《材料》
一、土工試驗
○1、土是由地殼表面的岩石經過物力風化、化學風化和生物風化作用之後的產物。
◎2、土的三相組成：固相,液相,氣相
（一）、 土的物理性質指標
◎1、土的天然密度ρ：是指土體單位體積的質量。
◎2、土的比重(或土粒相對密度)gs:是指土的固體顆粒質量與同體積4℃時純水的質量之比。
◎3、土的含水量ω:是指土中水的質量與土粒質量比，通常以百分數表示。
◎4、幹密度ρd :是指土的固體顆粒質量與土的總體積之比。
土的幹密度越大,土越密實.所以幹密度常常用作土壓實的控制指標。
◎5、飽和密度ρsat:是指土孔隙中充滿水時的單位體積質量。
◎6、土的有效密度（或浮密度）ρ:在地下水位以下，單位體積中土粒的質量扣除同體積水的質量後，即為單位土體積中土粒的有效質量。
◎7、孔隙比e:土中孔隙的體積與土粒體積之比
◎8、孔隙率n:是指土中孔隙體積與總體積之比:
◎9、飽和度sr:是指孔隙中水的體積與孔隙體積之比.
飽和度用來描述土中水充滿孔隙的程度,sr=0時,土是完全乾燥的, sr=1時,則土為完全飽和的.按飽和度可以把砂土劃分為三種狀態:
0< sr≤0.5 稍溼的
0.5< sr≤0.8 潮濕的
0.8< sr≤1.0 飽和的
◎常用指標換算公式：
、、、、
、、（二）、土的物理性質試驗
●1、含水量試驗
（一）、烘乾法
1、適用範圍:烘乾法是測定含水量的標準方法,適用於粘質土,粉質土,砂類土和有機質土
是測定含水量的標準方法。
2、試驗步驟
（1）、取具有代表性試樣,細粒土15-30g,砂類土,有機土50g,放入稱量盒內,立即蓋好盒蓋,稱其質量.稱量時,可在天平一端放上與該稱量盒等質量的砝碼,移動天平遊碼,平衡後稱量結果即為濕土質量.
（2）、揭開盒蓋,將試樣和盒放入烘箱內，在溫度105-110℃恆溫下烘乾。對於細粒土不得少於8h，對於砂粒土不得少於6h。對含有機質超過5%的土,應將溫度控制在65-70℃下恆溫烘乾。
（3）、將烘乾後的試樣和盒取出,放入乾燥器內冷卻(一般只需0.5-1h)冷卻後蓋好盒蓋稱質量精確到0.01g.
（二）、酒精燃燒法
本法適用於細粒土。不適用於含有機質土。
在土樣中加入酒精,利用酒精能在土上燃燒,使土中水分蒸發,將土樣烘乾,一般應燒三次.
（三）、含水量的其他測試方法
比重法：僅適用於砂類土。
碳化鈣氣壓法：適用於路基土和穩定土含水量的快速簡易測定。
●2、密度試驗方法
測定密度常用的方法有環刀法、蠟封法、灌砂法、灌水法、電動取土器法等. 環刀法操作簡便而準確，在室內和野外普遍採用；不能用環刀削的堅硬、易碎、含有粗粒、形狀不規則的土，可用蠟封法；灌砂法、灌水法一般在野外應用.
