公路水运工程试验检测人员过渡考试大纲内容-材料.doc

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1、一、试验检测工程师考试大纲主要考试内容土工试验土的三相组成及物理性质指标换算了解：土的形成过程。土的形成过程: 26_3t 土是由地壳表面的岩石经过物力风化 化学风化和生物风化作用之后的产物。岩石暴露在大气中，受到温度变化的影响，体积经常发生膨胀和收缩，不均匀的膨胀和收缩使之产生裂缝，同时长期经受风 霜 雨和雪的侵蚀以及动植物的破坏，逐渐由整块岩石崩解成大小不等和形状不同的碎块，这个过程叫物理风化。物理风化只改变岩石颗粒的大小和形状，不改变颗粒的成分。物理风化后形成的碎块与氧气 二氧化碳和水接触，经过化学变化，变成更细的颗粒并且成分也发生改变，产生与原来岩石成分不同的矿物，这个过程叫做化学风化

2、。在此基础上，加之生物活动的参与，从而产生有机质的积聚，经过这些风化作用所形成的矿物颗粒堆积在一起，其间贯穿着孔隙，孔隙间存在着水和空气。这种松散的固体颗粒（有时还会含有有机质） 水和气体的集合体即是土。 26_3t熟悉：土的三相组成；土是由土颗粒（固相）、水（液相）、气体（气相）。土的物理性质指标及指标换算。 土工试验项目可分为：物理性质试验：含水量、密度、比重、颗粒分析、相对密度。水理性质试验：界限含水量、稠度、膨胀、毛细上升速度。力学性质试验：渗透性、击实性、压缩性、黄土湿陷性、直接剪切、三轴剪切、无侧限剪切、土基承载比、回弹模量。化学性质试验：酸碱度、烧失量、有机质含量、可溶盐含量、阳

3、离子交换量、矿物成份。1.土的密度。2.土颗粒的比重。3.土的含水量。以上三项是基本物理性质指标，下面的六项可以通过前三项换算求出4.干密度。5.饱和密度。6.浮密度。7.孔隙比.8.孔隙率。9.饱和度掌握：含水量试验；是指土颗粒表面以外的水分，它包括结合水和自由水。1、 烘干法：是标准方法，实用于粘质土，粉质土、砂类土和有机质土。步骤：1.取代表性试样，细粒土1530g，砂类土、有机土50g，放入盒内立即盖好盒盖，称质量。2.打开盒盖，放入105110 OC恒温下烘干，细粒土不少于8h，砂类土不少于6h，对于含有机质超过5%的土，应将温度控制在6570OC.3.烘干后放入干燥器内冷却（一般只

4、需0.51h）.冷却后盖好盒盖称质量，准确至0.01g。3.结果整理，计算至0.1%.4.允许平行差：含水量5%以下为0.3、含水量40%1、含水量40以上2。2、 酒精燃烧法：适用于快速简易测定细粒土（含有机质的除外）。酒精：纯度95%，粘质土510g，砂类土2030g，注入酒精至出现自由液面，为使酒精在试样中充分混合均匀，可将盒底在桌面轻轻敲击。烧3遍立即称质量3、 其他测试方法：红外线照射法；比重法；微波加热法；碳化钙气压法：适用于路基土盒稳定土的快速测定4、 特殊土的含水量测定：含石膏土和有机质土：110 OC时含石膏土会失去结晶水，对有机质土其有机成分会燃烧，适宜用真空干燥箱在近乎1

5、个大气压力作用下，或温度在60 OCOC干燥h以上；对无机结合料宜先将烘箱提前升温到110在放入水泥结合料烘干。密度试验：环刀法、蜡封法、灌砂法、灌水法1、 环刀法：适用于细粒土。天平感量0.1g.平行差不得大于0.03g/cm3使用设备：人工取土器，其中：环刀：内径（d）68cm，高（h）23cm。天平：感量0.1g（用于取内径小于70mm样品称量）或1.0g（用于取内径100mm样品的称量）。其它：镐、小铁锹、直尺、修土刀、钢丝锯、凡士林等。试验步骤：1、按有关试验方法对检测试样用同种材料进行击实试验，得到最大干密度及最佳含水量。2、（1）擦净环刀，称取环刀重量M2，准确至0.1g。 （2

6、）在试验地点，将面积约30cm30cm的地面清扫干净，并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分，达到一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得扰动下层。 （3）将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放入定向筒内与地面垂直。 （4）将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。 （5）去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。 （6）轻轻取下环盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直尺检测直至修平为止。 （7）擦净环刀外壁，用天平称取出环刀及试样合计质量M1，准确至0.1g。 （8）自环刀中取出试样，取具有代表性的试样，测定其含水量（w）。

