數(shù)BF=f

27、/1f起始的剪切后盒號相應(yīng)的有效大主應(yīng)力1（kPa）盒質(zhì)量（g）相應(yīng)的有效小主應(yīng)力3（kPa）盒+濕土質(zhì)量（g）最大有效主應(yīng)力比1/3max破損點選值準則1/3max濕土質(zhì)量（g）盒+干土質(zhì)量（g）孔隙水壓力系數(shù)Af=f/B(1-3)f干土質(zhì)量（g）水質(zhì)量（g）試樣破損情況描述飽和度Sr三軸壓縮試驗記錄（二） （反壓力和固結(jié)過程）土樣標號 試驗方法 試驗者 試驗日期 加反壓力過程說明時間(min)周圍壓力3（kPa）反壓力0（kPa）隙水壓力（kPa）孔隙水壓力增量（kPa）試驗體積變化讀數(shù)（cm3）體變量（cm3）固結(jié)過程 時間(min)排水量管孔隙水壓力體積變化管讀數(shù)排水量讀數(shù)（kPa）壓

28、力值（kPa）讀數(shù)（cm3）體變量（cm3）注：體變量（-）號表示排水，（+）號表示吸水。本試驗因加反壓力，故固結(jié)不用排水量管。三軸壓縮試驗記錄（三）土樣標號 試驗方法 試驗者 周圍壓力 固結(jié)下沉量 剪切速率 固結(jié)后面積 固結(jié)后高度 測力計校正系數(shù) 試驗日期 軸向變形讀數(shù)（0.01mm）軸向應(yīng)變1=hi/h0(%)試樣校正后面積Aa測力計百分表讀數(shù)R（0.01mm）主應(yīng)力差1-3（kPa）大主應(yīng)力1（kPa）孔隙水壓力有效大主應(yīng)力1（kPa）有效小主應(yīng)力3（kPa）有效主應(yīng)力比1/3讀數(shù)壓力值三、固結(jié)不排水試驗本試驗主要用于測定土的總抗剪強度參數(shù)指標CCu、Cu或有效抗剪強度參數(shù)C、和孔隙水壓

29、力參數(shù)。實驗所用主要儀器設(shè)備與不固結(jié)不排水試驗相同。試驗前儀器檢查、試樣制備、試樣飽和按不固結(jié)不排水有關(guān)要求進行。（一）試樣安裝1、開孔隙壓力閥，用玻璃量管中的蒸餾水對管路及壓力室底座充水排氣，并關(guān)閥。將煮沸過的透水石放在壓力室底座上，然后放上濕濾紙，放置試樣，試樣上端亦放一濕濾紙及透水石。在其周圍貼上79條寬度為6mm左右的浸濕的濾紙條，濾紙條兩端與透水石連接。如要對試樣施加反壓力飽和，則所貼的濾紙條必須中間斷開約1/4試樣高度，或自底部向上貼至3/4試樣高度處。2、按規(guī)定用承膜筒將橡皮膜套在試樣外。橡皮膜下端扎緊在壓力室底座上。3、用軟刷子或雙手自下向上輕輕按撫試樣，以排除試樣與橡皮膜之間

30、的氣泡（對于飽和軟土，可打開孔隙壓力閥，使玻璃量管中的水徐徐流入試樣與橡皮膜之間，以排除夾氣，然后關(guān)閥。）4、打開排水閥，使水經(jīng)細尼龍管從試樣帽徐徐流出以排除管路中氣泡，并將試樣帽置于試樣頂端。排除頂端氣泡，將橡皮膜扎緊在試樣帽上。5、降低排水管。使其水面至試樣中心高程一下2040cm，吸出試樣與橡皮膜之間多于水分，然后關(guān)排水閥。6、按規(guī)定裝上壓力室并注滿水，然后放低排水管使其水面與試樣中心高度齊平，并測計其水面讀數(shù)。7、使量管水面位于試樣中心高度處。記下孔隙壓力以表顯示的起始讀數(shù)，然后關(guān)閉孔壓傳感器右側(cè)的水閥。8、根據(jù)土樣類別按有關(guān)規(guī)定步驟對試樣進行飽和。如用反壓力試樣飽和方法，帶試樣飽和后

