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1、岩石试验的基本知识岩石试验的基本知识及操作流程及操作流程一、岩石的定义、应用及特点一、岩石的定义、应用及特点二、岩石试验项目三、试验前的准备四、试验的操作五、试验认识的误区岩石试验的基本知识及操作流程岩石试验的基本知识及操作流程一、一、岩石的定义、应用及特点岩石的定义、应用及特点1、岩石的定义、岩石的定义岩石是在各种地质作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，它是构成地壳和地幔的主要物质2、岩石的应用及特点、岩石的应用及特点道路及桥涵工程使用的块状石料，一种是由天然岩石经开采加工而成的，另一种是由天然的卵石、漂石、巨石加工而成的。主要用于浆砌工程。是一种地方性材料，便于就地取材，节约成本。二、
2、岩石试验项目二、岩石试验项目1、岩石试验测试岩石物理力学性质的试验。2、分类：室内试验和现场原位测试两种。室内试验的主要项目室内试验的主要项目：含水率、颗粒密度和块体密度试验、吸水性、饱和吸水性、变形试验、单轴抗压试验、点荷载试验、抗剪强度试验(包括直剪试验、三轴试验)、膨胀性试验及抗拉试验。原位测试的主要项目原位测试的主要项目：岩体现场变形试验、直剪试验、三轴试验、岩体应力测试等。这里我们重点介绍室内试验。试验所依据的标准铁路工程岩石试验规程TB10115-2014三、试验前的准备三、试验前的准备1、岩样规格与数量、岩样规格与数量满足规定三、试验前的准备三、试验前的准备1、岩样规格与数量、岩
3、样规格与数量续表三、试验前的准备三、试验前的准备2、包装运输、包装运输（1）岩石）岩石1）样品按照试验项目采取具有代表性的岩芯或岩）样品按照试验项目采取具有代表性的岩芯或岩块。块。3）样品送样时应按钻孔分开，以便及时核对数量。）样品送样时应按钻孔分开，以便及时核对数量。如样品不多，也可按工点送样。如样品不多，也可按工点送样。4）运输样品时应有专门的运输箱密封，防止岩石）运输样品时应有专门的运输箱密封，防止岩石震动、晃动。搬运和装卸时尽量轻拿轻放，以免样震动、晃动。搬运和装卸时尽量轻拿轻放，以免样品损坏。品损坏。四、试验的操作四、试验的操作四、试验的操作四、试验的操作1 1、含水率、含水率、含水
4、率、含水率（1 1）试验目的：）试验目的：）试验目的：）试验目的：测定岩石在天然状态下的含水率，间接反映岩测定岩石在天然状态下的含水率，间接反映岩测定岩石在天然状态下的含水率，间接反映岩测定岩石在天然状态下的含水率，间接反映岩石中空隙的多少、岩石的致密程度等特性石中空隙的多少、岩石的致密程度等特性石中空隙的多少、岩石的致密程度等特性石中空隙的多少、岩石的致密程度等特性。（2 2）检测方法：）检测方法：）检测方法：）检测方法：烘干法：烘干法：烘干法：烘干法：称称试件试件烘干烘干前前质量质量，然后然后放入烘箱内，在放入烘箱内，在105105110110的的温度温度下下烘烘24h24h；对；对于于易
5、易逸出逸出结晶水矿物的岩石烘干温度控制在结晶水矿物的岩石烘干温度控制在404055下下烘烘2424h h，然后然后将将试件试件从烘箱中取出，放在干燥器中冷从烘箱中取出，放在干燥器中冷却至室温，却至室温，称称烘干烘干后后试件试件质量。质量。2 2、颗粒颗粒颗粒颗粒密度密度密度密度 采用采用采用采用量瓶量瓶量瓶量瓶法。法。法。法。四、试验的操作四、试验的操作2 2、块体块体块体块体密度密度密度密度（1 1）试验目的：测定）试验目的：测定）试验目的：测定）试验目的：测定岩石的岩石的岩石的岩石的块体块体块体块体密度密度密度密度。（2 2）检测方法及适用范围：）检测方法及适用范围：）检测方法及适用范围：
