土工试验及其应用(非常好的岩土工程学习资料(5)

综合各个规范,介绍土工试验原理、方法及应用,非常好的岩土工程学习资料

3． 试验要点

① 总土质量一定要有代表性，且用四分法取干土样。

最大粒径＜2mm，取±100~300g；

最大粒径＜10mm，取±300~1000g；

最大粒径＜20mm，取±1000~2000g；

最大粒径＜40mm，取±2000~4000g；

最大粒径≥40mm，取±4000g。

② 无论是全筛还是缩分过筛都要每级筛干净，将试样过2mm筛，称筛上和筛下的土样

质量。当筛下的试样质量小于试样总质量的10%时，不作细筛分析，筛上的试样质

量小于试样总质量10%时，可不作粗筛分析。

（二） 密度计法

密度计法是将一定量（通常取30克风干土）的土样加水浸泡约24小时的悬液过0.075mm筛，过筛后的悬液放入量筒中，加水制成一定量的土悬液（1000ml），经过搅拌，使土的大小颗粒在水中均匀分布，成为均匀浓度的土悬液，静止悬液，让土粒沉降，在土粒下沉过程中用密度计在悬液中测读出对应于不同时间的不同悬液密度，根据密度计读数和土粒的下沉时间，计算出小于某一粒径的颗粒占土样总质量的百分数。

1． 仪器设备

甲种密度计、量筒、搅拌器、温度计等。

2． 计算公式

① 按下式计算小于某粒径土占总质量的百分比：

X 100CG(Rm T) md

式中CG—土粒比重校正系数，查表可知：

Rm——密度计读数，；（有时要考虑弯液面和分散剂影响）

T—温度校正值，查表可知；

md—干土质量（g）。

② 按下式计算土粒直径：

d 1800 LL K(G3 Gwt) w4gtt

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式中d—试样颗粒粒径（mm）；

η—纯水的动力粘滞系数，与温度有关，查表；

GWT—水的密度，与温度有关，查表可知；

ρW4—温度4℃时水的密度（1g/cm3）；

g—重力加速度（981cm/s2）；

L—某一时间内土粒沉降距离（cm）；

t—沉降时间（s）；

K—粒径计算系数，与土的比重和水的温度有关，可查表得知。

颗粒粒径分配曲线的绘投制同筛分法一样，当密度计法与筛析法联合分析时，应将两段曲线联接处绘成光滑曲线。

3． 试验要点

① 如过0.075mm的悬液澄清，一定要加分散剂，如六偏磷酸钠浓度4%加10ml。

② 一般要用纯水（蒸馏水或离子交换水），如对试验无影响可取地下水或自来水。

③ 画图时曲线要光滑，反S形，允许抛点，但尽量分界点要吻合。

1．3 颗粒分析的应用

在大量土建工程中，土被作为建筑材料或地基所利用，在自然界中土是极其复杂和多变的。土的分散度与其矿物成分有着密切的联系，因为土的分散度在很大程度上反映土的矿物成分，而土的分散程度达到一定的条件（量变过程），就会引起土的性质的显著变化（即质量），这种变化大都反映在土的可塑性、透水性、胀缩性、压缩性和强度稳定性等方面。

大多土的描述和分类都以土粒大小和组成含量作为依据，这是描述土的最简单亦是最主要标准。

1、粒径级配曲线法是表示土的粒度成分的比较完善的方法。在单对数纸上可以绘制粒径级配曲线，从曲线上确定各种粒径的大小和它们所占的百分数，可以进行土的分类。

2、判定地震液化亦需要粒度分析

对于饱和粉、砂土如果小于0.005mm的粘粒含量不小于10%、13%和16%时可判定为地震7度、8度和9度时不液化土。（此时试验时一定要加分散剂）。

3、评定膨胀性指标

如果膨胀土评定其膨胀性指标A（活动度）时，亦要求出粒径小于0.002mm的胶粒含量A Ip

P0.002

4、估算砂土的渗透系数K

2 (cm/s) K Cd10

式中C—系数，其值为100~150；

d10—有效粒径，小于某粒径的百分数为10%时的土粒直径。

1．2 土的比重试验（亦称颗粒密度）

土的比重是指土在温度100~110℃下恒重时的质量与同体积纯水在4℃时质量的比值，它是无量纲的。

比重准确来讲应该是一个相对密度的概念。因为用惯了，故暂时保留“比重”这个名称。

3而颗粒密度是土固体部分的单位体积质量。颗粒密度是有量纲的，单位g/cm。

1．2．1 试验目的

测定土的比重，为计算土的孔隙比、饱和度以及为其他土的物理力学参数（如颗粒分析的密度计法试验，压缩试验等），提供必要的依据。