31、，關(guān)閉反壓力閥。增大周圍壓力，使增大的周圍壓力和反壓力之差值等于原來此試樣選定的3值，（如試樣確以飽和?？紫秹毫σ蚕鄳?yīng)的增加此差值）。記錄穩(wěn)定的孔隙壓力讀數(shù)和體變管水面讀數(shù)作為固結(jié)排水前的起始讀數(shù)。（二）試樣排水固結(jié)1、開孔隙水壓力閥，測定孔隙水壓力。開排水閥。當需要測定排水過程時，按規(guī)定測計排水管水面及孔隙水壓力值，直至孔隙水壓力消散95%以上。固結(jié)完成后，管排水閥，測計排水管讀數(shù)和孔隙水壓力讀數(shù)。2、微調(diào)壓力機升降臺，使活塞與試樣接觸，此時軸向變形百分表的變化值為試樣固結(jié)時高度變化。（三）試樣剪切1、將軸向測力計、軸形變形百分表和孔隙水壓力讀數(shù)均調(diào)整至零。2、應(yīng)變速率、進行煎切。粘質(zhì)土每分

32、鐘應(yīng)變?yōu)?.050.1%；粉質(zhì)土每分鐘應(yīng)變?yōu)?.10.5%。3、軸向壓力、孔隙水壓力和軸向變形，測記方法同不固結(jié)不排水試驗。4、試驗結(jié)束，關(guān)電動機和各閥門，開排氣閥，排除壓力室內(nèi)的水，拆除試樣，描述試樣破壞形狀。稱試樣質(zhì)量，并測定含水量。（四）成果整理1、試樣固結(jié)高度計算hc=h0(1-V/V0)1/3式中hc試樣固結(jié)后的高度（cm）；V試樣固結(jié)后與固結(jié)前的體積變化（cm3）2、試樣固結(jié)后的面積計算Ac=A0(1-V/V0)1/3式中Ac試樣固結(jié)后的斷面積（cm2）3、剪切時試樣的校正面積計算Ac= Ac/(1-1)4、主應(yīng)力差計算主應(yīng)力差計算同不固結(jié)不排水試驗。f/B(1-3)f5、有效主應(yīng)

33、力計算有效大主應(yīng)力計算1=1-式中1有效大主應(yīng)力（kPa）；孔隙水壓力（kPa）有效小主應(yīng)力計算3=3-有效主應(yīng)力比1/3=1+（1-3）/36、孔隙水壓力系數(shù)的計算初始孔隙水壓力系數(shù)B=0/3式中B初始孔隙水壓力系數(shù)；0初始周圍壓力產(chǎn)生的孔隙水壓力，kPa破壞時孔隙水壓力系數(shù)Af=f/ B(1-3)f式中B破壞時孔隙水壓力系數(shù)；0試樣破壞時，主應(yīng)力差產(chǎn)生的孔隙水壓力（kPa）7、不排水剪切強度曲線繪制記錄表格同不固結(jié)不排水試驗。四、固結(jié)排水試驗本試驗主要測定土的抗剪強度參數(shù)Cd、d。試驗前儀器檢查，試樣制備和飽和按不固結(jié)不排水試驗的相應(yīng)規(guī)定進行。試樣的安裝、固結(jié)和剪切按固結(jié)不排水試驗的相應(yīng)規(guī)

34、定進行，但在剪切過程中應(yīng)打開排水閥，剪切速率采用每分鐘應(yīng)變0.0030.012%。成果整理時，試樣固結(jié)后的高度和面積按固結(jié)不排水試驗相應(yīng)的公式計算，剪切時試樣的校正面積按下時計算Aa=(Vc-Vi)/(hc-hi)式中Vi剪切過程中試樣的體積變化（cm3）；hi剪切過程中試樣的高度變化（cm）記錄表格同不固結(jié)不排水試驗。試驗六 無側(cè)限抗壓強度試驗一、試驗原理：無側(cè)限抗壓強度試驗，是三軸試驗的一個特例，即將土樣置于不受側(cè)向限制的條件下進行的壓力試驗，此時土樣所受的小主應(yīng)力，而大主應(yīng)力之極限值即為無側(cè)限抗壓強度，常用表示）對于飽和軟粘土，土的內(nèi)摩擦角，即粘性土的觸變性常以靈敏度來表示,即式中分別為

