目錄實驗一試樣製備3
實驗二含水率試驗7
實驗三密度試驗10
實驗四液限和塑限試驗13
實驗五顆粒分析試驗21
實驗六固結試驗26
實驗七直接剪下試驗31
實驗八擊實試驗35
實驗九三軸剪下試驗擊實試驗39
實訓一地質勘察報告與地基土野外鑑別…………49
實訓二驗槽51
實訓三樁基礎52
實驗一試樣製備
一、概述
試樣的製備是獲得正確的試驗成果的前提，為保證試驗成果的可靠性以及試驗資料的可比性，應具備乙個統一的試樣製備方法和程式。
試樣的製備可分為原狀土的試樣製備和擾動土的試樣製備。對於原狀土的試樣製備主要包括土樣的開啟、描述、切取等程式；而擾動土的製備程式則主要包括風乾、碾散、過篩、分樣和貯存等預備程式以及擊實等製備程式，這些程式步驟的正確與否，都會直接影響到試驗成果的可靠性，因此，試樣的製備是土工試驗工作的首要質量要素。
二、儀器裝置
試樣製備所需的主要儀器裝置，包括：
（1）孔徑0.5mm、2mm和5mm的細篩；
（2）孔徑0.075mm的洗篩；
（3）稱量10kg、最小分度值5g的台秤；
（4）稱量5000g、最小分度值1g和稱量200g、最小分度值0.01g的天平；
（5）不鏽鋼環刀（內徑61.8mm、高20mm；內徑79.8mm、高20mm或內徑61.8mm、高40mm）；
（6）擊樣器：包括活塞、導筒和環刀；
（7）其他：切土刀、鋼絲鋸、碎土工具、烘箱、保濕器、噴水裝置、凡士林等。
三、試樣製備
（一）原狀土試樣的製備步驟
1、將土樣筒按標明的上下方向放置，剝去蠟封和膠帶，開啟土樣筒取土樣。
2、檢查土樣結構，若土樣已擾動，則不應作為製備力學性質試驗的試樣。
3、根據試驗要求確定環刀尺寸，並在環刀內壁塗一薄層凡士林，然後刃口向下放在土樣上，將環刀垂直下壓，同時用切土刀沿環刀外側切削土樣，邊壓邊削直至土樣高出環刀，製樣時不得擾動土樣。
4、採用鋼絲鋸或切土刀平整環刀兩端土樣，然後擦淨環刀外壁，稱環刀和土的總質量。
5、切削試樣時，應對土樣的層次、氣味、顏色、夾雜物、裂縫和均勻性進行描述。
6、從切削的餘土中取代表性試樣，供測定含水率以及顆粒分析、界限含水率等試驗之用。
7、原狀土同一組試樣間密度的允許差值不得大於0.03g/cm3，含水率差值不宜大於2%。
（二）擾動土試樣的製備步驟
1、擾動土試樣的備樣步驟
（1）將土樣從土樣筒或包裝袋中取出，對土樣的顏色、氣味、夾雜物和土類及均勻程度進行描述，並將土樣切成碎塊，拌和均勻，取代表性土樣測定含水率。
（2）先將土樣風乾或烘乾，然後將風乾或烘乾土樣放在橡皮板上用木碾碾散，對不含砂和礫的土樣，可用碎土器碾散，但在使用碎土器時應注意不得將土粒破碎。
（3）將分散後的土樣根據試驗要求過篩。對於物理性試驗土樣，如液限、塑限等試驗，過0.5mm篩；對於力學性試驗土樣，過2mm篩；對於擊實試驗土樣，過5mm篩。
對於含細粒土的礫質土，應先用水浸泡並充分攪拌，使粗細顆粒分離後，再按不同試驗專案的要求進行過篩。
2、擾動土試樣的製樣步驟
（1）試樣製備的數量視試驗需要而定，一般應多製備1~2個試樣以備用。
（2）將碾散的風乾土樣通過孔徑2mm或5mm的篩，取篩下足夠試驗用的土樣，充分拌勻，並測定風乾含水率，然後裝入保濕缸或塑膠袋內備用。
（3）根據環刀容積及所要求的幹密度，按式（1-1）計算試樣製備所需的風乾土質量：
1-1）
式中 —製備試樣所需的風乾含水率時的土樣質量（g）；
—風乾含水率（%）；
—試樣所要求的幹密度（g/cm3）；
—試樣體積（cm3）。
（4）根據試樣所要求的含水率，按式（1-2）計算製備試樣所需的加水量：
1-2）
式中 —製備試樣所需要的加水量（g）；
—試樣所要求的含水率（%）；
（5）稱取過篩的風乾土樣平鋪於搪瓷盤內，根據式（1-2）計算得到的加水量，用量筒量取，並將水均勻噴灑於土樣上，充分拌勻後裝入盛土容器內蓋緊，潤濕一晝夜。
（6）測定潤濕土樣不同位置處的含水率，不應少於兩點，一組試樣的含水量與要求的含水量之差不得大於±1%。
（7）擾動土試樣的製備，可採用擊樣法、壓樣法和擊實法。
擊樣法將根據環刀容積和要求幹密度所需質量的濕土，倒入裝有環刀的擊樣器內，擊實到所需密度，然後取出環刀。
壓樣法將根據環刀容積和要求幹密度所需質量的濕土，倒入裝有環刀的壓樣器內，採用靜壓力通過活塞將土樣壓緊到的所需密度，然後取出環刀。