6、）检测方法及适用范围：a a、量量量量积积积积法：适用于法：适用于法：适用于法：适用于能能能能制成制成制成制成规则规则规则规则试件试件试件试件的的的的各类各类各类各类岩石岩石岩石岩石。b b、水中水中水中水中称量称量称量称量法：法：法：法：测定测定测定测定除除除除遇水崩解、遇水崩解、遇水崩解、遇水崩解、溶解溶解溶解溶解和和和和干干干干缩缩缩缩湿湿湿湿涨涨涨涨以外以外以外以外的的的的各类各类各类各类岩石。岩石。岩石。岩石。四、试验的操作四、试验的操作3 3、颗粒密度（比重）、颗粒密度（比重）、颗粒密度（比重）、颗粒密度（比重）（1 1）检测目的：测定土的颗粒密度，用于计算土）检测目的：测定土的颗
7、粒密度，用于计算土）检测目的：测定土的颗粒密度，用于计算土）检测目的：测定土的颗粒密度，用于计算土的孔隙比、孔隙度、饱和度等指标。（土体内固体的孔隙比、孔隙度、饱和度等指标。（土体内固体的孔隙比、孔隙度、饱和度等指标。（土体内固体的孔隙比、孔隙度、饱和度等指标。（土体内固体颗粒质量与颗粒体积之比值，即为颗粒密度）颗粒质量与颗粒体积之比值，即为颗粒密度）颗粒质量与颗粒体积之比值，即为颗粒密度）颗粒质量与颗粒体积之比值，即为颗粒密度）（2 2）检测方法及适用范围：）检测方法及适用范围：）检测方法及适用范围：）检测方法及适用范围：a a、比重瓶法：粒径小于、比重瓶法：粒径小于、比重瓶法：粒径小于、比
8、重瓶法：粒径小于5mm5mm的土；的土；的土；的土；b b、浮称法：粒径大于、等于、浮称法：粒径大于、等于、浮称法：粒径大于、等于、浮称法：粒径大于、等于5mm5mm的土，且其中大的土，且其中大的土，且其中大的土，且其中大于于于于20mm20mm的颗粒含量应小于总土质量的的颗粒含量应小于总土质量的的颗粒含量应小于总土质量的的颗粒含量应小于总土质量的10%10%。c c、虹吸法：粒径大于、等于、虹吸法：粒径大于、等于、虹吸法：粒径大于、等于、虹吸法：粒径大于、等于5mm5mm的土，且其中大的土，且其中大的土，且其中大的土，且其中大于于于于20mm20mm的颗粒含量应大于总土质量的的颗粒含量应大于
9、总土质量的的颗粒含量应大于总土质量的的颗粒含量应大于总土质量的10%10%。颗粒密度一般可采用经验值。颗粒密度一般可采用经验值。颗粒密度一般可采用经验值。颗粒密度一般可采用经验值。四、试验的操作四、试验的操作 5 5、界限含水量、界限含水量、界限含水量、界限含水量（1 1）概述）概述）概述）概述 a.a.液限。土从塑态向流态过渡的界限含水量，或土处于可塑状态的上限含水量。液限。土从塑态向流态过渡的界限含水量，或土处于可塑状态的上限含水量。液限。土从塑态向流态过渡的界限含水量，或土处于可塑状态的上限含水量。液限。土从塑态向流态过渡的界限含水量，或土处于可塑状态的上限含水量。以以以以“%”%”表示
10、。表示。表示。表示。b.b.塑限。土从半固态向塑态过渡的界限含水量，或土处于可塑状态的下限含水塑限。土从半固态向塑态过渡的界限含水量，或土处于可塑状态的下限含水塑限。土从半固态向塑态过渡的界限含水量，或土处于可塑状态的下限含水塑限。土从半固态向塑态过渡的界限含水量，或土处于可塑状态的下限含水量。以量。以量。以量。以“%”%”表示表示表示表示 c.c.塑性指数。塑性指数。塑性指数。塑性指数。Ip=WL-WP,Ip=WL-WP,粘性土处于可塑状态时的含水量变化范围。粘性土处于可塑状态时的含水量变化范围。粘性土处于可塑状态时的含水量变化范围。粘性土处于可塑状态时的含水量变化范围。IpIp越大，越大，
11、越大，越大，可塑性越高，大压缩性土。可塑性越高，大压缩性土。可塑性越高，大压缩性土。可塑性越高，大压缩性土。d.d.液性指数。液性指数。液性指数。液性指数。IL,IL,土的相对稠度。即土的天然含水量与界限含水量的关系。土的相对稠度。即土的天然含水量与界限含水量的关系。土的相对稠度。即土的天然含水量与界限含水量的关系。土的相对稠度。即土的天然含水量与界限含水量的关系。IL=IL=（W-WPW-WP）/（WL-WPWL-WP）e.e.缩限。当土达到塑限后继续变干，土的体积随之减小，当收缩达到某一含水缩限。当土达到塑限后继续变干，土的体积随之减小，当收缩达到某一含水缩限。当土达到塑限后继续变干，土的