35、原狀土和重塑土的無側(cè)限抗壓強度。目前測定土的抗壓強度主要有兩種方法，即應(yīng)變控制法和應(yīng)力控制法，我們這里用應(yīng)力控制法。二、試驗?zāi)康模和ㄟ^此試驗測定土的抗剪強度的大小。三、試驗儀器：1、應(yīng)變控制式允許膨脹壓縮儀，包括測力環(huán)、加壓框架及升降螺桿，根據(jù)土的軟硬程度，選用不同程度的量力環(huán)。2、切土器。3、重塑筒，筒身可拆為兩半，內(nèi)徑4.0cm,高10cm。4、量表：分度值0.01mm,量程1030mm。5、天平：稱重1000g，感量0.1g。6、其他：秒表、卡尺、直尺、削土刀、鋼絲鋸、塑料布、金屬墊板、凡士林等。四、試驗步驟：1、將原狀土樣按天然層次放在桌上，用削土刀或鋼絲鋸削成稍大于試件直徑的土柱，放

36、入切土盤的上下盤之間，再用削土刀或鋼絲鋸自上而下細心切削。同時轉(zhuǎn)動圓盤，直至達到要求的直徑為止。取出試件，按要求的高度削平兩端，端面要平整，且與側(cè)面垂直，上下均勻。2、試件直徑和高度應(yīng)與重型筒直徑和高度相同，一般直徑為4.0mm,高為10.0cm。試件直徑和高度之比宜在2.02.5之間。3、將切好的試件立即稱重，準確至0.1g。同時測其高度和上、中、下各部位的直徑。取切削下的余土測含水量。4、在試件兩端面及側(cè)面抹一薄層凡士林，以防止水分蒸發(fā)。5、將式樣小心地置于無側(cè)壓力議的加壓板上，轉(zhuǎn)動手輪，使其與上加壓板剛好接觸，調(diào)整量力環(huán)和位移量表的起始零點。6、以每分鐘軸向應(yīng)力為13%的速度轉(zhuǎn)動手輪，使

37、試驗在820min內(nèi)完成。7、應(yīng)變在3%以前，每0.5%應(yīng)變記讀量力表讀書一次，應(yīng)變達3%以后，每1%應(yīng)變記讀量力表讀數(shù)一次。8、當量表讀數(shù)達到峰值或讀數(shù)達到穩(wěn)定，在繼續(xù)剪35%應(yīng)變值即可停止試驗。如讀數(shù)無峰值，則軸向應(yīng)變達25%時即可停止試驗。9、試驗結(jié)束，取下式樣，描述破壞情況。10、當須測靈敏度時，將破壞后的試件去掉凡士林，在加少許余土，包以塑料布，用手捏搓，破壞其結(jié)構(gòu)，重塑為圓柱形，放入重塑筒內(nèi)。重復(fù)上述步驟進行試驗。五、數(shù)據(jù)處理：1、計算試件的平均值式中D0為試樣的平均直徑（cm）；D1、D2、D3分別為試樣上、中、下各部位的直徑（cm）。2、計算試樣的軸向應(yīng)變：式中 軸向應(yīng)變（%）

38、；h0試件起始高度（cm）；軸向應(yīng)變（cm）；n螺桿上升轉(zhuǎn)數(shù)；螺桿上升轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的垂直距離(0.01mm)；R量表讀數(shù)(0.01mm),化為cm代入。3、計算試樣平均斷面積Aa=A0/(1-)式中Aa校正后的試樣平均斷面積cm2；A0試驗前試樣面積cm24、計算試樣所受的軸向力式中軸向應(yīng)力(kpa)；C量力環(huán)校正系數(shù)(N/0.01mm)；R量表讀數(shù)(mm)；Aa校正后試件的斷面積(cm2)5、繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線以軸向應(yīng)力為縱坐標，軸向應(yīng)變?yōu)闄M坐標，繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線，以最大軸向應(yīng)力作為無測限抗壓強度，若最大軸向應(yīng)力不明顯，取軸向應(yīng)變20%出的應(yīng)力作為該試件的無測限抗壓強度。6、按下式計算靈敏度7、

