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1、回填土 QQ: 86521262 享乐 警请指教(水工)版本:填填土17709008-11(有很很多工程程实例)回填土工工程资料料知识 集本集内容容:1.土工工试验的的认识(第第2页)2.土工工试验的的意义(第第7页)3.土工工试验的的重要性性(第110页)4. 土土工试验验规程(第133页)5.回填填土规范范要求(第第51页页)6.土的的最佳含含水量和和最大干干密度与与填土压压实的质质量关系系(第60页)7.土壤壤击实试试验记录录(第61页)8.回填填土试验验段实案案8.1*右右岸堤防防加宽工工程标段堤堤身填筑筑碾压试试验报告告(第622页)8.2 某工程程土方填填筑碾压压试验报报告(第第7
2、0页)8.3 某项目目碾压方方案及试试验(第第81页页)8.4 *工工程土方方回填碾碾压试验验成果报告告(第887页)8.5 *土方填填筑碾压压试验报报告(第第94页)9.土方方开挖和和回填土土施工方方案9.1土土方开挖挖和回填填土工程程施工方方案(第第95页页)9.2 *水库除除险加固固工程土土石方工工程专项项施工方方案(第第99页)9.3 *水水利工程程土石方方工程专专项施工工方案(第第1044页)9.4某某工程输输水土石石方开挖挖专项方方案(第第1077页)10.回回填土安安全技术术交底(第第1044页)11某某工程回回填土施施工技术术交底(第第1099页)12人人工回填填土施工工技术交
3、交底(第第1144页)13.土土方回填填工程 报审/验表(第第1155页)14. 土方回回填工程程检验批批质量验验收记录录(第1116页页)15. 水利土土方回填填评定表表 填写写方法(第第1199页)“做成堤堤岸的好好做些 如要请请加QQQ8655212262 用心认认真回复复你”1.土工工试验的的认识一、土的的生成和和特性21.形成成作用22.土的的主要成成因类型型及其特特征3二、土的的一般特特性3三、土工工实验的的重要性性31.土工工试验对对土力学学及土木木工程学学科研究究的重要要性32.从土土的物理理、 力学性性质方面面阐述土土工试验验的重要要性3四.土工工试验当当前存在在的问题题3.
4、试样样的制备备3.土的的物理性性质试验验33.土体体的定名名34.土力力学性质质试验3土工试验验的认识识一、土的的生成和和特性1.形成成作用在土木工工程中土土是指覆覆盖在地地表面上上碎散的的、没有有胶结或或胶结很很弱的颗颗粒堆积积物,地地壳表层层的岩石石在阳光光、大气气、水和和生物等等因素影影响下发发生风化化作用,使使岩石崩崩解、破破碎;经经流水、风风、冰川川等动力力搬运作作用,在在各种自自然环境境下沉积积,形成成土体,因因此说:“土是岩岩石风化化的产物物”。风化作用用包括:1)物物理风化化 是指由于于温度变变化、水水的冻胀胀、波浪浪冲击、地地震等引引起的物物理力使使岩体崩崩解、碎碎裂的过过程
5、,这这种作用用使岩体体逐渐变变成细小小的颗粒粒。土体中的的粗颗粒粒便是物物理风化化的产物物。2)化化学风化化 是指岩体体(或岩块块、岩屑屑)与空气气、水和和各种水水溶液相相互作用用的过程程,这种种作用不不仅使岩岩石颗粒粒变细,更更重要的的是使岩岩石的矿矿物成分分发生变变化,形形成大量量细微颗颗粒(粘粒)和可溶溶盐类。土体中的的粘粒便便是化学学风化的的产物。3)生生物风化化 由动物、植植物和人人类活动动对岩体体的破坏坏称生物物风化,例例如:长长在岩石石缝隙中中的树,因因树根伸伸展使岩岩石缝隙隙扩展开开裂;人人们开采采矿山、石石材,修修铁路、打打隧道,劈劈山修公公路等活活动形成成的土等等。2.土的
6、的主要成成因类型型及其特特征由于形成成条件、搬搬运方式式和沉积积环境不不同,自自然界的的土也就就有不同同的成因因类型,可可分为陆陆相沉积积和海相相沉积两两类。1)陆相相沉积陆地环境境下的沉沉积,包包括:(1)残残积土(物物)岩石经风风化作用用后残留留在原地地的碎屑屑堆积物物称为残残积土,残残积土没没有分选选作用和和层理构构造,与与基岩之之间没有有明显的的界限,矿矿物成分分与基岩岩大致相相同。由于山区区原始地地形变化化很大且且岩层风风化程度度不一,使使残积土土的厚度度在小范范围内就就有很大大变化。当残积土土被风或或降水带带走一部部分细小小颗粒后后土中存存在较大大的孔隙隙。因此此,该种种沉积土土均