12、体积随之减小，当收缩达到某一含水缩限。当土达到塑限后继续变干，土的体积随之减小，当收缩达到某一含水量后土的体积不再收缩，此时的含水量为缩限。量后土的体积不再收缩，此时的含水量为缩限。量后土的体积不再收缩，此时的含水量为缩限。量后土的体积不再收缩，此时的含水量为缩限。（2 2）试验的目的：根据）试验的目的：根据）试验的目的：根据）试验的目的：根据WLWL、WPWP计算计算计算计算IpIp、ILIL，为土的分类、工程设计、施工，为土的分类、工程设计、施工，为土的分类、工程设计、施工，为土的分类、工程设计、施工提供依据。提供依据。提供依据。提供依据。（3 3）适用范围：粒径）适用范围：粒径）适用范围
13、：粒径）适用范围：粒径0.5mm0.5mm，有机质，有机质，有机质，有机质5%5%。（4 4）检测方法：液限：联合测定法、碟式仪法）检测方法：液限：联合测定法、碟式仪法）检测方法：液限：联合测定法、碟式仪法）检测方法：液限：联合测定法、碟式仪法 塑限：联合测定法、搓条法塑限：联合测定法、搓条法塑限：联合测定法、搓条法塑限：联合测定法、搓条法（5 5）联合测定法仪器设备：试锥）联合测定法仪器设备：试锥）联合测定法仪器设备：试锥）联合测定法仪器设备：试锥76g,76g,锥角锥角锥角锥角3030。四、试验的操作四、试验的操作 6 6、相对密度、相对密度、相对密度、相对密度（1 1）概念。相对密度即无
14、黏性土处于最松散状态孔隙比与天然状态（或给定）概念。相对密度即无黏性土处于最松散状态孔隙比与天然状态（或给定）概念。相对密度即无黏性土处于最松散状态孔隙比与天然状态（或给定）概念。相对密度即无黏性土处于最松散状态孔隙比与天然状态（或给定）孔隙比之差和最松散状态孔隙比与最紧密状态孔隙比之差的比值。孔隙比之差和最松散状态孔隙比与最紧密状态孔隙比之差的比值。孔隙比之差和最松散状态孔隙比与最紧密状态孔隙比之差的比值。孔隙比之差和最松散状态孔隙比与最紧密状态孔隙比之差的比值。（2 2）试验目的：测定相对密度，用以判定砂类土或碎石类土的密实状态，从而）试验目的：测定相对密度，用以判定砂类土或碎石类土的密实
15、状态，从而）试验目的：测定相对密度，用以判定砂类土或碎石类土的密实状态，从而）试验目的：测定相对密度，用以判定砂类土或碎石类土的密实状态，从而确定其工程特性，为设计和施工提供依据。确定其工程特性，为设计和施工提供依据。确定其工程特性，为设计和施工提供依据。确定其工程特性，为设计和施工提供依据。（3 3）适用范围：）适用范围：）适用范围：）适用范围：砂的相对密度试验适用于颗粒粒径小于砂的相对密度试验适用于颗粒粒径小于砂的相对密度试验适用于颗粒粒径小于砂的相对密度试验适用于颗粒粒径小于5 mm5 mm、且粒径、且粒径、且粒径、且粒径2 25 mm5 mm的试样质量不的试样质量不的试样质量不的试样质
16、量不大于试样总质量的大于试样总质量的大于试样总质量的大于试样总质量的15%15%及粒径小于及粒径小于及粒径小于及粒径小于0.075 mm0.075 mm的颗粒质量不大于总土质量的的颗粒质量不大于总土质量的的颗粒质量不大于总土质量的的颗粒质量不大于总土质量的12%12%；砾和碎石类土的相对密度试验适用于最大粒径为砾和碎石类土的相对密度试验适用于最大粒径为砾和碎石类土的相对密度试验适用于最大粒径为砾和碎石类土的相对密度试验适用于最大粒径为60 mm60 mm、且粗颗粒中小于、且粗颗粒中小于、且粗颗粒中小于、且粗颗粒中小于0.075 mm0.075 mm的颗粒含量不得大于的颗粒含量不得大于的颗粒含量