在密度測試中，m較易獲得，難的是v值。v值的檢測操作受人為因素和土的粒度成分影響很大。
(一)、環刀法：
1．試驗步驟
（1）按工程需要取原狀土或製備所需狀態的擾動土樣，整平兩端，環刀內壁塗一薄層凡士林，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子環刀直徑的土柱，然後將環刀垂直下壓，邊壓邊削，至土樣伸出環刀上部為止，削去兩端餘土，使與環刀口面齊平，並用剩餘土樣測定含水量。
（3）擦淨環刀外壁，稱環刀與土合質量叫，準確至0.1g。
2．結果整理
3．精密度和允許差
本試驗須進行二次平行測定，取其算術平均值，其平行差值不得大於0.03g/cm3。
（二）蠟封法
本試驗方法適用於易破裂土和形態不規則的堅硬土。
1、試驗步驟
（1）用削土刀切取體積大於30cm3試件，削除試件表面的松、浮土以及尖銳稜角，在天平上稱量，準確至0.01g。取代表性上樣進行含水量測定。
（2)將石蠟加熱至剛過熔點，用細線繫住試件侵入石蠟中，使試件表面覆蓋一薄層嚴密的石蠟，若試件蠟膜上有氣泡，需用熱針刺破氣泡，再用石蠟填充針孔，塗平孔口。
（3）待冷卻後，將蠟封試件在天平上稱量，準確至0.01g。
（4）利用細線將蠟封試件置於天平一端，使其浸浮在盛有蒸餾水的燒杯中，注意試件不要接觸燒杯壁，稱蠟封試件的水下質量，準確至0.01g，並測量蒸餾水的溫度。
（5）將蠟封試件從水中取出，擦乾石蠟表面水分，在空氣中稱其質量，將其與（3）中所稱質量相比，若質量增加，表示水分進入試件中；若浸人水分質量超過0.03g，應重做。
3、結果整理
按下式計算溼密度
●3、比重試驗：
土的比重試驗目的：是求土在105-110下烘乾至恆重時的質量，然後與同體積4度時蒸餾水的質量的比值。
比重瓶法：比重瓶法適用於土粒小於5mm的土。
浮稱法：浮稱法適用於土粒大於、等於5mm的土，其中20mm的土質量應小於總質量的10%
虹吸筒法：適用於土粒大於、等於5mm的土，其中20mm的土質量應大於、等於總質量的10%
（三）、土的粒組劃分及工程分類
○1、粒度、粒度成分及其表示方法
粒度：土粒的大小。
土的粒度成分：是指土中各種不同粒組的相對含量（以乾土質量的百分比表示），它可用來描述土的各種不同粒徑土粒的分布特性。
表示方法：**法、累計曲線法、三角形座標法
◎2、土粒級配指標：cu、cc；土粒大小及粒組劃分
不均勻係數cu反映粒徑分布曲線上的土粒分布範圍，按下式計算：
曲率係數cc反映粒徑分布曲線上的土粒分布形狀，按下式計算：
式中：d10、d30和d60分別為土的粒徑分布曲線上對應通過率10%、30%、60%的粒徑。
不均勻係數cu反映大小不同粒徑的分布情況。cu越大，表示土粒大小分布範圍大，土的級配良好，曲率係數cc則是描述累計曲線的範圍，反映累計曲線的整體形狀。
一般認為不均勻係數cu<5時，稱為勻粒土，其級配不好；cu>10時，稱為級配良好的土。
當同時滿足不均勻係數cu>5和曲率係數cc=1-3這兩個條件時，土為級配良好土。
按規定的界限粒徑200mm、60mm、2mm、0.075mm、0.005mm的大小，將土粒粒組先粗分為巨粒、粗粒和細粒三個統稱，再細分為六個粒組：
漂石（塊石）、卵石（碎石）、礫粒、砂粒、粉粒和粘粒。
●3、土的工程分類及命名
工程上以土中顆粒直徑大於0.075mm的質量佔全部土粒質量的50%作為乙個分類界限。大於50%的稱為粗粒土，小於50%的稱為細粒土。
（一）、交通部頒布的《公路土工試驗規程》所列的土的分類標準依據為：
1、土顆粒組成特徵
2、土的塑性指標：液限wl塑限wp和塑性指數ip。
3、土中有機質存在情況。
（二）、細粒土的分類
細粒組質量多於總質量50%以上的土稱細粒土，細粒土應該按規定劃分為細粒土，含粗粒的細粒土和有機質土。
1、細粒土中粗粒組質量少於總質量25%的土稱細粒土。細粒土應按塑性圖分類。
（1）、當細粒土位於塑性圖a線以上時，按下列規定定名
在b線以右，稱高液限粘土（ωl>50），記ch；
在b線以左，ip=10以上，稱低液限粘土（ωl<50），記cl。
（2）、當細粒土位於塑性圖a線以下時，按下列規定定名
在b線以右，稱高液限粉土（ωl>50），記mh；
在b線以左，ip=10線以下，稱低液限粉土，記ml
土正好位於塑性圖a線上，定名為粘土。
土正好位於塑性圖b線上，定名為高液限。
2、細粒土中粗粒組質量為總質量25-50%的土稱含粗粒的細粒土，含粗粒的細粒土應先確定細粒土部分的名稱，再按以下規定最終定名：
（1）、當粗粒土中礫粒組佔優勢時，稱含礫細粒土，應在細粒土代號字尾代號g