7、匀性性很差,作作为建筑筑物地基基时,要要特别注注意其不不均匀沉沉降。(2)坡坡积土(物物)高处的风风化物经经雨水、雪雪水或本本身的重重力作用用搬运后后,沉积积在较平平缓的山山坡上的的堆积物物称为坡坡积土,如如图1-1b所所示。它般分分布在坡坡腰上或或坡脚下下,其上上部与残残积土相相接,坡坡积土的的厚度变变化很大大,有时时上部厚厚度不足足1m,而而下部可可达几十十米。坡积土由由上而下下具有一一定的分分选性,土土质不均均匀,还还常易发发生沿基基岩倾斜斜面的滑滑动。尤其是新新近堆积积的坡积积土土质质疏松、压压缩性较较高,在在工程建建设中要要引起重重视。(3)洪洪积土在山区或或高地由由暂时性性的山洪洪
8、急流把把大量的的残积土土、坡积积土,剥剥蚀、搬搬运到山山谷中或或山麓平平原上而而形成的的堆积物物称为洪洪积土,山山洪流出出沟谷口口后,由由于流速速骤减,被被搬运的的粗碎屑屑物质,如如块石、砾砾石、粗粗砂等首首先大量量堆积下下来,离离山越远远,洪积积土的颗颗粒越细细,分布布范围也也越来越越广,形形成扇形形地貌,故故也称为为洪积扇扇。有时相邻邻沟谷口口的洪积积扇互相相连接起起来组成成洪积扇扇群,称称为洪积积平原。洪积土具具有分选选性,但但因搬运运距离较较短,颗颗粒磨圆圆程度较较差,且且山洪不不规则地地暴发,堆堆积物质质各不一一样,所所以洪积积土还具具有不规规则交替替的层理理构造,并并具有夹夹层、尖
9、尖灭等产产状。一般地,靠靠近山地地的粗粒粒碎屑堆堆积物,地地下水位位埋藏较较深,土土质较均均匀,是是良好的的天然地地基;离离山较远远的山前前平原开开阔地段段由较细细的粉砂砂、粘土土颗粒堆堆积,厚厚度较大大,颗粒粒均匀,其其形成过过程中受受到周期期性干旱旱的影响响,细小小粘土颗颗粒发生生凝聚作作用,同同时析出出可镕性性盐类,使使土质较较为密实实,通常常这部分分洪积土土也是良良好的天天然地由由基;而而中间地地带,土土粒组成成复杂,常常由于地地下水溢溢出地面面而形成成沼泽地地带,土土质较弱弱而承载载力较低低,工程程建设时时应特别别注意。(4)冲冲积土由河流流流水作用用将两岸岸基岩及及其上部部覆盖的的
10、物,剥剥蚀后,搬搬运、沉沉积在河河流坡降降平缓地地带而形形成的堆堆积物称称为冲积积土。冲积土具具有明显显的层理理构造,由由于搬运运距离大大,土颗颗粒的磨磨圆程度度较好,搬搬运距离离越大,沉沉积物的的颗粒越越细。冲冲积土分分布很广广,主要要分为平平原河谷谷冲积土土和山区区河谷冲冲积土。山区河谷谷的冲积积土,颗颗粒较粗粗,多为为砂粒填填充的卵卵石、圆圆砾组成成,所以以,透水水性好、压压缩性小小,是良良好的建建筑地基基。平原河谷谷的冲积积土,河河床沉积积土大多多为中密密砾砂,承承载力高高且压缩缩性低,但但必须注注意河流流的冲刷刷作用导导致地基基毁坏和和岩坡稳稳定性问问题;河河漫滩沉沉积土具具有两层层
11、地质构构造,上上层为河河流泛滥滥的沉积积物,颗颗粒较细细局部夹夹有有机机物,承承载力低低,压缩缩性大,下下层河床床沉积物物为砂石石类土,地地基承载载力高,但但开挖时时可能发发生流砂砂现象,不不可忽视视;河流流阶地是是由河床床沉积土土和河漫漫滩沉积积土上升升演变而而成,形形成时间间长,又又受干燥燥作用,所所以结构构强度较较高,是是良好的的地基。在河流入入海或入入湖口处处,所搬搬运的大大量细颗颗粒沉积积下来,形形成了面面积相当当宽广、厚厚度较大大的三角角洲沉积积土,它它的含水水量很高高,孔隙隙率大,呈呈饱和状状态,常常有较厚厚的淤泥泥或淤泥泥质土层层,因而而承载力力较低,压压缩变形形量大。但但在三
12、角角洲沉积积土的表表面,有有一层厚厚度不大大且经过过长期干干燥而形形成的粘粘性土硬硬壳层,承承载力较较高,可可作为一一般建筑筑物基础础的持力力层。(5)湖湖泊沉积积土 由湖浪浪作用而而在湖中中沉积的的堆积土土称湖泊泊沉积土土。近岸岸的沉积积土主要要由粗颗颗粒的卵卵石、圆圆砾、砂砂土组成成,作为为地基具具有较高高的承载载力;远远岸的沉沉积土则则主要由由细颗粒粒的砂土土、粘性性土组成成,承载载力较前前者低。湖湖心沉积积土是由由河流和和湖流挟挟带的细细小悬浮浮颗粒到到达湖心心后沉积积,主要要由粘土土和淤泥泥组成,常常夹有细细砂粉砂砂薄层,该该沉积土土强度低低,压缩缩性高。若若湖泊逐逐渐淤塞塞后则可可