7、3、进行两次平行试验，其平行差值不大于0.03g/cm3。求其算术平均值。4、计算：按计算湿密度 按计算干密度 5、按计算测试点的施工压实度（K） 6、报告：分别填写土的鉴定分类、土的含水量、湿密度、干密度、最大干密度、压实度等。2、 蜡封法：适用于易破裂土和形状不规则的坚硬土。天平感量0.01g3、 灌水法：适用现场测定粗粒土和巨粒土。台称感量5g，两次平行差不大于0.03g/cm3。4、 灌砂法：适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土，试样最大粒径不得超过15mm，测定密度层厚度为150200mm简述灌砂法试验中灌砂筒下部圆锥体内砂的质量的标定过程使用设备：灌砂筒、金属标定罐、台称（感量不大

8、于1g）、量砂（粒径0.30.6mm清洁干净的均匀砂）。标定过程：1、在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装入筒内砂的质量m1,准确至1g。2、将开关打开，使灌砂筒筒底的流砂孔、圆锥形漏斗上端开口圆孔及开关铁板中心的圆孔上下对准，让砂自由流出，并使流出砂的体积与工地所挖试坑的体积相当（等于标定罐的容积），然后关上开关。3、不晃动储砂筒的砂，轻轻地将罐砂筒移至玻璃板上，将开关打开，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，将开关关上，并细心地取走灌砂筒。4、收集并称量留在玻璃板上的砂，准确至1g。玻璃板上的砂就是填满筒下部圆锥体的砂(m2)重复上述测量三次，取其平均值。灌砂试验

9、步骤 1 在试验地点，选一块约40cm40cm平坦表面，并将其清扫干净，将基板放在此平坦表面上。如此表面的粗糙度较大，则将盛有量砂的灌砂筒放在基扳中间的圆孔上。打开灌砂筒开关，让砂流入基板的中孔内，直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。取下罐砂筒，并称筒内砂的质量，准确至1g。 2 取走基板，将留在试验地点的量砂收回，重新将表面清扫干净。将基板放在清扫干净的表面上，沿基板中孔凿洞，洞的直径100mm。在凿洞过程中，应注意不使凿出的试样丢失，并随时将凿松的材料取出，放在已知质量的塑料袋内，密封。试洞的深度应等于碾压层厚度。凿洞毕，称此塑料袋中全部试样质量，准确至1g。减去已知塑料袋质量后，即为试样

10、的总质量。3 从挖出的全部试样中取有代表性的样品，放入铝盒测定其含水量。样品数量：对于细粒土，不少于l00g；对于粗粒土，不少于500 g4 将基板安放在试洞上，将灌砂筒安放在基板中间（储砂筒内放满砂至恒量），使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞。打开灌砂筒开关，让砂流人试洞内关闭开关。仔细取走灌砂筒，称量筒内剩余砂的质量，准确至1g 。5 如清扫干净的平坦的表面上，粗糙度不大，则不需放基板，将罐砂简直接放在已挖好的试洞上。打开筒的开关，让砂流人试洞内。在此期间，应注意勿碰动灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关。仔细取走灌砂筒，称量筒内剩余砂的质量，准确至1 g。 6 取出试洞内的量砂，

11、以备下次试验时再用。若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质，则应重新烘干，过筛，并放置一段时间，使其与空气的湿度达到平衡后再用。7 如试洞中有较大孔隙，量砂可能进入孔隙时，则应按试洞外形，松弛地放人一层柔软的纱布。然后再进行灌砂工作。（七）结果整理 计算填满试洞所需的质量、计算试验地点土的湿密度、计算土的干密度相对密度：相对密度是砂紧密程度的指标，等于其最大孔隙比与天然孔隙比之差和最大孔隙比与最小孔隙比之差的比值。目的：是求无凝聚性土的最大与最小孔隙比，用于计算相对密度，借此了解该土在自然状态或经压实后的松紧情况和土粒结构的稳定性。适用：颗粒直径小于5mm的土，且粒径25mm的试样质量不大于试

12、样总质量的15%土的粒组划分及工程分类了解：粒度、粒度成分及其表示方法；司笃克斯定律。土粒的大小称为粒度。把大小相近的土粒合并为组，称为粒组。土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量，表示方法有：表格法、累计曲线法和三角坐标法司笃克斯定理：（土粒在液体中的沉降速度与粒径的关系成正比）进行。司笃克斯公式得的颗粒直径并不是实际土粒的尺寸，而是水力直径()。熟悉：土粒级配指标；Cu、Cc；土粒大小及粒组划分。不均匀系数反映大小不同粒组的分布情况。Cu越大，表示土粒分布范围大土的级配良好；曲率系数则是描述累计曲线的分布范围，反映累计曲线的整体形状。当同时同时满足不均匀系数5和曲率系数=13时为级配良