39、無測限抗壓強度試驗記錄表試驗前試樣高度h0= mm試驗前試樣直徑D0= mm試驗前試樣面積A0= cm2試樣質(zhì)量m= g試樣密度= g/cm3手輪轉(zhuǎn)一周螺桿上升高度= mm量力環(huán)校正系數(shù)C= N/0,01mm原狀土 = kpa重塑土= kpa靈敏度st=試樣破壞情況描述手輪轉(zhuǎn)數(shù)量力環(huán)量表讀數(shù)下壓板上升高度軸向變形軸向應(yīng)變校正后面積軸向荷載軸向應(yīng)力備注試驗七 直接剪切試驗一、試驗?zāi)康模簻y定土的抗剪強度，可得到土的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角，為地基強度和穩(wěn)定性計算提供基本指標。二、試驗原理：應(yīng)變控制式直接剪切試驗等速推動剪切容器使土樣受剪，可借助與土盒相接觸的量力環(huán)的變形，或以所加水平力與杠桿力臂關(guān)系來確定

40、破壞時的剪應(yīng)力，然后繪出法向正應(yīng)力和剪應(yīng)力的抗剪強度包線，確定出土的內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力。按剪切前的固結(jié)過程、剪切時的排水條件以及加荷快慢情況，將直接剪切試驗分為快剪、固結(jié)快剪和慢剪三種試驗方法。三、粘性土的快剪試驗：（一）試驗原理在對試樣施加法向應(yīng)力和剪力時，都不允許試樣產(chǎn)生排水固結(jié)，施加完預(yù)定的法向應(yīng)后，隨即施加水平推力，并用較快的速度在35min內(nèi)將試樣剪損。（二）試驗儀器：1、應(yīng)變控制式直剪議2、環(huán)刀：內(nèi)徑61.8mm，高20mm。3、位移量測設(shè)備：百分表或傳感器，百分表量程應(yīng)力10 mm，分度值為0.01mm，傳感器的精度應(yīng)為零級。（三）試驗步驟：1、對準剪切容器上下盒，插入固定銷，在下

41、盒內(nèi)放透水石和濾紙，將帶有試樣的環(huán)刀刃口向下，對準剪切盒口，在試樣上放濾紙和透水石，將試樣小心的推入剪切盒內(nèi)。2、移動轉(zhuǎn)動裝置，使上盒前端鋼珠剛好與測力計接觸，依次加上傳壓板，加壓框架，安裝垂直位移量測裝置，測計初始讀數(shù)。3、根據(jù)工程實際和土的軟硬程度施加各級垂直壓力，一般為25、50、100、300、400等。各個垂直壓力可一次輕輕施加，若土質(zhì)松軟，也可分次施加，以防土擠出。4、垂直壓力施加后，拔出固定銷，立即開動秒表，以0。8mm/min的剪切速度進行。即轉(zhuǎn)動手輪，對一般粘土約515s轉(zhuǎn)一周。5、當測力計百分表讀數(shù)不變或后退時，應(yīng)繼續(xù)剪切至剪切位移為4mm時停止，記下破壞值。當剪切過程中測

42、力計百分表讀數(shù)無峰值時，則剪切至剪切位移達6mm時停止。6、剪切結(jié)束，吸掉盒內(nèi)積水，退去剪切力和垂直壓力，移動壓力框架，取出試樣，測定試樣含水量。（四）數(shù)據(jù)處理：1、按下式計算每一試樣的抗剪強度C*R式中相應(yīng)與某一垂直壓力的抗剪強度(kpa)；C試驗溫度下的量力環(huán)的應(yīng)力系數(shù)(kpa/0.01mm)；R剪切時量力環(huán)中百分表的最大讀數(shù)(0.01mm)2、剪切位移按下式計算：式中 剪切位移(0.01mm)；受輪轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的位移量(0.01mm)；n手輪轉(zhuǎn)數(shù)3、作抗剪強度與垂直壓力的關(guān)系圖確定土的內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力(C、)。如各點不在一條近似的直線上，可按相鄰的三點連接成兩個三角形，分別得到兩個三角形的重心