13、变成沼沼泽,形形成沼泽泽土,它它主要是是由泥炭炭(有机机物含量量近600以上上)组成成,其主主要特征征是:含含水量极极高,透透水性极极低,压压缩性很很高且不不均匀,承承载力也也很低,一一般不宜宜作为天天然地基基。此外还有有冰积土土和风积积土。它它们分别别是在冰冰川地质质作用和和风的地地质作用用下形成成的。2)海海相沉积积由河水带带入海洋洋的物质质和海岸岸风化后后的物质质以及化化学、生生物物质质在搬运运过程中中随着流流速逐渐渐降低在在海洋各各分区(海滨、浅浅海、陆陆坡、深深海地区区)中沉积积下来的的堆积物物称海洋洋沉积土土。海滨(海海水高潮潮位时淹淹没,低低潮位时时露出的的海洋地地带)沉沉积土主
14、主要由卵卵石、圆圆砾和砂砂等粗碎碎屑物质质组成,有有时有粘粘性土夹夹层,具具有基本本水平或或缓倾斜斜的层理理构造,作作为地基基,强度度较高;但在河河流入海海口地区区常有淤淤泥沉积积,这是是河流带带来的泥泥砂及有有机物与与海中有有机物沉沉积的结结果。浅海(水水深约002000m,宽宽度约11002000km的的大陆架架)沉积积土主要要由细颗颗粒砂土土、粘性性土、淤淤泥和生生物化学学沉积物物组成;离海岸岸越远,沉沉积物的的颗粒越越细小;该沉积积土具有有层理构构造,其其中砂土土比滨海海带更疏疏松,易易发生流流砂现象象,其分分布广,厚厚度不均均匀,压压缩性高高;在浅浅海带近近代沉积积的粘土土则密度度小
15、、含含水量高高,因而而其压缩缩性大、承承载力低低;而古古老的粘粘土则密密度大、含含水量低低,压缩缩性小,承承载力高高。陆坡(浅浅海区与与深海区区之间过过渡的陆陆坡地带带,水深深约2000110000m,宽宽度约11002000km)及及深海(水水深超过过10000m的的海洋底底盘)的的沉积物物主要为为有机质质淤泥,成成分均一一。二、土的的一般特特性土的形成成过程决决定了它它具有特特殊的物物理力学学性质,在在天然状状态下,土土是由固固体、液液体、气气体三部部分所组组成的三三相体系系。固体体部分即即为土粒粒,由矿矿物颗粒粒或有机机质组成成,构成成土的骨骨架。骨骨架间有有许多孔孔隙,可可为水和和气体
16、所所填充。土土体三个个组成部部分本身身的性质质以及它它们之间间的比例例关系和和相互作作用决定定土的物物理力学学性质。土土具有三三个重要要特点。(1)散体性性:颗粒粒之间无无粘结或或弱粘结结,存在在大量孔孔隙,可可以透水水、透气气。(2)多相性性:土往往往是由由固体颗颗粒、水水和气体体组成的的三相体体系,三三相之间间质和量量的变化化直接影影响它的的工程性性质。(3)成层性性:土粒粒在沉积积过程中中,不同同阶段沉沉积物成成分、颗颗粒大小小及颜色色等不同同,而使使竖向呈呈现成层层的特征征。(4). 变异异性:土土是在自自然界漫漫长的地地质历史史时期演演化形成成的多矿矿物组合合体,性性质复杂杂,不均均
17、匀,且且随时间间还在不不断变化化。基于此,土土具有不不同于其其它建筑筑材料的的特征。一一般的建建筑材料料可由设设计人员员指定品品种和型型号,品品种、型型号一经经确定,力力学性质质参数也也就确定定,土则则不同,建建(构)筑筑物是以以天然土土层作为为地基,拟拟建地点点是什么么土设计计人员就就以该种种土作为为设计对对象。由由于土是是自然地地质历史史产物,各各种土的的颗粒大大小和矿矿物成分分差别很很大,土土的三相相间的数数量比例例不尽相相同,而而且土粒粒与其周周围的水水分又发发生了复复杂的物物理化学学作用,因因此,造造成了土土的物理理性质的的复杂性性;土的的物理性性质又在在一定程程度上决决定了它它的力
18、学学性质,不不同地区区的土,又又有不同同的变化化。土的的物理性性质、力力学性质质,相对对于其它它材料来来说,是是比较复复杂的,如如土的应应力-应变关关系是非非线性的的,土的的变形在在卸荷后后一般不不能完全全恢复,土土的强度度也不是是一成不不变的,土土对扰动动还特别别敏感等等等。因因此进行行土工试试验对于于土木工工程的研研究是非非常必要要的。三、土工工实验的的重要性性1.土工工试验对对土力学学及土木木工程学学科研究究的重要要性土工试验验是土力力学中的的基本内内容,实实验土力力学是土土力学的的一个重重要分支支,土工工试验是是土木工工程学习习中必须须掌握的的基本实实验。由由于现场场试验原原状土的的结
