1、土工試驗的現狀與發展我國系統地開展土工試驗技術工作起源于建國初期，經過半個世紀的努力，我國的土工試驗技術達到了一個新的水平；但在工程勘察單位的生產性試驗方面，無論設備條件或技術水平以及人員配備，都存在較大的差距。現狀：1土工試驗室是勘察單位的一個部門，與市場沒有直接的溝通渠道；缺乏技術發展的市場推動力；留不住人才；2業務范圍窄，單一的室內常規土工試驗與水質分析；一般不從事非常規的、研究開發型的試驗；一般不從事現場試驗與原位測試；3儀器設備：大多數試驗室仍沿用上世紀六、七十年代的土工儀器；80年代初期，先進的數據采集和處理系統開始研發，到了80年代的后期，數據采集和處理系統自動化得到了較大的發展

2、與普及。進入二十一世紀后，全自動氣壓固結儀在全國占了一定的市場，試驗精度更高了，勞動強度降低了，工作效率提升了；4人員問題：缺乏熟練的試驗人員；留不住高學歷的人才；試驗人員的培訓機制不健全；技術水平與人員素質不能適應工程的需求；發展對策：1對人員進行技術培訓，提高試驗技術水平；2在經濟條件改善的基礎上添置新的設備；3逐步擴展業務范圍，爭取更大的市場份額占有率；4做好試驗室的計量認證工作，為社會出具更加準確、可靠、公正、可信的試驗數據。土工試驗的作用 1 土工試驗在巖土工程中的地位和作用土工試驗在巖土工程中的地位和作用 隨著中國現代化建設事業的飛速發展，對巖土工程測試技術提出新的、更高的要求。如

3、重型廠房、高層、超高層建筑、大型水電樞紐、鐵路、公路橋梁與隧道以及民用建筑物的興建是否經濟、合理，大部分取決于巖土的工程 性質。要很好地解決一個巖土工程問題，必須首先進行勘察和測試、試驗與分析，并利用土力學、工程 地質學等的理論與方法，對各類土建工程進行系統性研究。因此，土工試驗是巖土工程規劃設計的前期工作，也是地基與基礎設計工作中不可缺少的中心環節。 2 土工試驗規劃土工試驗規劃： 針對任務明確試驗目的； 采取代表性試樣； 試驗方法選擇； 試樣組數應滿足規定要求； 3 土工試驗項目土工試驗項目 土的物理性試驗：包括含水量、密度、土粒相對密度、界限含水量、 顆粒分析等 砂土相對密實度試驗：包括

4、砂的最大和最小孔隙比試驗。 土的變形試驗：包括固結、壓縮、濕陷和膨脹試驗等。 土的強度試驗：包括直接剪切、三軸壓縮、無側限抗壓強度等 土的動力試驗：包括動三軸、動單剪、共振柱等試驗 土的流變試驗：主要研究土的流變特性和規律，預估它們的蠕變時間； 土的礦化試驗：包括有機質、易溶鹽等試驗以及水、土腐蝕性分析； 凍土試驗和巖石試驗試驗樣品物理試驗項目 力學試驗項目其它試驗項目含水量、濕密度、液塑限、顆 粒分析、相對密實度、天然坡角壓縮系數、壓縮模量、抗剪強度、濕陷系數、先期固結壓力等擊實試驗、無側限抗壓強度、自由膨脹率、滲透系數等4土樣的要求和管理土樣的要求和管理4.1 土樣采取的數量土樣采取的數量