43、，然后將兩重心連成一直線 ，直線的傾角即位內(nèi)摩擦角，直線在縱坐標上的截距為粘聚力。4、作剪應(yīng)力與剪切位移關(guān)系圖。5、快剪試驗紀錄：試樣垂直壓力50kpa垂直壓力100kpa垂直壓力200kpa垂直壓力300kpa百分表讀數(shù)抗剪強度百分表讀數(shù)抗剪強度百分表讀數(shù)抗剪強度百分表讀數(shù)抗剪強度試樣1試樣2試樣3試樣4四、粘性土的固結(jié)快剪試驗：（一）試驗儀器：同快剪試驗（二）操作步驟1、安裝，加垂直壓力同上節(jié)13步。2、施加垂直壓力后，每1小時測垂直變形一次。對于粘性土其固結(jié)穩(wěn)定時垂直變形值為每1小時不大于0.05。3、剪切，讀數(shù)同上節(jié)46步。（三）數(shù)據(jù)處理：同快剪試驗。粘性土的固結(jié)快剪試驗記錄表格：試樣

44、垂直壓力50kpa垂直壓力100kpa垂直壓力200kpa垂直壓力300kpa百分表讀數(shù)抗剪強度百分表讀數(shù)抗剪強度百分表讀數(shù)抗剪強度百分表讀數(shù)抗剪強度試樣1試樣2試樣3試樣4五、粘性土的慢剪試驗：（一）試驗儀器：同快剪試驗（二）操作步驟1、安裝，加垂直壓力同上節(jié)13步。2、剪切：拔出固定銷，以小于0.02mm/min的剪切速的進行剪切，并每隔一定時間側(cè)記量力環(huán)百分表讀數(shù)，直至剪損。3、當需要估算試樣破壞時間時，可按下式計算：tf=50t50式中tf達到破壞所經(jīng)歷的時間；t50固結(jié)度達50%所需的時間4、試驗剪損的讀數(shù)同上節(jié)，結(jié)束試驗。（三）數(shù)據(jù)處理同上。粘性土的慢剪試驗試樣垂直壓力50kpa垂

45、直壓力100kpa垂直壓力200kpa垂直壓力300kpa百分表讀數(shù)抗剪強度百分表讀數(shù)抗剪強度百分表讀數(shù)抗剪強度百分表讀數(shù)抗剪強度試樣1試樣2試樣3試樣4試驗八 擊實試驗一、重型擊實試驗（一）試驗儀器1、標準擊實儀2、烘箱及干燥器。3、天平。4、臺秤（稱量10kg，感量5g）。5、圓孔篩（孔徑38、25、19、和5mm各一個）6、拌合工具。7、其他：噴水設(shè)備、碾土器、盛土盤、量筒、推土器、鋁盒修土刀、平直尺等。（二）試驗步驟1、方法根據(jù)工程要求，確定試驗方法。根據(jù)土的性質(zhì)，按規(guī)范選 用干法或濕法。2、備料（1）干法（土重復(fù)使用），將具有代表性的風干土或在低溫50C下烘干的土放在橡皮板上，用圓木

46、棒碾散，或用粘土機碾散，然后過不同孔徑的篩（視粒徑大小而定）。對于小試筒，按四分法取篩下的土約3kg；對于大試筒，用四分發(fā)取樣約6.5kg。估計土樣風干或天然含水量，如風干含水量低于開始含水量太多時，可將土樣鋪于一不吸水的盤上，用噴水設(shè)備均勻的噴灑適當?shù)乃?，并充分拌合，悶料一夜備用。當起始含水量的試樣擊實后，可將試樣搓散，然后加水拌合，但不須悶料，每次約增加23%的含水量，其中有兩個大于和兩個小于最佳含水量，所需加的含水量按下式計算干法（土樣不重復(fù)使用），按四分法至少準備五個試樣，分別加入不同水分（按23%的含水量遞增），拌勻后悶料一夜備用。（2）濕法（土不重復(fù)使用），對于高含水量土，可省略過篩，揀除大于38 mm 粗石子即可。保持天然含水量的第一土樣，可立即用于擊實試驗。其余幾個試樣，分別風干不同時間，使含水量按23%遞減。3、擊實將擊實筒放