19、构性性,土工工问题的的诸多影影响因素素是现场场原位试试验、室室内试验验和工程程原型监监测成为为工程实实践中不不可缺少少的一部部分。土工试验验的重要要性主要要表现在在:(1).只有通通过试验验才能揭揭示土作作为一种种碎散多多相地质质材料的的一般和和特有的的力学性性质。(2).只有对对具体土土样的试试验,才才能揭示示不同类类型、不不同产地地、不同同状态的的不同力力学性质质,特别别是对于于非饱和和图、区区域性与与、人工工复合土土等。(3).试验是是确定各各种理论论和工程程设计参参数的基基本手段段。(4).试验是是验证各各种理论论的正确确性以及及实用性性的重要要手段。(5).足尺试试验、模模型试验验可
20、以验验证土力力学理论论和数值值分析计计算结构构的合理理性,也也是认识识和解决决实际工工程问题题的重要要手段。(6).原位试试验、原原型监测测直接为为土木工工程服务务,同时时使数值值计算的的反算和和实现信信息化施施工的重重要依据据、所以,土土力学的的研究和和土工实实践从来来都不能能脱离土土工实验验工作,它它是深入入认识和和发展完完善理论论和计算算的正确确途径。2.从土土的物理理、 力学性性质方面面阐述土土工试验验的重要要性实际工程程中因为为不同地地区具有有不同的的土体,因因此为保保障现场场现场施施工的安安全性,设设计前必必须对场场地进行行工程地地质勘察察,并对对土进行行物理、力力学性质质试验,作
21、作出工程程地质评评价为了了使地基基强度、稳稳定性、变变形及满满足筑物物使用及及构造上上的要求求,必须须进行土土工试验验确定很很多非常常重要的的参数,如如地基承承载力和和地基变变形计算算中的参参数等进进行计算算土工试验验经过测测试岩土土试样,得得到了岩岩土的力力学性、物物理性、动动力性以以及渗透透性等各各项指标标。从而而为工程程设计和和施工提提供参数数,这些些参数可可以对工工程地质质条件进进行正确确的评价价, 进而为为后期施施工提供供重要的的参考依依据。土土的物理理性质试试验:包括土土的含水水率试验验、密度度试验、比比重试验验、颗粒粒分析试试验、界界限含水水率试验验(液限、塑塑限和缩缩限试验验)
22、等。土土是由固固体颗粒粒、 水和气气体所组组成, 土的各各组成部部分的质质量和体体积之间间的比例例关系,用用土的三三相比例例指标表表示。它它们对于于评价土土的物理理、力学学性质有有重要意意义。 土的力力学性质质试验:土的渗渗透性,土土的变形形特性,土土的强度度。 渗透是是液体在在多孔介介质中运运动的现现象。土土属多孔孔介质体体,它内内部的骨骨架颗粒粒之间存存在一定定的空隙隙,形成成了通道道, 使水能能在其中中运动, 所以它必然具有渗透性。水在土的孔隙中的运动造成了水压力的变化进而影响了土的各种力学性质,所以在建筑物设计施工中必须考虑土的渗透性的影响。地基在荷荷载作用用下会发发生变形形,是岩岩土
23、工程程中最普普遍的问问题之一一。地基基变形会会造成土土体本身身失稳或或建筑物物结构的的破坏,因因此,无无论何种种形式的的地基的的变形都都必须控控制在一一定范围围内。另另外还必必须对岩岩土的变变形特性性有一定定的了解解和掌握握,这样样才能指指导岩土土工程的的设计与与施工,才才能保证证工程能能经济,安安全,有有效的运运行。为为了计算算地基的的变形量量,必须须了解土土的压缩缩性。通通过室内内或现场场试验,可可求出土土的压缩缩性指标标,即可可计算基基础的最最终沉降降量。土的强度度是土的的一个重重要的力力学性能能,也叫叫土的抗抗剪强度度,是指指土体抗抗剪破坏坏的最大大应力,它它的破坏坏会造成成地基失失稳
24、或边边坡滑塌塌等现象象。土的的水理性性质试验验:包括土土的固结结试验、湿湿化试验验等。土土的动力力性质试试验:包括土土的振动动三轴试试验、共共振柱试试验、动动单剪试试验等。土土的特殊殊性质试试验:包括非非饱和土土试验、黄黄土湿限限试验、膨膨胀率试试验、膨膨胀力试试验、收收缩试验验、有机机质试验验等。关关于对室室内试验验结果影影响最大大的取土土扰动,现现有的取取土技术术,已经经足以使使取土扰扰动的影影响降低低到最小小限度,目目前,采采用薄壁壁取土器器取土是是比较完完善的取取土技术术,它可可以取到到质量最最好的原原状土,至至于取土土时无法法避免的的应力释释放引起起的土样样扰动,可可采取室室内再固固