13、好土。否则为级配不良土。粒组划分有两种方式：1） 任意划分的方式。即按一定的比例递减关系划分粒组的界限值。2）考虑土粒性质变化的方式。即使划分的粒组界限值与粒组性质的变化相适应。掌握：土的工程分类及命名（现行公路土工试验规程）；颗粒分析试验。细粒土有机质O粘质土 CGSMHML粉土 M土的命名：符号：H-高 L-低 W-良好级配 P-不良级配 C-粘土M-粉土 S-砂土Y-黄土 O-有机质土 B-漂石 G砾石 Cb-卵石 E-膨胀土 R-红粘土 St-盐渍土CHO MHOCLO CLO粘土C 粉土CSGMHSMLSCHSCLSMHGMLGCHCLCHGCLG颗粒分析有筛分法和沉降分析法。大于0

14、.074的采用筛分法，而对于小于0.074的则用沉降分析法，就是根据土粒在液体 中沉降的速度与粒径间的关系颗由司笃克斯定理确定，属于沉降分析法的有比重计法和移液管法；土粒越大在静水中沉降速度越快，反之土粒越小沉降速度越慢。土的相对密度及界限含水量了解：天然稠度试验。熟悉：相对密实度D1的基本概念及表达；黏性土的界限含水量（液限L、塑限p、缩限s）；塑性指数Ip、液性指数IL。相对密度：是砂紧密程度的指标。-为砂土以最松散状态时的孔隙比。 为砂土天然状态下的孔隙比。为砂土以最紧密状态时的孔隙比 D1=0表示砂土处于最疏松状态；D1=1表示砂土处于最紧密状态土从液体状态向塑性体状态过渡的界限含水量

15、称为液限，土由塑性体状态向脆性固体状态过渡的界限含水量称为塑限，当土达到塑限后继续变干，土的体积随含水量的减少而收缩，但达某一含水量后，体积不再收缩，这个界限含水量称为缩限。土处于塑性状态的含水量范围即液限与塑限之差值称为塑性指数，反映了土中粘泥含量的大小；液性指数反映天然含水量与界限含水量的关系，反映土的状态。试验方法：液塑限联合测定法、碟式仪液限试验法、锥式仪液限试验法、滚搓法塑限试验法。掌握：砂土相对密实度测试；界限含水量试验。砂的相对密实度试验(T1023-93) 相对密度是砂紧密程度的指标，等于其最大孔隙比与天然孔子比之差和最大孔隙比与最小孔隙比之差的比值本试验的目的是求无凝聚性土的

16、最大与最小孔隙比，用于计算相对密度，了解该土在自然状态或经压实松紧情况和土粒结构的稳定性 最大孔隙比的测定：取代表性试样约1.5kg，充分风干(或烘干)，碾散拌匀，将锥形塞杆自漏斗下口穿入，并向上提起，使锥体堵住漏斗管口，一并放入体积 1000 立方厘米量筒中，使其下端与量筒底相接 (3)称取试样700克，准确至1 克，均匀倒入漏斗中，将漏斗与塞提高，移动塞杆使锥体略离开管口，管口应经常保持高出砂面约1-2 厘米，使试样缓缓且均匀分布地落入量筒中 (4)试样全部落入量筒后取出漏斗与锥开塞，用砂面拂平器将砂面拂平，勿使量筒振动，然后测读砂样体积，估 5立方厘米 (5)以手掌或橡皮塞堵住量筒口，将

17、量筒倒转，缓慢地转动量筒内的试样，并回到原来位置，如此重复几次，记下体积的最大值，估读 5立方厘米 (6)取上述两种方法测得的大体积值，计算最大孔隙比 最小孔隙比的测定：(1)取代表性试样约4千克，按上面步骤处理 (2)分三次倒入容器进行振击，先取上述试样600-800克(其数量应使振击后的体积略大于容器容积的1/3)倒入1000立方厘米容器内，用振动仪以各150-200次/min的速度敲打容器两侧，并在同一时间内，用击锤于试样表面锤击30-60次/min，址至砂样体积不变为止(一般约 5-10min)细砂应用较多击数 (3)如用电动最小孔隙比试验仪时，当试样同上法装入容器后，开动电机，进行振

18、击试验 (4)进行后二次加土的振动和锤击，第三次加土时应先在容器口安装套环 (5)最后一次振毕，取下环，用修土刀齐容器顶面削去多余试样，称量，准确至1克，计算其最小孔隙比 按下列公式计算相对密实度=(e最大-e0 )/(e最大-e最小 ) 液限塑限联合测定法 （T 011893）目的和适用范围：分划分土类、计算天然稠度、塑性指数，供公路工程设计和施工使用。用于粒径不大于0.5mm、有机质含量不大于试样总质量5%的土。试验步骤：取有代表性的天然含水量或风干土样。如土中含大于0.5mm时，应研碎过0.5mm的筛。取0.5mm筛下的代表性土样200g，分开放入三个盛土皿中，加不同数量的蒸馏水，土样的