5、 應滿足要求進行的試驗項目和試驗方法的需要；詳見附表4.2 土樣的驗收與管理土樣的驗收與管理（1）土樣到達試驗室時，必須附送樣單及試驗委托書。送樣單內容包括：工程名稱、鉆孔編號、取土深度、取土日期、水位埋深以及土樣描述等；試驗委托書包括：工程名稱、試驗項目、試驗方法及提交成果時間要求等；（2）試驗室接收土樣時，應按委托書進行驗收。驗收內容包括：土樣數量、編號是否相符，所送土樣是否滿足試驗項目和試驗方法的要求，并進行登記；登記內容有：工程名稱、委托單位、送樣日期、試驗項目以及需要提交報告的時間等。（3）土樣驗收登記后，試驗室應及時組織試驗工作，土樣從取樣之日到試驗之時不得超過3周；（4）試驗結束

6、后，余土應做好貯存工作，保持工程名稱及室內土樣編號，以備審核成果時使用，保管期限不少于3月；（5）處理余土時應做好環保工作；土試樣質量等級級別擾動程度 試驗內容不擾動土類定名、含水量、密度、強度、固結試驗輕微擾動土類定名、含水量、密度顯著擾動土類定名、含水量完全擾動土類定名5 試驗方法與儀器設備試驗方法與儀器設備5.1試驗方法與主要儀器試驗方法與主要儀器含水量試驗：烘干法-恒溫烘箱、電子天平等；土粒相對密度試驗：比重瓶法-比重瓶、恒溫水槽、砂浴、天平等；密度試驗：環刀法-環刀、電子天平等界限含水量試驗：液、塑限聯合測定法-液塑限聯合測定儀；粘粒含量試驗：密度計法-甲種密度計；砂的相對密實度試驗

7、：量筒法與振動錘擊法-長頸漏斗，量筒，振動叉，擊錘等；擊實試驗：輕型擊實與重型擊實-標準擊實儀；黃土濕陷性試驗：雙線法-固結儀；固結試驗：固結儀、數據采集儀等；三軸壓縮試驗：不固結不排水，固結不排水，固結排水-三軸儀；直接剪切試驗：快剪，固結快剪，慢剪-應變控制式直剪儀；無側限抗壓強度試驗：無側限壓縮儀；自由膨脹率試驗：量土杯，攪拌器，無頸漏斗等；滲透試驗：變水頭滲透裝置；5 試驗方法與儀器設備試驗方法與儀器設備5.2室內土工儀器和要求室內土工儀器和要求（1） 國家標準：所有試驗儀器設備都應滿足土工儀器的基本參數及通用技術條件 GB/T15406；（2）土工儀器的校準：a 所有土工儀器在使用前

8、應按有關校驗規程進行校準；b 儀器中配備有計量標準器具時，應按規定的校驗周期送交有計量檢定能力的單位檢定；(3)不合格儀器及處理方法：a 不合格儀器：已明顯損壞、工作不正常、過載或誤動作以及超過規定的間隔時間等；b 處理方法：凡不合格儀器應停止使用，并做出明顯標記；能進行調整或修理的，經仔細檢查檢定或校準后可重新用；對不能調整或修復的儀器應及時報廢；（4） 儀器設備的管理 建立儀器設備臺帳，內容包括：儀器名稱、制造廠家、購置日期、保管人等； 編制儀器設備檢定周期表，內容包括：儀器設備名稱、編號、檢定周期、檢定單位、最近送檢 日期、送檢人等； 所有儀器設備應有統一格式的標志： a:標志分“合格”

9、“準用”“停用”三種，分別以綠、黃、紅三種顏色表示； b:標志內容：儀器編號、檢定結論、檢定日期、檢定單位；（5） 儀器說明書應妥善保存；（6） 建立儀器檔案 其內容有：使用記錄、故障及維修情況記錄。6計量認證與試驗室管理計量認證與試驗室管理6.1計量認證計量認證 計量是為實現單位統一、量值準確可靠而進行的科技、法制和管理活動。準確性、一致性、溯源發表主法制性是計量工作的重要特點。所謂“量值溯源”是指自下而上通過不間斷的校準而構成溯源體系；而“量值傳遞”則是自上而下通過逐級檢定而構成檢定系統。計量認證是我國通過計量立法，對凡是為社會出具 公證數據的檢驗機構進行強制考核的一種手段，也可以說計量認