25、结等方方法予以以减轻甚甚至消除除。四.土工工试验当当前存在在的问题题由于岩土土体的不不均匀性性,取样样、运输输、保管管过程中中的扰动动, 试验仪仪器及操操作方法法的差异异等使得得岩土试试验结果果出现部部分失真真,在一一定程度度上影响响勘察成成果的真真实性与与准确性性。本文文就岩土土样试验验中经常常出现的的部分问问题进行行剖析, 以便勘察单位在过程质量控制中采取相应措施, 为设计部门提交真实、准确的勘察成果。.试样样的制备备岩土工程程勘察市市场竞争争激烈,勘勘察费用用较低,勘勘察单位位的设备备技术更更新改造造投入较较少,勘勘察手段段的单一一,导致致采取的的原状岩岩土样质质量较差差,土体体结构受受
26、到严重重扰动和和破坏( 尤其是采用岩芯管岩芯切样)部分样品采集后没有在现场用蜡封堵,水分蒸发;冬天没有防冻措施,使样品受冻;运输过程中没有减震措施, 特别是灵敏度较高的粉土和软塑土。由以上原因造成的土体结构破坏和含水量变化, 严重影响到岩土体的原状,该类样品根本不能作为力学试验样使用。采样不合格的岩土样,在试样制备时应注意。开启土样筒后先检查土样结构,确定土样是否已受扰动或取土质量是否符合规定,对不符合规范要求的试样必须舍弃。对合格土样用环刀切取时,首先应做好以下几点: 应在环刀内壁涂一薄层凡士林,目的是为减少环刀与土样间的摩擦,避免土样压密扰动; 将环刀垂直下压,环刀垂直下压是避免环刀偏向受
27、压时环刀一侧出现相对压密而另一侧出现样品与环刀间的小缝隙,造成土的容重失真及压缩时压缩模量偏小; 环刀下压过程中,边压边削,可避免土样受到环刀外侧壁与土样间的过大摩擦而使土样受到一定程度的压密; 压入环刀后对土样的上下端面削平,对于软土要用钢丝锯修复平整, 若用切土刀整平则刀面极易带起软土形成二次扰动,对其它土可采用切土刀削平。这四种措施都可有效避免土样在室内试验时受到扰动。在制样过程中要对土样的颜色、 名称、包含物、矿物成分、软硬程度、塑性状态、结构构造等进行描述,不仅是判定土类别的依据,也有利于后期数据整理时进行对比和综合分析处理,得出符合工程实际的数据。.土的的物理性性质试验验.1含含水
28、率试试验土层的不不均匀、取取样扰动动或进水水、取土土器和筒筒壁的挤挤压、 原状样样密封不不严、土土样在运运输和存存放期间间保护不不当而失失水等均均会引起起含水率率的变化化。除此此之外在在试验室室若操作作不当对对土样含含水率的的测试结结果也会会造成偏偏差: 取样点点的位置置不同, 尤其是对粉质含量高的粉质粘土、粉土、砂土,样的上、中、 下不同部位含水量会有较大的差别,为克服这种影响可分上中下不同部位同时取等量样品,加以混合后再取为含水量试验样品。 铝盒烘干时应开口,以利水的充分蒸发。铝盒质量应定期标定:铝盒在长期使用过程中由于氧化、磨损其质量也有一定变化,定期标定能有效降低试验误差; 烘干时间及
29、温度对含水量测试数据影响较大,从而影响到地基土承载力基本值。以粉土为例,含水量每提高 ,承载力基本值降低约 。因而应严格掌握烘干时间和温度。红粘土、膨胀土等粘粒含量很高的土类,有较大的比表面积,吸附水能力强,需在105110温度下烘干 ,粉土、粉砂土不得小于,但对含有机质的土( 尤其是有机质含量大于的土)应在 烘至恒重,温度过高会造成有机质的损失,使含水量偏大。决不能为赶工期而省时省工,更不能不分土类别、不分温度、不分时间地进行烘干。2.2土土粒比重重试验从理论上上讲要得得到一个个准确的的土粒比比重值较较为困难难, 因为国国标中采采用的试试验方法法存在下下列因素素的影响响: 结合水水的影响响。
30、土粒粒带负电电荷,与与其周围围的水相相互作用用,形成成结合水水,结合合水吸附附在粘粒粒表面,使使测出的的土粒体体积大于于实际体体积,导导致测试试结果偏偏小;土粒间间胶结物物固化的的影响。制制备试样样在烘干干过程中中,不可可溶的胶胶质矿物如、粘土土矿物等等易固化化形成团团粒,形形成的团团粒较难难靠水的的作用分分散,加加热煮沸沸对团粒粒不能达达到完全全分散的的作用,使使计算出出的土粒粒相对密密度偏小小。土粒粒比重是是土的基基本物理理指标之之一,是是一个相相对稳定定的值,它它决定于于土的矿矿物成分分,一般般无机物物矿物颗颗粒的比比重为22.6002.880 , 有机质质为 22.4002.550,