19、含水量分别在控制在液限（a点）、略大于塑限（c点）和二者的中间状态（b点）。用调土刀调匀，盖上湿布，放置18h以上。将土样搅拌均匀，分层装入杯中，试杯装满后，刮成与杯边齐平。锥头上涂少许凡士林。将装好土样的试杯放在联合测定仪的升降座上，锥尖与土样表面刚好接触，然后开动称表，经5s时，松开旋钮，锥体停止下落，此时游标读数即为锥入深度h。去掉锥尖入土处凡士林，测土杯中土的含水量w，重复以上步骤，对其他2个土样进行测试。重复上述步骤，对其它两个含水量土样进行试验，测其锥入深度和含水量。根据上述求出的液限，通过液限L与塑限时入土深度hp的关系曲线，查得hp，再由图求出入土深度为hp时所对应的含水量，即

20、为该土样的塑限p。查L-hp关系图时，须先通过简易鉴别法及筛分法，把砂类土与细粒土区别开来，再按这两种土分别采用相应的L-hp关系曲线；对于细粒土，用双曲线确定hp值；对于砂类土，则用多项式曲线确定hp值。土的动力特性与击实试验了解：击实的工程意义；击实试验原理。击实试验：意义：为解决经常遇到的填土压实、软土地基的强夯和换土碾压等问题，采用既经济又合理的方法，使土变得密实，在短期内提高土的强度以达到改善土的工程性质的目的。原理：指采用人工或机械对土施加夯压能量，使土颗粒重新排列紧密，对于粗粒土因颗粒的紧密排列，增强了颗粒表面摩擦力和颗粒之间嵌挤形成的咬合力。对于细粒土则因为颗粒间靠紧而增强粒料

21、间的分子引力，从而在于使土在短时间内得到新的结构强度。方法有两种：现场填筑试验、室内击实试验。熟悉：土的击实特性； 1.击实曲线有个峰点。2.当土含水量偏干时，含水量的变动对干密度的影响要比含水量偏湿时的影响更为明显。3. 当土的含水量接近和大于最佳值时，土内孔隙中的空气越来越多的处于与大气隔离的封闭状态，击实作用已不能将这些气体排出，亦即击实土不可能达到完全饱和状态。因此击实曲线必然位于饱和曲线的下侧。当土的含水量偏干时，即土处于疏松状态，此时土中胡孔隙大都以大气连通胡气体充满，土中含水较少。压实时，需要克服粒间气体胡排除及内摩擦阻力和黏结力，才能使颗粒产生相互的位移和靠近。含水量偏干时，气

22、体易于被挤出，故土体的密度容易被击实增大，当含水量增多并接近最佳含水量时，土中所含的水量有利于在击实功能作用下，克服摩阻力和黏结力而发生相互位移使土密实。故只有在最佳含水量时，土才能被击实至最大干密度影响压实的因素。（1）含水量对压实过程的影响：土的塑性指数愈大，土的最佳含水量也愈大，同时其最大干密度愈小。因此，一般砂性土的最佳含水量小于粘性土，而砂性土的最大干密度也大于粘性土。（2）击实功对最佳含水量和最大干密度的影响：对同一种土，击实功愈大，土的最大干密度也愈大，而土的最佳含水量愈小。当然击实功的增大是有限度的（3）不同压实机械对压实的影响：（4）土粒级配的影响掌握：击实试验。击实试验 （

23、一）目的和适用范围 ；本试验分轻型击实和重型击实。小试筒适用于粒径不大于25mm的土，大试筒适用于粒径不大于38mm的土。（二） 仪器设备 1 标准击实仪、2 烘箱及干燥器。3 天平：感量0.01g 4 台秤：称量10kg，感量5g5 圆孔筛：孔径38mm、25mm、19mm和5mm各一个。6 拌和工具：400mm*600mm、深70mm的金属盘（三）试样本试验可分别采用不同的方法准备试样。各方法可按规定准备试料。1 干土法(土重复使用)将具有代表性的风于或在50温度下烘干的土样放在橡皮板上，用圆木棍碾散，然后过不同孔径的筛(视粒径大小而定)。对于小试筒，按四分法取筛下的土约3kg；对于大试筒

24、，同样按四分法取样约6.5kg。估计土样风干或天然含水量，如风干含水量低于开始含水量太多时，可将士样铺于一不吸水的盘上，用喷水设备均匀地喷洒适当用量的水，并充分拌和，闷料昼夜备用。2 干上法(土不重复使用)按四分法至少准备5个试样，分别加入不同水分(按23%含水量递增)，拌匀后闷料一夜备用。3 湿土法（土不重复使用）对于高含水量土，可省略过筛步骤，用手拣除大于38mm的粗石子即可。保持天然含水量的第一个土样，可立即用于击实试验。其余几个试样，将土分成小土块，分别风干，使含水量按2%3%递减。（四）试验步骤：1 根据工程要求，按规定选择轻型或重型试验方法。根据土的性质（含易击碎风化石数量多少，含