10、證是具有中國特點的政府對實驗室的強制認可。 校準和檢定： 在規定條件下，為確定測量儀器或測量系統所指示的量值，與對應的由標準物質所復現的量值之間關系的一組操作，稱為校準；（1） 校準的含義： 1在規定的條件下，用一個可參考的標準，對包括參考物質在內的測量器具的特性賦值，并確定其示值誤差； 2將測量器具所指示或代表的量值，按照校準鏈將其溯源到標準所復現的量值；計量認證與試驗室管理（2）校準的目的： 1確定示值誤差，并可確定是否在預期的允許范圍內； 2得出標準值偏差的報告值，可高速測量器具或對示值加以修正； 3給任何標尺標記賦值或確定其它特性，或給參考物質特性賦值； 4實現溯源性；（3）檢定：是查

11、明確認計量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標記和出具檢定證書。檢定具有法制性由下計量檢定機構執行。（4）校準與檢定的主要區別： 1校準不具法制性，是企業自愿行為；檢定具有法制性，屬計量管理范疇的執法行為。 2校準主要確定測量器具的示值誤差；檢定是對測量器具的計量特性及技術要求的全面評定。 3校準的依據是校準規范、校準方法，可統一規定也可自行制定；檢定的依據檢定規程。 4校準不判斷測量器具合格與否；檢定要對所檢的測量器具作出合格與否的結論。 5校準結果通常是發校準證書或校準報告；檢定結果合格的發檢定證書，不合格的發不合格通知書。計量認證與試驗室管理 6.2試驗室的管理試驗室的管理試驗室

12、的管理是通過質量管理體系的建立和運行來實現的。質量管理體系文件包括：質量管理手冊、程序文件以及質量體系運行中產生的各種質量文件。質量管理手冊：是試驗室從事各項質量活動的唯一法規性文件，是質量體系在試驗室運行的依據。質量管理手冊包括以下內容： 1 組織與管理 2質量體系的建立 3人員 4試驗室設施和環境 5儀器設備的管理 6量值溯源和校準 7試驗方法的選用 8試驗樣品的管理 9試驗記錄管理10試驗報告11外部支持服務和供應12試驗的分包13抱怨的處理計量認證與試驗室管理 程序文件應包括下列內容：1質量體系文件的控制和維護程序；2質量體系管理評審程序 ；3質量體系審核程序；4保護委托方的機密信息和

13、所有權程序；5開展新試驗項目管理程序；6允許偏離和糾正程序；7控制偏離的管理程序；8試驗工作管理程序；9量值溯源程序；10儀器設備控制與管理程序；11儀器設備購置、驗收及流轉程序；12培訓與考核程序；13試驗環境的建立、維護和管理程序；14現場試驗管理程序、15試驗方法管理程序；16復驗程序；17抽樣程序；18保護數據完整和安全性管理程序；19計算機軟件管理程序；20消耗材料的采購、驗收和貯存程序；21樣品管理程序；22記錄管理程序；23檔案管理程序；24試驗報告的編制和管理程序；25試驗工作的分包管理程序；26外部支持服務和供應管理程序；27抱怨處理程序；試驗數據處理與分析土工試驗數據試驗數

14、據誤差有效數據與計算法則土工試驗中常用單位換算質量：g, kg長度：m,1m=100cm體積：m3面積：cm2時間：s力 ：kN壓力：kpa溫度：t土工試驗中常用單位換算 量 公制準確換算近似換算重度2.0t/m319.6kN/m320kN/m3模量100kg/m29.81Mpa10Mpa壓縮系數0.05cm2/kg0.49Mpa-10.50Mpa-1承載力10t/m298.1kpa100kpa試驗數據誤差 觀測值與真值之差即為誤差； 真值：它是通過完善的或完美無缺的測量，才能獲得的值。 測量結果是由測量所得到的賦于被測量的值，是客觀存在的量的實際表現，不知道的，需要測定的值； 誤差一般分為三