31、泥炭为为1.5501.880 ,土土粒的比比重变化化幅度很很小,同同一地区区同一类类型的土土相对密密度基本本接近,通通常可按按地区经经验数据据选用。由由于土粒粒比重试试验相对对复杂且且费时,但但也不能能在一个个地区根根本就没没有进行行过土粒粒比重试试验,而而盲目套套用其它它地区的的经验,这这是不科科学的。2.3界界限含水水量试验验液、塑限限联合测测定法的的界限含含水量土土样制备备方式对对比较均均匀的土土可采用用天然含含水状态态的土样样;对不不均匀的的土样,采采用风干干土样。当当试样中中含有粒粒径大于于0.的土土粒和杂杂物时,应应过0.的筛。进进行界限限含水率率试验时时应将试试验样品品加入不不同
32、水量量充分调调和均匀匀,填入入试样杯杯中,按按规范测测定三个个不同含含水率的的点。在在实际试试验时操操作人员员能够对对含砾石石、 岩屑、 杂物的的土样过过筛后进进行试验验, 但当土土中含原原生的铁铁、 锰质结结核时而而往往忽忽视过筛筛,直接接将土中中的铁、锰锰质结核核压碎混混入土中中,这种种方法造造成土的的液、塑塑限含水水量偏小小。土样样加水后后应充分分拌和,拌拌合后试试验样品品的含水水量必须须均匀,否否则锥体体下落试试验点处处的含水水量难以以代表实实际样品品的含水水量。试试样调好好后填入入盛土杯杯也是一一个关键键环节,填填入的样样品要均均匀,不不能有空空洞,杯杯口土面面应平整整。低含含水量的
33、的试验样样易在盛盛土杯中中产生土土体密实实度差异异现象,高高含水量量试验样样易出现现盛土杯杯土体空空洞现象象,操作作时应注注意。杯杯口土面面平整时时,不能能用调土土刀过分分抹平,尤尤其对易易粉土更更容易造造成杯表表面含水水量降低低,产生生试验误误差。在在具体试试验过程程中可在在一杯土土的不同同位置测测试两次次,以此此来检验验试样是是否均匀匀。对于于搓条法法进行塑塑限试验验,虽然然规范允允许, 试验时时人为影影响因素素较大, 试验误差过大。这种方法虽然简便,但应慎重选用。3.土体体的定名名土体定名名应规范范,在土土体定名名时经常常出现粉粉土定名名的误区区。规范范规定:粉土是是粒径大大于0.075
34、5的的颗粒质质量不超超过总质质量的0,且且塑性指指数不大大于1的土土。在实实际运用用中,由由于颗分分试验较较繁杂,仍仍采用按按塑性指指数不大大于来划定定粉土的的做法。土土工试验验时,粉粉砂有时时也具有有一定的的塑性指指数,若若仅按塑塑性指数数划分粉粉土可能能会造成成误判。另另外, 按 建筑地地基基础础设计规规范(规规定粉土土承载力力特征值值深宽修修正时、按按 建筑抗抗震设计计规范进进行液化化判别时时,均需需根据粉粉土粘粒粒含量数数值来进进行计算算和判别别, 虽然对对地震烈烈度小于于等于度的地地区,对对非持力力层粉土土一般建建筑不需需进行液液化判别别和承载载力特征征值深宽宽修正,但但也不能能仅以
35、塑塑性指数数作为判判定粉土土的条件件。4.土力力学性质质试验1.固结结试验土的固结结试验是是测定土土体在压压力作用用下的压压缩特性性,以此此计算建建筑物的的沉降量量,是地地基设计计的重要要参数之之一。在在试验时时常有以以下因素素影响其其准确度度。 由于频频繁折卸卸仪器、透透水石磨磨损、滤滤纸规格格的变化化等因素素,均会会影响测测试结果果, 因而仪仪器应定定期校正正;上透水水石的含含水量差差异会对对土体固固结产生生一定程程度的变变化,这这种变化化对一般般的土样样影响比比较隐蔽蔽,不易易发现,但但对具膨膨胀性的的土样会会有很大大的影响响,当透透水石的的含水量量较土样样含水量量大时会会引起土土样吸水
36、水膨胀,出出现前后后级荷载载百分表表读数差差别很小小的现象象,有时时甚至出出现后级级读数较较前级读读数小的的异常情情况。在在透水石石含水量量较土样样含水量量小时,会会加速土土样的失失水呈收收缩趋势势,造成成压缩量量过大。因因而下透透水石的的含水量量未接近近土的天天然含水水量 安装试试样仪器器归零必必须严格格到位,环环刀上、下下土面必必须紧密密与上、 下透水石处的滤纸接触。由于环刀使用时外力破坏会出现外径变化情况,使得环刀不能有效放入规定限位,造成透水石不能与环刀上、下土面有效接触,使初级压缩偏大,产生实验误差。百分表归零时应使百分表量测的活动轴杆有足够的量程,以避免压缩变形量较大时,仪器量程小