25、水量高低），按规定，选用干土法（土重复使用或不重复使用）或湿土法。2 将击实筒放在坚硬的地面上，取制备好的土样分35次倒入筒内。小筒按三层法时，每次约800900g(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的13)；按五层法时，每次约400500g(其量应使击实后的土样等于或略高于筒高的15)。对于大试筒，先将垫块放人筒内底板上，按五层法时，每层需试样约900g(细粒土)一1l00g(粗粒土)；按三层法时，每层需试样1700g左右。整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击实数进行第层土的击实，击实时击锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于土样面，第一层击实完后，将试样层面“拉毛”，然后再装人套筒，重复上

26、述方法进行其余各层土的击实。小试筒击实后，试样不应高出筒顶面5mm；大试筒击实后，试样不应高出筒顶面6 mm 。3 用修上刀沿套筒内壁削刮，使试样与套筒脱离后，扭动并取下套筒，齐筒顶细心削平试样，拆除底板，擦净筒外壁，称量准确至1 g。4 用推土器推出筒内试样，从试样中心处取样测其含水量，计算至0.1%。测定含水量用试样的数量按规定取样(取出有代表性的土样)两个试样含水量的精度应符合本规程（含水量试验）的规定。5 对于干土法(土重复使用)，将试样搓散，然后按本规程方法进行洒水、拌和，但不需要闷料，每次约增加班费2%3%的含水量，其中有两个大于和两个小于最佳含水量，所需要加水量按公式 按上述步骤

27、进行其它含水量试样的击实试验。 对于干土法(土不重复使用)和湿土法，按第3条所备各个试样，分别按上述步骤进行击实试验。 （五）结果整理 1 计算击实后各点的于密度： 2 以干密度为纵坐标，含水量为横坐标，绘制干密度与含水量的关系曲线)，曲线上峰值点的纵、横坐分别为最大干密度和最佳含水量。如曲线不能绘出明显的峰值点，应进行补点或重做。 3 计算空气体积等于零的等值线，并将这根线绘在含水量与干密度的关系图上，以资比较。 4 当试样大于38mm颗粒时，应先取出大于38mm颗粒，并求得其百分率p,把小于38mm部分作击实试验按下面公式分别对试验所得的最大干密度校正。最佳含水量校正（适用于大于38mm颗

28、粒的含水量小于30%）: 土体压缩性指标及强度指标了解：压缩机理；有效应力原理；与强度有关的工程问题；三轴压缩试验；黄土湿陷试验。压缩原理：测定土的湿密度、含水率，计算土样干密度、初始孔隙比，并用此密度、含水率条件下 的试样进行压缩试验，根据试验数据绘制孔隙比与压力的关系曲线（即压缩曲线），确定土的 压缩系数、压缩模量，评价土体的压缩性有效应力原理：土体中存在两种不同性质的应力。一种应力叫做有效应力，它是通过土骨架传递下去的，一种应力作用于孔隙水上，不能使土体发生体积和强度变化，称为孔隙水压力。与强度有关的工程问题： 土体的压缩变形主要是由于孔隙的减小所引起的，饱和土的压缩需要一定时间才能完成

29、的，饱和土的孔隙中全部充满水，要使孔隙减小，就必须使土中的水部分挤出，亦即土的压缩与孔隙中水挤出使同时发生的。土中水部分挤出需要一定时间，土的颗粒越粗，孔隙越大，则透水性越大，因而土中的水挤出和土体的压缩越快，粘土颗粒很细，则需要很长时间。首先使土作为材料构成的土工构筑物的稳定问题，其次是土作为工程构筑物的环境问题，即土压力问题，再次则是土建筑物地基的承载力问题。三轴压缩试验 ：不固结不排水剪（UU试验） 固结不排水剪（CU试验） 固结排水剪（CD试验）黄土湿陷试验：测定黄土的大孔隙比和相对下沉系数熟悉：室内压缩试验与压缩性指标；先期固结压力pe与土层天然固结状态判断；强度指标c、；CBR的概

30、念。土样连同金属环刀装于容器内，在无侧胀条件下对土样分级施加竖向压力，测记每级压力下不同时间的土样竖向变形（压缩量）ht 以及压缩稳定时的变形量h，据此计算并绘制不同压力p时的htt曲线和hp关系曲线或者孔隙比e与压力p的关系曲线。土的压缩系数a；土的压缩模量Es；压缩指数Cc。 C 指土的粘聚力 指土的内摩擦角 CBR 指承载比掌握：固结试验；直接剪切试验；无侧限抗压试验；承载比（CBR）试验；回弹模量试验。直接剪切试验：直接剪切仪分为应变控制式和应力控制式两种，前者是等速推动试样产生位移，测定相应的剪应力，后者则是对试件分级施加水平剪应力测定相应的位移，目前我国普遍采用的是应变控制式直剪仪