15、類： 1 系統誤差 2 偶然誤差 3 過失誤差試驗數據誤差 系統誤差儀器不良，如刻度不準、砝碼未校正 ；試驗環境的變化，如溫度、壓力、濕度的變化；操作人員的習慣，如從側面讀數；可以用校正儀器、控制環境和改正不良習慣來消除系統誤差。 偶然誤差已消除系統誤差，但所測的數據仍在末一位或末二位數字上有差別，稱為偶然誤差；偶然誤差時大時小，時正時負，方向不一定；偶然誤差產生的原因不清楚，也無法控制；用同一精度的儀器，在同一條件下，對同一物理量作多次測量，若測量的次數足夠多，則可發現偶然誤差完全服從統計規律，偶然誤差的算術平均值將逐漸接近于零。 人為（過失）誤差完全人為因素造成，如粗枝大葉、過度疲勞或操作

16、不正確；消除過失誤差的方法是提高工作人員的責任感，健全工作制度，加強對數據的審核；有效數據與計算法則一、有效數據的概念 對于任何數，包括無限不循環小數和循環小數，截取一定位數后所得的值即是近似數，根據誤差公理，測量總是存在誤差，測量結果只能是一個接近于真值的估計值，其數字也是近似值。 近似數有效數字的概念就是：當該按近似數從左邊的第一個非零數字數字算起，直到最末一位數字為止的所有數字都是有效數字；測量結果的數字，其有效位數代表結果的不確定度。有效位數的不同，它們的測量不確定度也不同，有效位數越多，其不確定度越小；二、計算法則：1 記錄測量數據時，只保留一位可疑數字；2 當有效數字位數確定后，其

17、余數字應一律舍去。舍去辦法：凡末位有效數字后的第一位數字大于5，在前一位增加1 ，小于5則舍去，等于5 時，如前一位為奇數，則增加1 ，如前一位為偶數則舍去不計。（奇進偶不進） 3 不能連續修約（12.51-15.25-12.2），因為多次連續修約會產生累計不確定度。土的基本特性及其指標 1 物理性指標： 天然密度、含水量、土粒比重、孔隙比、液性指數、塑性指數、液限、塑限、曲率系數、不均勻系數、相對密度、飽和度、粘粒含量；2 力學性指標： 2. 1 變形指標： 壓縮系數、壓縮模量、滲透系數、先期固結壓力、壓縮指數、回彈指數、回彈模量、濕陷系數、自重濕陷系數、濕陷起始壓力、自由膨脹率、收縮系數；

18、 2. 2 強度指標；內摩擦角、粘聚力、無側限抗壓強度、靈敏度3滲透性指標：滲透系數、固結系數；4壓實性指標：最優含水量、最大干密度；5化學性指標： 腐蝕性分析 1.1土的三相特征土的三相特征土是由固體顆粒、空氣和水組成的三相體系，基本概念有： 含 水 量：土中水的質量與土顆粒質量比； 土顆粒密度：土粒質量與同體積的4時水的質量之比； 質 量 密 度：土的總質量與其體積之比即單位體積的質量 干 密 度: 土粒質量與土的總體積之比； 重 度：土所受的重力與土的總體積之比； 孔 隙 比：土中孔隙體積與土粒體積之比； 孔 隙 率：土中孔隙體積與土的總體積之比； 飽 和 度：土中水的體積與土中孔隙體積