17、不得大于的颗粒含量不得大于12%12%。（4 4）注意事项：）注意事项：）注意事项：）注意事项：a.a.相对密度相对密度相对密度相对密度DrDr的变化范围在的变化范围在的变化范围在的变化范围在0 01 1之间之间之间之间,相对密度越大，越密实。相对密度越大，越密实。相对密度越大，越密实。相对密度越大，越密实。b.b.砂类土尤其是碎石类土的颗粒级配不稳定，其最大最小干密度也变化很大，砂类土尤其是碎石类土的颗粒级配不稳定，其最大最小干密度也变化很大，砂类土尤其是碎石类土的颗粒级配不稳定，其最大最小干密度也变化很大，砂类土尤其是碎石类土的颗粒级配不稳定，其最大最小干密度也变化很大，在实际应用中应密切
18、关注其变化。在实际应用中应密切关注其变化。在实际应用中应密切关注其变化。在实际应用中应密切关注其变化。四、试验的操作四、试验的操作7、渗透试验（1）试验目的：用于测定土的渗透系数k。（2）本试验根据不同土类，才用下列方法：1）常水头法：适用于砂土及含少量砾石的无黏聚性土。2）变水头法：适用于粉土和黏性土。（3）本试验用水应才用纯水或洁净的天然水，试验前应用抽气法或煮沸法进行脱气，避免水中溶解的空气影响土的渗透系数。（4）试验操作 1）制样：先在环刀内壁涂抹凡士林，制取试样时均匀，平稳下压（防止土样开裂及土样与环刀接触部位出现缝隙），并且边下压边用钢丝锯消除环刀外多余的土样。2）安装试样：在试样
19、容器内壁涂抹凡士林，试样装好后，从排气口排出容器中的空气。3）试验：试验过程总结为三个时间段的三个落差。4）计算。四、试验的操作四、试验的操作 8 8、天然坡角试验、天然坡角试验、天然坡角试验、天然坡角试验（1 1）试验目的：用于测定砂类土在充分风干状态和水下状态的天然坡角。）试验目的：用于测定砂类土在充分风干状态和水下状态的天然坡角。）试验目的：用于测定砂类土在充分风干状态和水下状态的天然坡角。）试验目的：用于测定砂类土在充分风干状态和水下状态的天然坡角。（2 2）试验采用圆盘提升法，适用于最大粒径小于）试验采用圆盘提升法，适用于最大粒径小于）试验采用圆盘提升法，适用于最大粒径小于）试验采用
20、圆盘提升法，适用于最大粒径小于5mm5mm的无黏性砂类土的无黏性砂类土的无黏性砂类土的无黏性砂类土（3 3）仪器设备：）仪器设备：）仪器设备：）仪器设备：a.a.天然坡度仪：圆盘直径天然坡度仪：圆盘直径天然坡度仪：圆盘直径天然坡度仪：圆盘直径100mm,100mm,适用于粒径小于适用于粒径小于适用于粒径小于适用于粒径小于2mm2mm的砂的砂的砂的砂类土，类土，类土，类土，圆盘直径圆盘直径圆盘直径圆盘直径200mm,200mm,适用于粒径小于适用于粒径小于适用于粒径小于适用于粒径小于5mm5mm的砂类土。的砂类土。的砂类土。的砂类土。b b其他：勺、水槽等。其他：勺、水槽等。其他：勺、水槽等。其
21、他：勺、水槽等。（4 4）试验操作：）试验操作：）试验操作：）试验操作：a.a.取代表性的充分风干试样若干（取代表性的充分风干试样若干（取代表性的充分风干试样若干（取代表性的充分风干试样若干（或烘干试样）转动制动器，使圆盘落入底盘中。用勺或烘干试样）转动制动器，使圆盘落入底盘中。用勺或烘干试样）转动制动器，使圆盘落入底盘中。用勺或烘干试样）转动制动器，使圆盘落入底盘中。用勺 沿铁杆四周倾倒试验，勺离试验表面高度始终保持在沿铁杆四周倾倒试验，勺离试验表面高度始终保持在沿铁杆四周倾倒试验，勺离试验表面高度始终保持在沿铁杆四周倾倒试验，勺离试验表面高度始终保持在 10mm10mm左右，直至圆盘边缘蓄