擊實法採用擊實儀，將土樣擊實到所需的密度，用推土器推出，然後將環刀內壁塗一薄層凡士林，刃口向下放在土樣上，將環刀垂直向下壓，邊壓邊削，直至土樣伸出環刀為止，削去兩端餘土並修平。
（8）擦淨環刀外壁，稱環刀和試樣總質量，準確至0.1g，同一組試樣的密度與要求的密度之差不得大於±0.01g/cm3。
（9）對不需要飽和，且不立即進行試驗的試樣，應存放在保濕器內備用。
四、試樣飽和
土的孔隙逐漸被水填充的過程稱為飽和，當土中孔隙全部被水充滿時，該土則稱為飽和土。
根據土樣的透水性能，試樣的飽和可分別採用浸水飽和法、毛細管飽和法和真空抽氣飽和法三種方法。
（1）對於粗粒土，可採用直接在儀器內對試樣進行浸水飽和法的方法；
（2）對於滲透係數大於10-4cm/s的細粒土，可採用毛細管飽和法；
（3）對於滲透係數小於、等於10-4cm/s的細粒土，可採用真空抽氣飽和法。
（一）試樣飽和步驟
1、毛細管飽和法
（1）選用框式飽和器，在裝有試樣的環刀上、下面分別放濾紙和透水石，裝入飽和器內，並通過框架兩端的螺絲將透水石、環刀夾緊。
（2）將裝好試樣的飽和器放入水箱內，注入清水，水面不宜將試樣淹沒，以使土中氣體得以排出。
（3）關上箱蓋，浸水時間不得少於兩晝夜，以使試樣充分飽和。
（4）試樣飽和後，取出飽和器，鬆開螺母，取出環刀擦乾外壁，取下試樣上下的濾紙，稱環刀和試樣的總質量，準確至0.1g，並計算試樣的飽和度，當飽和度低於95%時，應繼續飽和。
2、抽氣飽和法
（1）選用重疊式或框式飽和器和真空飽和裝置。在重疊式飽和器下夾板的正中，依次放置透水石、濾紙、帶試樣的環刀、濾紙、透水石，如此順序重複，由下向上重疊到拉桿高度，將飽和器上夾板蓋好後，擰緊拉桿上端的螺母，將各個環刀在上、下夾板間夾緊。
（2）將裝有試樣的飽和器放入真空缸內，真空缸和蓋之間塗一薄層凡士林，並蓋緊。
（3）將真空缸與抽氣機接通，啟動抽氣機，當真空壓力表讀數接近當地乙個大氣壓力值後，繼續抽氣不少於1h，然後微開管夾，使清水由引水管徐徐注入真空缸內。在注水過程中，微調管夾，以使真空氣壓力表讀數基本保持不變。
（4）待水淹沒飽和器後，即停止抽氣，開管夾使空氣進入真空缸，靜止一段時間，對於細粒土，為10h左右，借助大氣壓力，從而使試樣充分飽和。
（5）開啟真空缸，從飽和器內取出帶環刀的試樣，稱環刀和試樣總質量，並計算試樣的飽和度，當飽和度低於95%時，應繼續抽氣飽和。
（二）飽和度計算
試樣的飽和度可按式（1-3）計算：
或1-3
式中 —試樣的飽和度（%）；
— 試樣飽和後的含水量（%）；
—試樣飽和後的密度（g/cm3）；
—試樣的幹密度（g/cm3）；
—土粒比重；
—試樣的孔隙比。
實驗二含水率試驗
一、概述
土的含水率是指土在溫度105~110℃下烘乾至恒量時所失去的水質量與達到恒量後乾土質量的比值，以百分數表示。
含水率是土的基本物理性質指標之一，它反映了土的幹、溼狀態。含水率的變化將使土物理力學性質發生一系列變化，它可使土變成半固態、可塑狀態或流動狀態，可使土變成稍溼狀態、很濕狀態或飽和狀態，也可造成土在壓縮性和穩定性上的差異。含水率還是計算土的幹密度、孔隙比、飽和度、液性指數等不可缺少的依據，也是建築物地基、路堤、土壩等施工質量控制的重要指標。
二、試驗方法及原理
含水率試驗方法有烘乾法、酒精燃燒法、比重法、碳化鈣氣壓法、炒乾法等，其中以烘乾法為室內試驗的標準方法。再此僅介紹烘乾法和酒精燃燒法。
（一）烘乾法
烘乾法是將試樣放在溫度能保持105~110℃的烘箱中烘至恒量的方法，是室內測定含水率的標準方法。
1、儀器裝置
（1）保持溫度為105~110℃的自動控制電熱恆溫烘箱；
（2）稱量200g、最小分度值0.01g的天平；
（3）玻璃乾燥缸；
（4）恆質量的鋁製稱量盒2個。
2、操作步驟
（1）稱盒加濕土質量：
從土樣中選取具有代表性的試樣15~30g（有機質土、砂類土和整體狀構造凍土為50g），放入稱量盒內，立即蓋上盒蓋，稱盒加濕土質量，準確至0.01g。
（2）烘乾土樣：
開啟盒蓋，將試樣和盒一起放入烘箱內，在溫度105~110℃下烘至恒量。試樣烘至恒量的時間，對於粘土和粉土宜烘8~10h，對於砂土宜烘6~8h。對於有機質超過乾土質量5%的土，應將溫度控制在65~70℃的恆溫下進行烘乾。
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