19、之比；前三項指標是試驗室直接測定的。其余各指標間的換算公式如下： 干密度： d=/(1+0.01w) 孔隙比： e= ( ds(1+0.01w)/ )-1 飽和度： Sr= w ds/e 孔隙率：=(e/(1+e)100 重 度：=g 飽和密度：sr= (ds+0.85e)w/(1+e)1土的物理性指標1土的物理性指標1.2 土的可塑性指標土的可塑性指標土從一種狀態轉入到另一種狀態時的含水量稱為界限含水量，流動狀態與可塑狀態之間的分界含水量定義為液限WL；從可塑狀態轉入到半固體狀態的分界含水量稱為塑限WP；液限與塑限是試驗室直接測定的，由此可計算求得其它指標如下；塑性指數IP：土呈可塑狀態時含

20、水量變化的范圍，代表土的可塑程度；IP=WL-WP液性指數IL：土抵抗外力的量度，其值越大，抵抗外力的能力越小； IL= (W- WP)/( WL- WP)含水比u：土的天然含水量與液限含水量之比；u= W/WL活動度A：土的含水量變化時，土的體積相應變化的程度，其值越大，變化程度越大；A=IP/P0.002根據塑性指數的大小可將粘性土分類如下： 3 0.075mm的粒徑含量不超過50%） 10 17 粘土當天然含水量大于液限，天然孔隙比大于1.0的粉質粘土或天然孔隙比大于1.3的粘土稱為淤泥質土。1土的物理性指標 1.3顆粒組成及砂土的密度指標顆粒組成及砂土的密度指標在自然界所存在的土，都是

21、由大小不同的土粒（礦物、巖石）組成，土粒的粒徑由粗到細逐漸變化時，土的性質相應地出發生變化。土的固體顆粒（土粒）大小通常是以直徑尺寸表示，簡稱“粒徑”，單位為毫米；劃分粒徑的分界尺寸稱為界限粒徑，主要有200，20，5，0.5，0.075mm，（1） 直接測定的指標有；顆粒組成；土顆粒按粒徑大小分組所占的質量百分數；最大干密度；土在最緊密狀態時的干密度；最小干密度；土在最松散狀態時的干密度；（2） 計算求得的指標有；界限粒徑；小于該粒徑的顆粒占總質量的60%；平均粒徑：小于該粒徑的顆粒占總質量的50%；中間粒徑：小于該粒徑的顆粒占總質量的30%；有效粒徑；小于該粒徑的顆粒占總質量的10%；不均

22、勻系數：界限粒徑與有效粒徑之比，土的不均勻系數越大，表明土的粒度組成愈分散；Cu=d60/d10曲率系數：表示某種中間粒徑的粒組是否缺失的情況；Cs=d302/(d60d10)1土的物理性指標（3）指標應用：Cu值越小，表明土的粒徑分布均勻，曲線較陡，級配不良；反之，Cu值越大，表明土的粒徑分布不均，曲線平緩，級配良好，容易壓實。 工程中分類：Cu5為級配良好的非均粒土; 1Cs3 的土稱為級配不良的土。砂土的相對密度；砂土最疏松狀態的孔隙比和天然狀態的孔隙比之差，與砂土最疏松狀態的孔隙比和最緊密狀態的孔隙比之差的比值。即Dr=(emax-e)/(emax-emin)天然狀態下的孔隙比介于最大

23、與最小孔隙比之間，所以，Dr值變化在0-1之間，通常把作為砂土的結構指標，分為以下三種狀態；0 Dr 0.33 疏松0.33 Dr 0.67 中密0.67 Dr 1 密實1土的物理性指標1.4土的分類土的分類（1）碎石土粒徑大于200的顆粒含量超過全重的50%的土稱為碎石土；根據粒組含量及顆粒的形成分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。土的名稱 顆粒形狀 顆粒級配 漂石 圓形及亞圓形為主 粒徑大于200mm的顆粒含量超過全重的50% 塊石 棱角形為主 卵石 圓形及亞圓形為主 粒徑大于20mm的顆粒含量超過全重的50% 碎石 棱角形為主 圓礫 圓形及亞圓形為主 粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重