22、满。左右，直至圆盘边缘蓄满。左右，直至圆盘边缘蓄满。左右，直至圆盘边缘蓄满。b.b.提起圆盘，读取铁杆上的刻度，为干燥休止角。提起圆盘，读取铁杆上的刻度，为干燥休止角。提起圆盘，读取铁杆上的刻度，为干燥休止角。提起圆盘，读取铁杆上的刻度，为干燥休止角。c.c.将盛满试样的圆盘缓缓沉入水槽中，当椎体全将盛满试样的圆盘缓缓沉入水槽中，当椎体全将盛满试样的圆盘缓缓沉入水槽中，当椎体全将盛满试样的圆盘缓缓沉入水槽中，当椎体全 部侵入水中后，停止下沉，待试样充分饱和，直至部侵入水中后，停止下沉，待试样充分饱和，直至部侵入水中后，停止下沉，待试样充分饱和，直至部侵入水中后，停止下沉，待试样充分饱和，直至
23、无气泡上升。无气泡上升。无气泡上升。无气泡上升。d.d.缓缓转到制动器，将圆盘提出水面，读取铁杆上的缓缓转到制动器，将圆盘提出水面，读取铁杆上的缓缓转到制动器，将圆盘提出水面，读取铁杆上的缓缓转到制动器，将圆盘提出水面，读取铁杆上的 刻度，为水下休止角。刻度，为水下休止角。刻度，为水下休止角。刻度，为水下休止角。四、试验的操作四、试验的操作9.标准吸湿含水率（1）试验目的与适用范围：本试验适用于在温度20。C+2。C、相对湿度为60%+5%标准条件下，进行土样标准吸湿含水率的测定，同时也可以间接确定土样或水泥等细粒材料的比表面积等性质。（2）仪器设备：a.烘箱（105-110。C）b.天平：精
24、度0.001g c.称量盒：采用铝盒。直径不大于6cm，高度不大于1.5cm。d.试验装置：装有干燥剂的干燥缸、装有饱和溴化钠溶液的密闭容器；或恒温恒湿箱等。（3）试验操作 a.将洁净的铝盒置于105-110。C的恒温下烘3-4h，取出在干燥箱内 冷却至室温，称量。反复操作，直至恒重（前后两次质量相差不大于 0.001g)记下铝盒质量。b.取代表性天然土样约4g，削成薄片状，置于已知质量（m。）的铝盒中，将土样平铺盒底，盖紧盒盖称量盒与湿土总质量（m1）。c.将试样放置在装有饱和溴化钠溶液容器内的多孔板上。d.每天取出土样称重，记下盒与湿土总质量，直至恒重，记下盒与恒定湿土总质量（m2）准确至
25、0.001g。e.将恒定质量的土样放入烘箱，烘干8h，取出改好盒盖，放入干燥箱冷却至室温，立即称量。如此反复操作，直至恒重，记下质量（m3），准确至0.001g。（4）计算 标准吸湿含水率 wa =（m2-m3）/（m3-m0）*100四、试验的操作四、试验的操作 1010、固结（压缩）、固结（压缩）、固结（压缩）、固结（压缩）（1 1）固结试验需提供每级压力下的孔隙比、压缩系数、压缩模量、和）固结试验需提供每级压力下的孔隙比、压缩系数、压缩模量、和）固结试验需提供每级压力下的孔隙比、压缩系数、压缩模量、和）固结试验需提供每级压力下的孔隙比、压缩系数、压缩模量、和epep曲线。曲线。曲线。曲线
26、。（2 2）固结试验适用于饱和黏性土，当只进行压缩试验时，允许用于非饱和土。固结）固结试验适用于饱和黏性土，当只进行压缩试验时，允许用于非饱和土。固结）固结试验适用于饱和黏性土，当只进行压缩试验时，允许用于非饱和土。固结）固结试验适用于饱和黏性土，当只进行压缩试验时，允许用于非饱和土。固结试验加压等级一般为试验加压等级一般为试验加压等级一般为试验加压等级一般为5050、100100、200200、300300、400kPa400kPa。有特殊要求时，按地质专业。有特殊要求时，按地质专业。有特殊要求时，按地质专业。有特殊要求时，按地质专业技术人员要求进行。稳定标准为固结技术人员要求进行。稳定标准
27、为固结技术人员要求进行。稳定标准为固结技术人员要求进行。稳定标准为固结24h24h或每小时试样变形量不大于或每小时试样变形量不大于或每小时试样变形量不大于或每小时试样变形量不大于0.005mm0.005mm（标（标（标（标准固结），另需提供固结系数、渗透系数（估算）。准固结），另需提供固结系数、渗透系数（估算）。准固结），另需提供固结系数、渗透系数（估算）。准固结），另需提供固结系数、渗透系数（估算）。（3 3）对渗透性较大的非饱和土，主要为求压缩系数和压缩模量时，压缩试验可采用）对渗透性较大的非饱和土，主要为求压缩系数和压缩模量时，压缩试验可采用）对渗透性较大的非饱和土，主要为求压缩系数和压