31、，该仪器的主要部件由固定的上盒和活动的下盒组成，试样放在盒内上下两块透水石之间。试验时，由杠杆系统通过加压活塞和透水石对试件施加某一垂直压力，然后等速转动手轮对下盒施加水平推力，使试样在上下盒的水平接触面上产生剪切变形，直至破坏，剪应力的大小可借助与上盒接触的量力环的变形值计算确定。通常采用4个试样，分别在不同的垂直压力p下，施加水平剪切力进行剪切，测得剪切 破坏时的剪应力。然后根据库仑定律确定土的抗剪强度指标：内摩擦角和粘聚力c。根据试验时的剪切速率和排水条件不同，直接剪切试验可分为：快剪、固结快剪和慢剪 三种方法。试验方法的选择，原则上应该尽量模拟工程的实际情况，如施工情况，土层排水 条件

32、等(学生试验一般采用快剪方法)。对同一种土至少取4个试样，分别在不同垂直压力下剪切破坏，一般可取垂直压力为100、200、300、400kPa，将试验结构绘制成如图所示的抗剪强度f和垂直压力之间关系，试验结果表明，对于粘性土f-基本上成直线关系，该直线与横轴的夹角为内摩擦角，在纵轴上的截距为内聚力c。对于无粘性土，f与之间关系是通过原点的一条直线。为了近似模拟土体在现场受剪的排水条件，直接剪切试验可分为快剪、固结快剪和固结慢剪三种方法:快剪试验是在试样施加竖向压力后，立即快速施加水平剪应力使试样剪切破坏。固结快剪是允许试样在竖向压力下充分排水，待固结稳定后，再快速施加水平剪应力使试样剪切破坏。

33、慢剪试验则是允许试样在竖向压力下排水，待固结稳定后，以缓慢的速率施加水平剪应力使试样剪切破坏。直接剪切仪具有构造简单，操作方便等优点，但它存在若干缺点，比如剪切面限定，不是沿土样最薄弱的面剪切破坏；不能严格控制排水条件等。无侧限抗压强度试验：1、目的和适用范围：无侧限抗压强度是试件在无侧向压力的条件下，抵抗轴向压力的极限强度。用于测定饱和软粘土的无侧限抗压强度及灵敏度。2、 仪器设备：应变控制式允许膨胀压缩仪、重塑筒、百分表、 其它：天平(感量0.1g)、秒表、卡尺、直尺、削土刀、钢丝锯、塑料布、金属垫板、凡士林等。3、试样 将原状土样按天然层次放在桌上，在切土盘的上下盘之间，再用削土刀切削直

34、至达到要求的直径为止。取出试件，按要求的高度削平两端。端面要平整，且与侧面垂直，上下均匀。试件直径和高度应与重塑筒直径和高度相同，一般直径为40毫米，高为10厘米。试件直径与高度之比应大于2，按软土的软硬程度采用2.0-2.5。4、试验步骤：（1）、将切削好的试件立即称量，准确至0.1g。同时取切削下的余土测定含水量。用卡尺测量其高度及上、中、下各部位直径，按下式计算其平均直径D0：D0=(D1+2D2+D3)/4（2） 在试件端抹一薄层凡士林。（3）、将制备好的试件放在允许膨胀压缩仪下加压板上，转动手轮，使其与上加压板刚好接触，调测力计百分表读数为零点。（4）、以轴向应变1%-3%/min的

35、速度转动手轮(6-12r/min)，使试验在8-20min内完成。（5）、 应变在3%以前，每0.5%应变记读百分表读数一次应变达3%以后，每1%应变记计百分表读数一次。（6）、当百分表达到峰值或读数达到稳定，再继续剪3%-5%应变值即可停止试验。如读数无稳定值，则轴向应变达20%的即可停止试验。（7）、试验结束后，迅速反转手轮，取下试件，描述破坏情况。（8）、 若需测定灵敏度，则将破坏的后的试件去掉表面凡士林，再加少许土，包以塑料布，用手捏搓，破坏其结构，重塑为与重塑前尺寸相等，然后立即重复本规程25.0.4.3至25.0.4.7步骤进行试验。5 结果整理 （1）计算轴向应变、试件平均断面积