24、的50% 角礫 棱角形為主（2）砂土粒徑大于2的顆粒含量不超過全重的50%，粒徑大于0075的顆粒超過全重的50%的土稱為砂類土；根據粒組含量可分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。土的名稱 粒組含量 礫砂 粒徑大于2 mm的顆粒占全重的25-50% 粗砂 粒徑大于0.5mm的顆粒超過全重的50% 中砂 粒徑大于0.25mm的顆粒超過全重的50% 細砂 粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重的85% 粉砂 粒徑大于0.075 mm的顆粒超過全重的50%1土的物理性指標（3）粉土粒徑大于0.075的顆粒不超過全重50%，且塑性指數小于等于10的土定名為粉土。粉土的密實度和濕度分別根據孔隙比、含水量分為

25、以下三種： e 0.75 密實 w 0.9 稍密 w 30 很濕 （4）粘性土當塑性指數大于10，且小于17時，定名為粉質粘土，當塑性指數大于17時，應定名為粘土。根據液性指數可以將粘性土的狀態分為以下幾類： IL0 堅硬 0 IL0.25 硬塑0.25 IL0.75 可塑（0.25-0.5硬可塑，0.5-0.75軟可塑）0.751.0 流塑（5）填土填土系指由人類活動而堆填的土。根據其物質組成和堆填方式，可分為以下三類： a 素填土：由天然土經人工擾動和搬運堆填而成，不含雜質或雜質很少，由碎石、砂、粉土和粘 性土等一種或幾種材料組成，不含雜質或雜質很少； b 雜填土：含有大量建筑垃圾、工業廢

26、料或生活垃圾等雜物；按其組成物質成分和特征分為：建筑垃圾土、工業廢料土、生活垃圾土等。 c 沖填土：由水力沖填泥砂組成的；1土的物理性指標填土按堆積時間可分為三類：a 古填土：堆填時間在50年以上的；b 老填土：堆填時間在15-50年的填粘土或填粉質粘土；c 新填土：堆填時間在15年以下的填粘土或填粉質粘土； （6）軟土天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限含水量的細粒土即為軟土；包括淤泥、淤泥質土，其壓縮系數大于0.5MPa，不排水抗剪度宜小于20kpa。分類標準如下：軟土的工程性質：觸變性、流變性、高壓縮性、低強度、低透水性、不均勻性。 （7） 特殊土是指在特定的地理環境下形成的

27、具有特殊性質的土。主要有：濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土、凍土等。 濕陷性土：指浸水后產生附加沉降，其濕陷系數大于或等于0.015的土； 膨脹土：是指土中黏粒成分主要由親水性礦物組成，同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮特性，其自由膨脹率不小于40%的黏性土。 紅黏土：是指碳酸鹽系的巖石經紅土化作用形成的高塑性黏土。其液限一般大于50；紅黏土經搬運后仍保留其基本特征，其液限大于45的為次生紅黏土。21土的力學性指標土的力學性指標1土的壓縮性： 是指土體在荷重作用下產生變形的特性。就室內試驗而言，就是土體在荷重作用下孔隙體積逐漸變小的特性。試驗方法主要就是采用固結儀在有側限和兩面排水的條件下進行的，測定

28、的壓縮性指標有：壓縮系數、壓縮模量、體積壓縮系數、固結系數、次固結系數、前期固結壓力、壓縮指數、回彈指數、變形模量等；（1）壓縮系數：壓縮曲線中某一壓力范圍的割線斜率；通常采用100kpa-200kpa壓力段所得的壓縮系數來判定土的壓縮性： a1-20.5Mpa-1 屬高壓縮性計算公式如下：a1-2=（(ei-ei+1)/(Pi+1-Pi)）1000ei=e0-(1+e0)hi/h0hi 表示某一級壓力下試樣穩定后的變形量mm (減去儀器變形量后的值)h0 表示試樣初始高度 mm 2 土的力學性指標土的力學性指標（2）壓縮模量：在無側向膨脹條件下，壓縮時垂直壓力增量與垂直應變增量的比值稱為壓縮