28、缩模量时，压缩试验可采用）对渗透性较大的非饱和土，主要为求压缩系数和压缩模量时，压缩试验可采用1h1h快速试验方法。快速试验方法。快速试验方法。快速试验方法。400 kPa400 kPa以内的固结加压等级为以内的固结加压等级为以内的固结加压等级为以内的固结加压等级为5050、100100、200200、300300、400400；400 kPa400 kPa以上固结加压等级为以上固结加压等级为以上固结加压等级为以上固结加压等级为5050、100100、200200、400 400、600600、800800、12001200、1600kPa1600kPa。（4 4）高压固结试验的加压等级为）高
29、压固结试验的加压等级为）高压固结试验的加压等级为）高压固结试验的加压等级为12.512.5、2525、5050、100100、200200、400400、800800、16001600、3200kPa3200kPa，报告中需额外提供压缩指数、前期固结压力和，报告中需额外提供压缩指数、前期固结压力和，报告中需额外提供压缩指数、前期固结压力和，报告中需额外提供压缩指数、前期固结压力和e-log(p)e-log(p)曲线。曲线。曲线。曲线。（5 5）回弹试验应由地质技术人员确定回弹压力。地质技术人员未确定回弹压力时，）回弹试验应由地质技术人员确定回弹压力。地质技术人员未确定回弹压力时，）回弹试验应由
30、地质技术人员确定回弹压力。地质技术人员未确定回弹压力时，）回弹试验应由地质技术人员确定回弹压力。地质技术人员未确定回弹压力时，回弹压力不应大于前期固结压力且不宜大于回弹压力不应大于前期固结压力且不宜大于回弹压力不应大于前期固结压力且不宜大于回弹压力不应大于前期固结压力且不宜大于400kPa400kPa。（6 6）饱和试样或工程上要求浸水的试样，在施加第一级压力后，应立即向容器内注）饱和试样或工程上要求浸水的试样，在施加第一级压力后，应立即向容器内注）饱和试样或工程上要求浸水的试样，在施加第一级压力后，应立即向容器内注）饱和试样或工程上要求浸水的试样，在施加第一级压力后，应立即向容器内注水，使试
31、样在水下进行试验。非饱和试样，应用湿棉纱围住加压盖板四周，防止试验水，使试样在水下进行试验。非饱和试样，应用湿棉纱围住加压盖板四周，防止试验水，使试样在水下进行试验。非饱和试样，应用湿棉纱围住加压盖板四周，防止试验水，使试样在水下进行试验。非饱和试样，应用湿棉纱围住加压盖板四周，防止试验过程中水分的蒸发。过程中水分的蒸发。过程中水分的蒸发。过程中水分的蒸发。（7 7）固结仪应进行仪器变形校正，某级压力下土的变形量等于该压力下总的变形量）固结仪应进行仪器变形校正，某级压力下土的变形量等于该压力下总的变形量）固结仪应进行仪器变形校正，某级压力下土的变形量等于该压力下总的变形量）固结仪应进行仪器变形
32、校正，某级压力下土的变形量等于该压力下总的变形量减去该压力下仪器变形量的差。减去该压力下仪器变形量的差。减去该压力下仪器变形量的差。减去该压力下仪器变形量的差。四、试验的操作四、试验的操作 1111直接剪切试验直接剪切试验直接剪切试验直接剪切试验（1 1）直剪试验应取）直剪试验应取）直剪试验应取）直剪试验应取4 4个环刀试样，对剪切点离散的尚应增加试样个数，个环刀试样，对剪切点离散的尚应增加试样个数，个环刀试样，对剪切点离散的尚应增加试样个数，个环刀试样，对剪切点离散的尚应增加试样个数，以保证抗剪强度与垂直压力关系曲线呈线性。各实测点与直线上对应点以保证抗剪强度与垂直压力关系曲线呈线性。各实测