（2）、當粗粒土中砂粒組佔優勢時，稱含砂細粒土，應在細粒土代號字尾代號s
3、含有機質的細粒土稱有機質土。土中有機質包括未完全分解的動物殘骸和植物殘骸和完全分解的無定形物質。後者多呈黑色、青黑色或暗色；有臭味；有彈性和海綿感。
當不能判定時，可採用下列方法：將試樣在105-110的烘箱中烘烤。烘烤24h後試樣的液限小於烘前的3/4，該試樣為有機質土。
（1）、位於塑性圖a線以上：
在b線以右，稱有機質高液限粘土，記為cho
在b線以左，ip=10線以上，稱有機質低液限粘土，記為clo
（2）、位於塑性圖a線以下：
在b線以右，稱有機質高液限粉土，記為mho
在b線以左，ip=10線以下，稱有機質低液限粉土，記為mlo
●4、顆粒分析試驗方法
（一）概述
分析的方法有直接法和間接法，對於粒徑大於0.o74mm的土用篩析法直接測試；對於粒徑為0.002-0.074mm的土一般用水析法間接測試。
（二）篩摺法
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。對於通過某一篩孔的土粒，可以認為其粒徑恆小於該篩的孔徑，反之，遺留在篩上的顆粒，可以認為其粒徑恆大於該篩的孔徑。這樣即可把土樣的大小顆粒按篩孔徑大小逐級加以分組和分析。
2．適用範圍
粒徑d＞0.074mm的土。
3．試驗步驟
將土樣放在橡皮板上風乾，用木碾將粘結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稱取100-4000g(土樣的粒徑越大稱取的數量越多）。
將試樣過孔徑為2mm的細篩，分別稱出篩上和篩下土的質量。
取2mm篩上試樣倒人依次疊好的粗篩（孔徑為60mm、40mm、20mm、10mm、5mm）的最上層篩中；取2mm篩下的土樣倒人依次疊好的細篩（孔徑為2mm、0.5mm、0.25mm、0.
074mm）的最上層篩中進行篩析，若2mm篩下的土不超過試樣總質量的10%，則可省略細篩分析。同樣，2mm篩上的土如不超過試樣總質量的10％，則可省略粗篩分析，篩析時細篩可放在搖篩機上振搖，振搖時間、般為10-15min。
依次將留在各篩上的土稱重。要求備細篩及底盤內土質量總和與原來所取2mm篩下試樣質量之差不得大於1％，同樣各粗篩及2mm篩下的土質量和與試樣質量之差不得大於1%。
5．計算及繪圖
在半對數座標紙上，以小於某粒徑的土質量百分數為縱座標，顆粒直徑的對數值為橫座標，繪製顆粒大小分配曲線。
（三）比重計法和吸管法
1．試驗原理
比重計和吸管法分析是水析法的一種，實質為靜水沉降法，其基本原理認為0.002-0.2mm粒徑的土粒在水或液體中靠自重下沉時應作等速運動，運動的規律符合斯托克斯定律。
定律認為土粒越大，在靜水中沉降速度越快。反之，土粒越小、沉降速度越慢。
2．適用範圍
斯托克斯公式只適用於直徑為0.2-0.002mm的顆粒。
當顆粒直徑過大時，其沉降速度超過公式所允許的速度，則顆粒在液體中沉降時會產生紊流現象，而不是等速運動。如顆粒直徑過小，則膠體顆粒遇水後成為懸浮物質，由於水分子的作用力而相互撞擊，永不停止，產生布朗運動，從而改變了原顆粒在液體中沉降的特性，故不能正確地量測其下沉速度。
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三 考試科目劃分應更加貼近工程實際，工程師以考察掌握較強的理論知識和分析判斷能力為主，檢測員主要以應知應會的現場操作技能為主。具體如下 公路水運工程師共同設定公共基礎科目 公路工程師專業劃分為材料 道路 橋梁 隧道 交通安全設施和機電工程科目 水運工程師分為材料 地基與基礎 結構 公路檢測員分為材料...
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公路水運工程質量安全督查辦法 第一章總則 第一條為規範公路水運工程質量與安全監督抽查工作，提高督查的科學性，促進質量與安全管理水平的提公升，根據 建設工程質量管理條例 建設工程安全生產管理條例 公路工程質量監督規定 水運工程質量監督規定 公路水運工程安全生產監督管理辦法 制定本辦法。第二條本辦法適用...
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第二章 材料 一 試驗檢測工程師考試大綱 考試目的與要求略 主要考試內容 土工試驗 土的三相組成及物理性質指標換算 了解 土的形成過程。熟悉 土的三相組成 土的物理性質指標及指標換算。掌握 含水量試驗 密度試驗 相對密度試驗。土的粒組劃分及工程分類 了解 粒度 粒度成分及其表示方法 司篤克斯定律。熟...