36、、以轴向应力为纵坐标，轴向应变为横坐标，绘制应力-应变曲线。以最大轴向应力作为无侧限抗压强度。若最大轴向应力不明显，取轴向应变15%处的应力作为该试件的无侧根抗压强度qu。（5）、 按公式计算灵敏度。（CBR）试验：（1）试样准备：将具有代表性的风干试料，用木碾捣碎，但应尽量注意不使土或粒料的单个颗粒破碎。土团均应捣碎至通过5毫米的筛孔。用38毫米筛筛除大于38毫米的颗料，并记录超尺寸颗粒的百分数，将已过筛的试料按四分法分成4份。每份质量6千克，供击实试验和制试件之用。在预定做击实试验的前一天，取有代表性的试料测定其风干含水量。（2） 称试筒本身质量(m1)，将试筒固定在底板上，将垫块放入筒内

37、，并在垫块上放一张滤纸，安上套环。（3） 将1份试料，按II-2规定的层数和每层击数，求试料的最大干密度和最佳含水量。（4）将其余3分试料，按最佳含水量制备3个试件，将一份试料平铺于金属盘内，按事先计算得的该份试料应加的水量均匀地喷洒在试料上。拌匀后密闭浸润备用。制每个试件时，都要取样测定试料的含水量。注:需要时，可制备三种干密度试件。如每种干密度试件制3个，则共制9个试件。每层击数分别为30、50和98次，使试件的干密度从低于95%到等于100%的最大干密度，这样，9个试件共需试料约55千克。（5）、 将试筒放在坚硬的地面上，按规定的分层和击数进行试样的击实，第一层击实完后，将试样层面“拉毛

38、”，然后再装入套筒，重复上述方法进行其余每层试样的击实，大试筒击实后，试样不宜高出筒高10毫米。（6）、 卸下套环，用直刮刀沿试筒顶修平击实的试件，表面不平整处用细料修补。取出垫块，称试筒和试件的质量(m2)。（7） 泡水测膨胀量的步骤如下：1)在试件制成后，在试件顶面的放一张好滤纸，并在上安装附有调节杆的多孔板，在多孔板上加4块荷载板。2)将试筒与多孔板一起放入槽内(先不放水)，并用拉杆将模具拉紧，安装百分表，并读取初读数。3)向水槽内放水，使水自由进到试件的顶部和底部。在泡水期间，槽内水面应保持在试件顶面以上大约25毫米，通常试件要泡水4昼夜。4)泡水终了时，读取试件上百分表的终读数，并计

39、算膨胀量。5)从水槽中取出试件，倒出试件顶面的水，静置15min，让其排水，然后卸去附加荷载和多孔板、底板和滤纸，并称量(m3)，以计算试件的湿度和密度的变化。回弹模量试验：1、按照击实试验的方法制备试样。根据工程的要求选择轻型和重型法视最大粒径用小筒或大筒进行击实试验得到最佳含水量和最大干密度。然后用最佳含水量用上述试筒击实制备试件。2、安装仪器3、预压:用最大的预定单位压力p进行预压，含水量大于塑限的土，p=50100Kpa,含水量小于塑限的土，p=100200Kpa。欲压进行1次，每次欲压1分钟，欲压之后调整承载板位置，让试件恢复变形，4、测定回弹模量。将预定单位回弹模量分为46份，作为

40、每一及加载的压力，每级加载时间为1分钟，记录千分表读数，同时卸载让试件恢复变形，卸载1分钟时再次记录千分表读数，同时施加下一及荷载，如此逐级加载卸载并记录千分表读数，直到最后一级的荷载，为了使试验曲线开始的部分比较准确、第一，第二级荷载可用每一份的一半。试件的最大压力可以略大于预定的压力。土的承载比试验（室内）一、适用范围 试样的最大粒径宜控制在25mm以内，最大不得超过38mm。二、结果整理 :1.一般采用灌入量为2.5mm时的单位压力与标准压力之比作为材料的承载比（CBR）: 即： CBR=(P/7000)*100 同时计算贯入量为5mm时的承载比：CBR=(P/10500)*100 式中

41、： CBR-承载比，； P-单位压力，kpa。如灌入量为5mm时的承载比大于2.5mm时的承载比，则试验要重做。如结果仍然如此则采用2.5mm时的承载比。2.试件的湿密度公式：p=(m2-m1)/2177 式中：p-试件的湿密度，g/cm3 m1-试筒和试件的合质量，g m2-试筒的容积，cm33.试件的干密度公式：pd=p/(1+0.01w) 式中：pd-试件的干密度，g/cm3 w-试件的含水量 三、精度要求如根据3个平行试验结果计算得的承载比变异系数Cv大于12，限额去掉一个偏离大的值，取其余2个结果的平均值。如Cv小于12，且3个平行试验结果计算的干密度偏差小于0.03g/cm3，则去