33、点与直线上对应点以保证抗剪强度与垂直压力关系曲线呈线性。各实测点与直线上对应点以保证抗剪强度与垂直压力关系曲线呈线性。各实测点与直线上对应点的抗剪强度之差不超过直线上对应点抗剪强度的的抗剪强度之差不超过直线上对应点抗剪强度的的抗剪强度之差不超过直线上对应点抗剪强度的的抗剪强度之差不超过直线上对应点抗剪强度的55。（2 2）直剪试验最大加压应根据土的软硬状态确定。一般加压等级为）直剪试验最大加压应根据土的软硬状态确定。一般加压等级为）直剪试验最大加压应根据土的软硬状态确定。一般加压等级为）直剪试验最大加压应根据土的软硬状态确定。一般加压等级为5050、100100、150150、200 kPa2
34、00 kPa或或或或5050、100100、200200、300 kPa 300 kPa。对于软土，应。对于软土，应。对于软土，应。对于软土，应减小压力，最小压力宜为减小压力，最小压力宜为减小压力，最小压力宜为减小压力，最小压力宜为25 kPa25 kPa，避免试样挤出。对于硬土，当取样，避免试样挤出。对于硬土，当取样，避免试样挤出。对于硬土，当取样，避免试样挤出。对于硬土，当取样深度大于深度大于深度大于深度大于20m20m时，加压等级为时，加压等级为时，加压等级为时，加压等级为100100、200200、300300、400 kPa400 kPa。（3 3）剪切速率快剪应在）剪切速率快剪应在
35、）剪切速率快剪应在）剪切速率快剪应在0.80.81.2mm/min1.2mm/min，慢剪应为，慢剪应为，慢剪应为，慢剪应为0.002mm/min0.002mm/min。（4 4）固结快剪试验应使试样固结稳定后再进行剪切试验。固结稳定标）固结快剪试验应使试样固结稳定后再进行剪切试验。固结稳定标）固结快剪试验应使试样固结稳定后再进行剪切试验。固结稳定标）固结快剪试验应使试样固结稳定后再进行剪切试验。固结稳定标准为每小时变形量：黏性土不大于准为每小时变形量：黏性土不大于准为每小时变形量：黏性土不大于准为每小时变形量：黏性土不大于0.005mm0.005mm，粉土和砂类土不大于，粉土和砂类土不大于，
36、粉土和砂类土不大于，粉土和砂类土不大于0.01mm0.01mm。（5 5）剪切试验记录应能够反映试验过程中抗剪强度值的变化情况，能）剪切试验记录应能够反映试验过程中抗剪强度值的变化情况，能）剪切试验记录应能够反映试验过程中抗剪强度值的变化情况，能）剪切试验记录应能够反映试验过程中抗剪强度值的变化情况，能够确定峰值点或稳定值，不能仅仅记录一个峰值数据。对无明显峰值的够确定峰值点或稳定值，不能仅仅记录一个峰值数据。对无明显峰值的够确定峰值点或稳定值，不能仅仅记录一个峰值数据。对无明显峰值的够确定峰值点或稳定值，不能仅仅记录一个峰值数据。对无明显峰值的试样，应剪切至位移量达试样，应剪切至位移量达试样
37、，应剪切至位移量达试样，应剪切至位移量达6mm6mm为止，并取剪切位移为止，并取剪切位移为止，并取剪切位移为止，并取剪切位移4mm4mm所对应的剪应所对应的剪应所对应的剪应所对应的剪应力为抗剪强度。力为抗剪强度。力为抗剪强度。力为抗剪强度。四、试验的操作四、试验的操作 1212三轴试验三轴试验三轴试验三轴试验 必须制备必须制备必须制备必须制备4 4个以上性质相同的试样，在不同围压下进行试验，围压大小要与工程的实际荷个以上性质相同的试样，在不同围压下进行试验，围压大小要与工程的实际荷个以上性质相同的试样，在不同围压下进行试验，围压大小要与工程的实际荷个以上性质相同的试样，在不同围压下进行试验，围
38、压大小要与工程的实际荷载相适应，尽可能使最大周围压力与土体最大实际荷载大致相等。一般要求载相适应，尽可能使最大周围压力与土体最大实际荷载大致相等。一般要求载相适应，尽可能使最大周围压力与土体最大实际荷载大致相等。一般要求载相适应，尽可能使最大周围压力与土体最大实际荷载大致相等。一般要求2 2个样品的围个样品的围个样品的围个样品的围压必须大于自重，固结样品的围压必须有压必须大于自重，固结样品的围压必须有压必须大于自重，固结样品的围压必须有压必须大于自重，固结样品的围压必须有2 2级大于土体自重压力，最后二级压力要分别大级大于土体自重压力，最后二级压力要分别大级大于土体自重压力，最后二级压力要分别
