巖土工程分析評(píng)價(jià)1.土的含水率試驗(yàn)—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(shí)所失去的水分質(zhì)量與干土質(zhì)量的比值，以百分?jǐn)?shù)計(jì)。含水率試驗(yàn)?zāi)康暮头椒ê适潜硎就梁潭龋穸龋┑囊粋€(gè)重要物理指標(biāo)，它對(duì)黏性土的工程性質(zhì)有極大影響，如對(duì)土的狀態(tài)、土的抗剪強(qiáng)度以及土的固結(jié)變化等。一般情況下，同一類土（尤其是細(xì)粒土），當(dāng)其含水率增大時(shí)，其強(qiáng)度就降低。測(cè)定土的含水率，了解土的含水狀況，也是計(jì)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(gè)基本指標(biāo)。試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)?zāi)康暮头椒ㄔ囼?yàn)方法及范圍不能直接測(cè)量土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量，而是通過(guò)測(cè)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(yàn)方法為烘干法和酒精燃燒法烘干法：室內(nèi)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)方法；酒精燃燒法：在野外無(wú)烘箱設(shè)備或要求快速測(cè)定含水率時(shí)，可用酒精燃燒法測(cè)定細(xì)粒土含水率，土的有機(jī)質(zhì)含量不宜大于干土質(zhì)量的5%，當(dāng)土中有機(jī)質(zhì)含量為5%~10%時(shí)，仍允許采用本方法進(jìn)行試驗(yàn)，但應(yīng)注明有機(jī)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(tái)秤稱量5000g，分度值1g；其他干燥器、稱量盒。試驗(yàn)步驟取代表性試樣并稱量：取代表性試樣（對(duì)于細(xì)粒土取15~30g，對(duì)于砂類土取50~100g，對(duì)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(duì)于細(xì)粒土和砂類土稱量準(zhǔn)確至0.01g，對(duì)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(tái)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(kāi)盒蓋，將試樣和盒放入烘箱，在105~110℃下烘到恒重。烘干時(shí)間，對(duì)黏質(zhì)土不得少于8h；對(duì)砂類土不得少于6h；對(duì)有機(jī)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(yàn)成果整理含水率計(jì)算應(yīng)按下式計(jì)算，計(jì)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(yàn)成果整理含水率試驗(yàn)記錄任務(wù)單號(hào)

試驗(yàn)者

試驗(yàn)日期

計(jì)算者

天平編號(hào)

校核者

烘箱編號(hào)

試樣編號(hào)試樣說(shuō)明盒號(hào)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(yàn)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(píng)價(jià)思考題為什么稱量盒的盒身和盒蓋都要編號(hào)？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(shí)，為什么要打開(kāi)盒蓋？試樣烘干后，為什么要立即蓋好盒蓋？巖土工程分析評(píng)價(jià)2.土的密度試驗(yàn)—環(huán)刀法試驗(yàn)?zāi)康暮头椒y(cè)定土的濕密度，可反映其受重力情況，同時(shí)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(jì)以及控制施工質(zhì)量之用。土的濕密度是進(jìn)行擋土墻壓力計(jì)算、土坡穩(wěn)定性驗(yàn)算、地基承載力和沉降量估算以及路基路面施工填土壓實(shí)度控制的重要指標(biāo)之一。試驗(yàn)?zāi)康沫h(huán)刀法：適用不含礫石顆粒的細(xì)粒土，簡(jiǎn)便而準(zhǔn)確，在室內(nèi)和野外普遍采用；蠟封法：適用堅(jiān)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(yàn)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(yàn)步驟天平清零：將干凈的環(huán)刀放置在電子天平或電子臺(tái)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(dòng)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(cè)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(shí)已去除），準(zhǔn)確至0.1g。試驗(yàn)成果整理1.密度及干密度應(yīng)按下列公式計(jì)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(yàn)成果整理2.取算術(shù)平均值本試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行兩次平行測(cè)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(yàn)成果整理密度試驗(yàn)記錄表任務(wù)單號(hào)

試驗(yàn)者

試驗(yàn)日期

計(jì)算者

天平編號(hào)

校核人員

烘箱編號(hào)

試樣編號(hào)環(huán)刀號(hào)