37、于土样压缩变形而造成压缩试验的失真。 试 验 稳 定 标 准 在 土工试验方法标准中规定:施加每级压力后,每小时变形达0.01时,测定试验高度变化作为稳定标准。原来的快速法由于缺少理论依据而不再使用,但实际工作中, 由于固结仪器数量的限制、试验工期的紧迫仍会沿用,这种违背规范的现象,应禁止。2.抗剪剪强度试试验直剪试验验受力条条件复杂杂(如发发生剪切切位移时时法向加加荷由最最初轴心心受压变变为偏心心受压,剪剪切破坏坏面人为为限制 ,排 水 条件不不易控制制,按土土工试验验方法标标准第第条条规定快快剪试验验一般适适用于渗渗透系数数小于11的细细粒土,粉粉质粘土土渗透系系数一般般大于 ,粉土土 值
38、更大大,用直直剪试验验已非常常勉强,在在室内试试验对较较软的粉粉土及粉粉质粘土土直剪时时,发现现四级荷荷载下很很少存在在峰值强强度,绝绝大部分分需剪切切至位移移 处,剪剪切强度度指标回回归性差差(尤其其最后一一级荷载载强度偏偏低,再再现性差差), 剪切强强度指标标仅能作作为参考考。另外外较软弱弱的土即即使渗透透系数满满足要求求,当后后二级荷荷载加上上时会发发生土样样挤入透透水石与与剪切盒盒之间缝缝隙的情情况而无无法剪切切。虽然然直剪试试验方便便简单,但但其对粉粉土、粉粉质粘土土及较软软弱土强强度指标标可信度度较差,三三轴试验验可取得得较好的的效果,在在一个勘勘查项目目的土工工试验中中可进行行一
39、定数数量的三三轴剪切切试验进进行对比比。另外外在进行行固结快快剪及快快剪试验验时, 应严格格控制剪剪切速度度,对粘粘性土速速度控制制在.为宜宜,严禁禁提高剪剪切速度度,造成成剪切强强度偏低低,误导导设计。2.土工工试验的意意义1 土工工试验成成果综合合分析的的必要性性土是地地壳表层层的岩石石风化后后产生的的松散堆堆积物,它它具有三三个特性性:(11)土是是松散性性材料,不不是连续续的固体体,因此此,在一一定程度度上具有有流动动性;(2)土是三三相体,是是由颗粒粒(固相相)、水水(液相相)和气气(气相相)所组组成的三三相体系系,不是是由单一一材料构构成;(3)土土是自然然地质历历史产物物,非人人
40、工制造造产物。基基于此,土土具有不不同于其其它建筑筑材料的的特征。一一般的建建筑材料料可由设设计人员员指定品品种和型型号,品品种、型型号一经经确定,力力学性质质参数也也就确定定,土则则不同,建建(构)筑筑物是以以天然土土层作为为地基,拟拟建地点点是什么么土设计计人员就就以该种种土作为为设计对对象。由由于土是是自然地地质历史史产物,各各种土的的颗粒大大小和矿矿物成分分差别很很大,土土的三相相间的数数量比例例不尽相相同,而而且土粒粒与其周周围的水水分又发发生了复复杂的物物理化学学作用,因因此,造造成了土土的物理理性质的的复杂性性;土的的物理性性质又在在一定程程度上决决定了它它的力学学性质,不不同地
41、区区的土,又又有不同同的变化化。土的的物理性性质、力力学性质质,相对对于其它它材料来来说,是是比较复复杂的,如如土的应应力-应应变关系系是非线线性的,土土的变形形在卸荷荷后一般般不能完完全恢复复,土的的强度也也不是一一成不变变的,土土对扰动动还特别别敏感等等等。那那么,通通过室内内实验测测出的土土的性质质,就存存在一个个是否准准确的问问题。如如何确定定数据的的准确性性,以及及各个指指标存在在那些必必然的联联系,对对于从事事土工实实验的人人员有很很大的指指导意义义。因此此,有必必要对土土工实验验的成果果,相关关的指标标摆在一一起进行行分析,从从中找出出一些共共性的特特征。鉴鉴于此,本本文结合合长
42、期实实验的经经验,对对土的物物性试验验成果和和土的变变形、力力学试验验成果两两大方面面进行分分析,从从中找出出规律性性的东西西,供实实验人员员参考。2 土的物性试验及实验成果的分析2.1 土的相对密度、密度、含水量实验 土的物性实验中,最常见的是土的相对密度、密度、含水量,是其中三个最基本的实验,用它们可以换算土的干密度、孔隙比、孔隙度、饱和度等指标,它们的变化,不仅影响其它指标的变化,而且将使土的一系列力学性质随之而异。因此,准确测定他们的值,有着重要的意义。在这三个基本指标中,土粒的相对密度是一个相对稳定的值,它决定于土的矿物成分,它的数值一般是2.62.8。淤质土为1.51.8,有机质土