29、模量；壓縮模量越大，表明土在同一壓力變化范圍內土的壓縮變形越小，則土的壓縮性越低；計算公式如下： Es=(1+e0)/av根據100-200kpa壓力段的壓縮模量標準判定如下： Es 5 MPa 高壓縮性5 MPa 15 MPa 低壓縮性（3）體積壓縮系數：土壓縮時單位體積垂直應變與垂直壓力增量之比，即壓縮模量的倒數稱為體積壓縮系數；體積壓縮系數越大，表明土的壓縮越高。計算公式為： mv=1/Es=av/(1+e0)(4) 壓縮指數：e-p曲線一直線部分的斜率稱為壓縮指數，壓縮指數愈大，表明土的壓縮性愈高。對于同一個試樣，壓縮指數是個定量，不隨壓力增大而變化。計算方法如下：Cc=(ei-ei+

30、1)/(Pi+1-Pi) 2 土的力學性指標(5) 回彈指數：e-p曲線回彈圈中虛線的斜率稱為回彈指數。回彈指數愈大，表明土的回彈變形量愈大。計算方法如下：Cs=(ei-ei+1)/(Pi+1-Pi)(6) 先期固結壓力：是指該土層在地質歷史上所曾經承受過的上履土層自重壓力或其他作用力，并在該力作用下，己固結穩定的最大壓力。先期固結壓力與目前上履土層自重壓力的比值稱為超固結比，用OCR表示。根據OCR值可以判斷該土層的應力狀態和壓密狀態，見下表：根據先期固結壓力判斷土的壓密狀態土的狀態 Pc與P0的比較 OCR值 典型土類超壓密土 PcP0 OCR1 老黏性土正常壓密土 Pc=P0 OCR=1

31、 一般黏性土欠壓密土 PcP0 OCRqu120kpa 硬120kpaqu60kpa 中等60kpaqu30kpa 軟 qu30kpa 很軟 粘性土結構性按靈敏度分為；St16 極靈敏3土的滲透性指標土的滲透性指標 3.1土的滲透性土的滲透性土的透水性指標以滲透系數來表示，其物理意義為當水力梯度等于1時的滲透速度。1室內測定方法有： 南55型滲透儀（變水頭滲透儀），適用于粘性土的滲透試驗。試驗原理：在某一初始水頭差h0作用下，水流過試樣，由于水流動，量管內水頭不斷下降，在時間 t終了時的水頭差為h1，由量管測得的水量為Q，量管的內截面積為a，因為整個試驗時間內水頭都在變化，所以達西定律用微分方

32、程來表示，經過積分便得到滲透系數的計算公式.變水頭滲透試驗方法：（1）將裝有試樣的環刀（直徑61.8mm, 高度40mm）裝入滲透容器，密封至不漏水不漏氣；（2）將滲透容器的進水口與變水頭管連接，利用供不瓶中的純水向進水管注滿水，并滲入滲透容器，開排氣閥，排除滲透容器底部的空氣，直至溢出水中無氣泡，關排氣閥，放平滲透容器，關進水管夾。（3）向變水頭管注純水，水頭不高度一般不應大于2m，待水位穩定后切斷水源，開進水管夾，使水通過試樣，當出水口有水溢出時開始測記變水頭管中起始水頭高度和起始時間，按預定時間間隔測記水頭和時間的變化，并測記出水口 的水溫。3土的滲透性指標（4）將水頭管中的水位變換高度