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(píng)價(jià)思考題當(dāng)土樣堅(jiān)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(shí)，采用什么方法進(jìn)行土的密度試驗(yàn)？巖土工程分析評(píng)價(jià)3.土粒比重試驗(yàn)—比重瓶法土粒比重試驗(yàn)—比重瓶法土粒比重是指土在105℃~110℃溫度下烘至恒重時(shí)的質(zhì)量與同體積4℃時(shí)純水的質(zhì)量之比值，簡(jiǎn)稱比重，又稱相對(duì)密度。它是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一，是計(jì)算空隙比和評(píng)價(jià)土類的主要指標(biāo)。土粒比重Gs試驗(yàn)?zāi)康暮头椒芏仍囼?yàn)記錄表比重試驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)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(jì)算孔隙比、孔隙率、飽和度和評(píng)價(jià)土類的主要指標(biāo)。試驗(yàn)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(shí)；虹吸筒法：適用粒徑大于20mm的顆粒含量不小于10%時(shí)。一般土粒的比重應(yīng)用純水測(cè)定；對(duì)含有易溶鹽、親水性膠體或有機(jī)質(zhì)的土，應(yīng)用煤油等中性液體替代純水測(cè)定。儀器設(shè)備比重瓶：容量100mL或50mL，分長(zhǎng)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℃；砂浴：應(yīng)能調(diào)節(jié)溫度；真空抽氣設(shè)備：真空度–98kPa；溫度計(jì)：測(cè)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(yàn)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?jī)纱危瑴?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(duì)長(zhǎng)頸比重瓶，達(dá)到刻度為止。對(duì)短頸比重瓶，注滿水，塞緊瓶塞，多余水自瓶塞毛細(xì)管中溢出。移比重瓶入恒溫水槽。待瓶?jī)?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(cè)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(yàn)步驟1、比重瓶的校準(zhǔn)逐級(jí)測(cè)量瓶加水總質(zhì)量將恒溫水槽水溫以5℃級(jí)差調(diào)節(jié)，逐級(jí)測(cè)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(yàn)步驟2、比重測(cè)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(guò)5mm的篩。將過(guò)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(shí)，稱粒徑小于5mm的烘干土15g裝入；當(dāng)使用50mL比重瓶時(shí)，稱粒徑小于5mm的烘干土12g裝入。試驗(yàn)步驟2、比重測(cè)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(dòng)比重瓶，將瓶放在砂浴上煮沸，煮沸時(shí)間自懸液沸騰算起，砂土不得少于30min，細(xì)粒土不得少于1h。煮沸時(shí)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(jī)質(zhì)時(shí)，測(cè)定其土粒比重時(shí)，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(shí)真空度應(yīng)接近一個(gè)大氣負(fù)壓值（–98Pa），抽氣時(shí)間可為1~2h，直至懸液內(nèi)無(wú)氣泡逸出時(shí)為止。試驗(yàn)步驟2、比重測(cè)量（4）注水并調(diào)節(jié)溫度將純水注入比重瓶，當(dāng)采用長(zhǎng)頸比重瓶時(shí)，注水至略低于瓶的刻度處；當(dāng)采用短頸比重瓶時(shí)，注水至近滿。有恒溫水槽時(shí)，可將比重瓶放于恒溫水槽內(nèi)，待瓶?jī)?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(zhǎng)頸比重瓶時(shí)，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?jī)?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(shí)，塞好瓶塞，使多余水分自瓶塞毛細(xì)管中溢出，將瓶外水分擦干后，稱瓶、水、土總質(zhì)量。稱量后測(cè)定瓶?jī)?nèi)水的溫度。試驗(yàn)步驟2、比重測(cè)量（6）查瓶加水的質(zhì)量根據(jù)測(cè)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(yàn)稱量準(zhǔn)確至0.001g，溫度應(yīng)準(zhǔn)確至0.5℃。試驗(yàn)成果整理1.土粒比重應(yīng)按下列公式計(jì)算：（1）純水測(cè)定時(shí)：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(shí)純水的比重（可查物理手冊(cè)），準(zhǔn)確至0.001。（2）取算術(shù)平均值本試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行2次平行測(cè)定，試驗(yàn)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(yàn)成果整理密度試驗(yàn)記錄表任務(wù)單號(hào)

試驗(yàn)環(huán)境

試驗(yàn)日期

試驗(yàn)者

試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

校核者

烘箱編號(hào)

天平編號(hào)

試樣編號(hào)比重瓶號(hào)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(píng)價(jià)思考題比重瓶法試驗(yàn)的基本原理是什么？巖土工程分析評(píng)價(jià)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(shí)度稠度表示影響土的物理狀態(tài)指標(biāo)無(wú)粘性土（粗顆粒土）的松密程度定義：的密實(shí)度通常是指單位體積中固體顆粒的含量密實(shí)度大密實(shí)度小結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、強(qiáng)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(wú)粘性土的密實(shí)度方法：以孔隙比e、孔隙率n或干密度ρd評(píng)定；以相對(duì)密實(shí)度Dr；以現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)測(cè)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(píng)定優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單方便；缺點(diǎn)：不能反映級(jí)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(shí)：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(shí)度/土的名稱密實(shí)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(xì)砂、粉砂e<0.700.70≤e≤0.850.85<e≤0.95e>0.95對(duì)策2、以相對(duì)密實(shí)度Dr評(píng)定密實(shí)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(shí)狀態(tài)。e、emax、emin：現(xiàn)場(chǎng)、最大、最小孔隙比優(yōu)點(diǎn)：把土的級(jí)配因素考慮在內(nèi)，理論上較為完善缺點(diǎn)：e、emin、emax難以準(zhǔn)確測(cè)定土的物理狀態(tài)指標(biāo)3、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判定標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是一種原位測(cè)試方法。試驗(yàn)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(jiǎn)便的測(cè)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(shí)度的大小。我國(guó)《巖土工程勘查規(guī)范》（GB50021－94）規(guī)定砂土的密實(shí)度按表標(biāo)準(zhǔn)