43、为 2.42.5。同一地区同一类型的土的相对密度基本相同,通常可按经 验数值选用(见表1)。值得注意的是当土中含有有机质时,土的相对密度可降到2.4 以下,此时应改用中性液体,如煤油、汽油甲苯和二甲苯,并采用抽气法排气。表1 土粒相对密度参考值 土的含水量,则是三个指标中最不稳定的,一则不同的土,含水量就可能不一样,而且由于各种因素,如土层的不均匀;取样不标准;取土器和筒壁的挤压;土样在运输和存放期间保护不当等等。影响成果的准确度。在这些影响因素中,有的属于土样客观存在,有的属于人为造成,无论属于哪种,都需要实验人员结合实际情况,克服不利因素,测出土的比较准确的含水量。土的密度指标,虽然也是一
44、个变化的值,不同的土样重度值不同,但对于某一个土样来说,它的值较稳定和比较容易测准的。土的这三个指标是基础,土的其它指标也将通过换算计算出来。计算出来的指标,有时会出现和实际明显不符的情况,如饱和度超过100%等,这就说明,原始三个指标的测定有问题,而大多数情况下,问题出在含水量和相对密度的测定上,需要对这两个指标作进一步的确定,保证这两项指标试验值的准确,从而提高其它指标的准确度。2.2 土的液限与塑限 对于工程来说,土的液限、塑限有着比较重要的实用意义。土的塑性指数高,表示土中的胶体粘粒含量大,同时也表示粘土中可能含有蒙脱石或其它高活性的胶体粘粒较多。因此,界限含水量,尤其是液限,能较好的
45、反映出土的某些物理力学特性,如压缩性、胀缩性等。而当前对土的液限、塑限的测定,存在不少问题。其一,液限标准的确定,还处在过渡时期,即圆锥下沉10 mm和17 mm处为液限含水量,势必使人们对土的名称和状态产生不同程度的误解,特别是非专业人员,很难搞明白,为什么原来是一种土,而现在又是另一种土,原来处在一种状态而现在又处在另外一种状态。其二,大多数实验人员,只受过几个月的的培训,因此,它们对于土的状态的确定并不是很明确,比如,国标中把粘性土的状态按液性指数的大小分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑,而一旦测出土的状态为坚硬或流塑,就会产生怀疑,所测土并不像想象中那么坚硬或流塑。其实,规程中对土的状态
46、的确定,只是在一定标准下,给土的状态定名而已,并不是人们想象中的坚硬就应该像石头一样,流塑就像水流动似的。其三,对于塑性指数小于10的土,以前叫做轻亚粘土,而新规程称粉土。这种土存在是否会产生液化的问题,因此,要根据工程要求,进行相关的粘粒(小于0.005 mm颗粒含量)的测定。其四,测定土的液、塑限时取标准样的问题,规程上大多规定土要过0.5 mm的筛,才能进行实验。在实际操作中,有一些土用眼睛观察含有较多砂粒,一旦过0.5 mm筛后做实验,测出的土塑性指数可能很大,不能反映土的实际情况。因此,对于这种土最好能采用筛分法确定砂粒含量,如果砂粒含量已达到确定该土为砂土的标准,那么就不必再做液、
47、塑限试验,反之则可进行相应的液、塑限试验确定土的名称。实际上,有些土是处在杂土状态,无法确定名称,这种情况下,可以根据工程需要,作相应的处理。比如,以土中粘粒为主做试验或以砂粒为主做试验,目的就是反映土的真实情况,为工程建设服务3。2.3 土的物性指标之间的对比分析 土的物性指标间是相互关联的,因此,当这些指标出来以后,可以将这些指标放到一起,进行综合的分析,从而对这些指标的准确性进行判别。比如,在有些成果中,会出现饱和度超过100%的现象,这就说明,在某些实验数据中,存在误差或者错误,就需要根据实际情况进行调整,必要的情况下要重做实验。再如:本来在开土的时候,发现土是处在硬塑状态,而结果却是土处在流塑状态,这种情况,一则说明含水量测定有问题;二则可能液限、塑限结果存在误差。大多数情况下,会是因为天然含水量不准造成土的状态确定不准。通过一系列对物性指标间关系统一分析,使得实验成果的精度进一步提高,为工程建设提供准确的数据。3 土的力学试验及实验成果分析3.1 土的固结实验 固结实验是测定土体在压力作用下的压缩特性。在实际工程中,由于土层的压缩,致使其上部建筑物或构筑物沿重力方向产生沉降。如上下土层的压缩性不等,或上部建筑物荷载不一,皆可促成同一平面上的不均匀沉降。在天然地基设计中,常需根据设计的要求,控制建筑物的沉降量;或其他各部的沉降差在某一允许范围之内,以满足