33、，待水位穩定再進行測記水頭和時間變化，重復5-6次，取其平均值。當不同開始水頭下測定的滲透系數在允許差值范圍內時，試驗結束。（5）按下式計算變水頭滲透系數： kt=2.3aL(H1/H2)/A(t2-t1) a：變水頭管的斷面積（cm2） A：土試樣的截面積（cm2）； L：試驗量管長度（cm）； 70型滲透儀（常水頭滲透儀），適用于砂性土。2 水平向滲透性測定土的水平向滲透系數比較困難，過去室內比較簡單的辦法就是把土樣轉90方向，再按測定豎向滲透系數的方法來測定。Rowe滲透儀的水流流向是徑向向內的，其理論計算與井的抽水試驗情況相似，可以直接寫出水平向滲透系數的計算公式。3土的滲透性指標 3

34、.2 非均質土的滲透性非均質土的滲透性天然土層是成層的，各土層的系數分別為k1,k2,k3,厚度分別為上H1，H2，H3，在水力坡降的作用下，水平方向的平均滲透系數為kx,垂直方向的滲透系數為中kz,其計算公式分別為：Kx=(k1H1+k2H2+k3H3+)/HKz=H/(H1/k1)+(H2/k2)+H3/k3)+)由上述分析可看出，各層土的滲透系數相差很大，水平向滲透由最透水的一層控制，豎向滲透由最不透水的土層控制。所以，成層土的水平滲透系數總是大于它的豎向滲透系數 4.3固結系數是表示土的固結速度的一個特性指標，固結系數越大，表明土的固結速度越快，可用來計算實際受壓土層不同時間的固結度，

35、其值大小取決于土在某一壓力范圍的滲透系數、孔隙比以及壓縮系數。4土的壓實性指標土的壓實性指標 4.1 土的擊實性土的擊實性在一定的擊實功能作用下，能使填筑土達到最大密度所需的含水量為最優含水量，與其相應的干密度稱為最大干密度。擊實試驗的原理是根據土的三相（顆粒、水、空氣）之間的體積變化理論而來的。土的擊實程度與含水量、擊實功能和擊實方法有著密切關系，當擊實功能和擊實方法不變時，則土的干密度隨含水量的增加而增加。當干密度達到某一最大值后，含水量的繼續增加反而使干密度減少。此最大值稱為最大干密度，其相應的含水量稱為最優含水量。4.2砂土的密實度砂土的密實度砂土的相對密度：砂土最疏松狀態的孔隙比和天

36、然狀態的孔隙比之差，與砂土最疏松狀態的孔隙比和最緊密狀態的孔隙比之差的比值。即Dr=(emax-e)/(emax-emin)天然狀態下的孔隙比介于最大與最小孔隙比之間，所以，Dr值變化在0-1之間，通常把Dr作為砂土的結構指標，按值大小分為以下三種狀態；0 Dr 0.33 疏松0.33 Dr 0.67 中密0.67 qu120kpa 硬120kpaqu60kpa 中等60kpaqu30kpa 軟qu30kpa 很軟 粘性土結構性按靈敏度分為；St16 極靈敏試驗操作規程 12 擊實試驗擊實試驗 12.1概述概述 室內擊實試驗是通過擾動土在一定擊實功能下，得到干密度隨含水量變化的關系曲線，以求得

37、土的最大干密度和最優含水量，從而了解土的壓實特性，為工程設計和現場施工碾壓提供土的壓實性指標。 12.2 擊實試驗的原理擊實試驗的原理： 是根據土的三相（顆粒、水、空氣）之間的體積變化理論而來的。土的擊實程度與含水量、擊實功能和擊實方法有著密切關系，當擊實功能和擊實方法不變時，則土的干密度隨含水量的增加而增加。當干密度達到某一最大值后，含水量的繼續增加反而使干密度減少。此最大值稱為最大干密度，其相應的含水量稱為最優含水量。 12.3 擊實試驗方法擊實試驗方法： 擊實試驗分輕型和重型擊實兩種。輕型擊實適用于粒徑小于5mm的粘性土，重型擊實適用于粒徑不大于20mm的土。 12.4 試樣制備試樣制備： 分為干法和濕法兩種干法制備： 用四分