42、掉一个偏离大的值，取其2个结果的平均值。土的化学性质试验及水理性质试验了解：膨胀试验；收缩试验；毛细管水上升高度试验。掌握：酸碱度试验；烧失量试验；有机质含量试验；渗透试验。土样的采集及制备了解：土样的采集、运输和保管。掌握：土样和试样制备。扰动土样的制备程序1 将扰动土样进行土样描述，如颜色、土类、气味及夹杂物等，如有需要，将扰动土样充分拌匀，取代表性土样进行含水量没测定。2 将块状扰动土放在橡皮板上用木碾或粉碎机碾散，但切勿压碎颗粒，如含水量较大不能碾散时，应风干至可碾散时为止。3 根据试验所需土样数量，将碾散后的土样过筛，物理性试验如液限、塑限、缩限等试验，而过0.5mm 筛，水理及力学

43、试验土样，需过2 毫米筛；击实试验土样，需过5 毫米筛。按规定过筛后，取出跔数量的代表性试样，然后分别装入容器内，标以标签。标签上应注明工程名称、土样编号、过筛孔径、用途、制备日期和人员等，以备各项试验之用，若含有多量粗砂少量细粒土(泥砂或粘土)的松散土样，应加水润湿松散后，用四分法取出代表性试验，若系净砂，则可用匀土以代表性试样。4 为配制一定含水量的试样，取过2 毫米筛的足够试验用的风干土1-5 千克，按4.0.2.2 步骤计算所需的加水量，然后将所取土样平铺于不吸水的盘内，用喷雾设备喷洒预计的加水量，并充分拌和，然后装入容器内盖紧，润湿一昼夜备用(砂类土浸润时间可酌量缩短)。5 测定湿润

44、土样不同位置的含水量(至少二个以上)，要求差值不大于1%。6 对不同土层的土样制备混合试样时，应根据各土层厚度，按比例计算相应质量配合，然后进行扰动土的制备工序。集料粗集料基本概念了解：集料的定义；标准筛的概念。集料的定义：在混合料中起骨架和填充作用的粒料。标准筛：对颗粒性材料进行筛分试验用的符合标准形状和尺寸规格要求的系列样品筛。熟悉：集料划分方法：集料划分方法：（1）按集料形成过程：分为自然风化、地质作用形成的卵石（砾石）和人工机械加工而成的碎石。（2）按粒径大小分为粗集料和细集料（又称砂）。（3）按化学成分分为酸性集料和碱性集料粗细集料分界尺寸为：用于水泥混凝土4.75mm，用于沥青混合

45、料2.36mm粗细集料最大粒径(指集料100%通过的最小标准筛筛孔尺寸)和公称最大粒径概念。(指集料可能全部通过或允许少量筛余即筛余量不超过10%的最小标准筛筛孔尺寸)粗集料密度了解：粗集料（涉及石料和细集料）的各种密度定义。真实密度：矿粉的密度接近于真实密度，它是规定条件下，材料单位体积(全部为矿质材料的体积，不计任何内部孔隙)的质量，也叫真密度。毛体积密度：其计算单位体积为表面轮廓线范围内的全部毛体积，包含了材料实体、开口及闭口孔隙。当质量以干质量(烘干)为准时，称绝干毛体积密度，即通常所称的毛体积密度。表干密度：其计算单位体积与毛体积密度相同，但计算质量以表干质量(饱和面干状态，包括了吸

46、入开口孔隙中的水)为准时，称表干毛体积密度，即通常所称的表干密度。表观密度：材料单位体积中包含了材料实体及不吸水的闭口孔隙，但不包括能吸水的开口孔隙。也称视密度。熟悉：密度常用量纲g/cm3；不同密度适用条件。真密度、毛体积密度、表观密度、堆积密度含意中的单位体积各指什么？答：真密度：只包括材料真实体积(不包括闭口,开口及空隙体积);毛体积密度:包括固体颗粒及开口,闭口孔隙.表观密度:包括固体颗粒及其闭口孔隙体积.堆积密度:含固体颗粒,闭口,开口及空隙体积.掌握：表观密度和毛体积密度的试验操作方法、结果计算。粗集料的密度及吸水率试验（网蓝法）：仪器要求：天平的感量不大于最大称量的0.05%。试样准备：筛去细集料(4.75mm或2.36mm)、漂洗干净、室温下浸泡24小时。试验：调节水温在15OC25 OC范围内，称取水中质量(mw)、用拧干的湿毛巾轻轻擦干颗粒的表面水，至表面看不到发亮的水迹，即为饱和面干状态。表干质量(mf)、烘干质量(ma) 表观相对密度：a=ma/（ma-m w） 表干相对密度：s=mf/（mf-mw） 毛体积相对密度：b= ma/ （maf-mw） 吸水率：x=ma/（maf-mw） 计算：平行试验两次取平均精确到小数点后3位，两次结果相差不得超过0.02，对吸水率不得