39、大级大于土体自重压力，最后二级压力要分别大于自重压力于自重压力于自重压力于自重压力5050、150kPa150kPa。软弱土可采用。软弱土可采用。软弱土可采用。软弱土可采用5050、100100、150150、200 kPa200 kPa（围压以不破坏土（围压以不破坏土（围压以不破坏土（围压以不破坏土体为原则）。体为原则）。体为原则）。体为原则）。不固结不排水（不固结不排水（不固结不排水（不固结不排水（UUUU）试验：天然状态下的直接装样进行试验）试验：天然状态下的直接装样进行试验）试验：天然状态下的直接装样进行试验）试验：天然状态下的直接装样进行试验,需要抽气饱和的样品按要求需要抽气饱和的样
40、品按要求需要抽气饱和的样品按要求需要抽气饱和的样品按要求抽气饱和，再以抽气饱和，再以抽气饱和，再以抽气饱和，再以0.50.5-0.8%/min-0.8%/min的剪切速率进行试验。施加的围压必须有的剪切速率进行试验。施加的围压必须有的剪切速率进行试验。施加的围压必须有的剪切速率进行试验。施加的围压必须有2 2级大于自重级大于自重级大于自重级大于自重压力且要求土体必须剪损。试验结束后，将原始数据从采集器保存到计算机，采用数据处压力且要求土体必须剪损。试验结束后，将原始数据从采集器保存到计算机，采用数据处压力且要求土体必须剪损。试验结束后，将原始数据从采集器保存到计算机，采用数据处压力且要求土体必
41、须剪损。试验结束后，将原始数据从采集器保存到计算机，采用数据处理软件，以主应力差的峰值作为破坏点，无峰值时以理软件，以主应力差的峰值作为破坏点，无峰值时以理软件，以主应力差的峰值作为破坏点，无峰值时以理软件，以主应力差的峰值作为破坏点，无峰值时以15%15%轴向应变所对应的主应力差作轴向应变所对应的主应力差作轴向应变所对应的主应力差作轴向应变所对应的主应力差作为破坏点绘制破损应力圆，求取为破坏点绘制破损应力圆，求取为破坏点绘制破损应力圆，求取为破坏点绘制破损应力圆，求取CuuCuu、uuuu。固结不排水（固结不排水（固结不排水（固结不排水（CUCU）试验：天然状态下的直接进行固结，需要抽气饱和
42、的样品先按要求抽）试验：天然状态下的直接进行固结，需要抽气饱和的样品先按要求抽）试验：天然状态下的直接进行固结，需要抽气饱和的样品先按要求抽）试验：天然状态下的直接进行固结，需要抽气饱和的样品先按要求抽气饱和，再对样品进行固结（固结压力与试验采用的围压相同），固结（固结度大于气饱和，再对样品进行固结（固结压力与试验采用的围压相同），固结（固结度大于气饱和，再对样品进行固结（固结压力与试验采用的围压相同），固结（固结度大于气饱和，再对样品进行固结（固结压力与试验采用的围压相同），固结（固结度大于9595）完成后，黏性土以）完成后，黏性土以）完成后，黏性土以）完成后，黏性土以0.05%/min0.
43、05%/min的剪切速率进行试验，粉土以的剪切速率进行试验，粉土以的剪切速率进行试验，粉土以的剪切速率进行试验，粉土以0.8%/min0.8%/min的剪切速率的剪切速率的剪切速率的剪切速率进行试验，施加的围压大于土体自重的剪切数据不少于进行试验，施加的围压大于土体自重的剪切数据不少于进行试验，施加的围压大于土体自重的剪切数据不少于进行试验，施加的围压大于土体自重的剪切数据不少于2 2个且要求必须剪损。试验结束后个且要求必须剪损。试验结束后个且要求必须剪损。试验结束后个且要求必须剪损。试验结束后通过处理软件，以主应力差的峰值作为破坏点，无峰值时以通过处理软件，以主应力差的峰值作为破坏点，无峰值
44、时以通过处理软件，以主应力差的峰值作为破坏点，无峰值时以通过处理软件，以主应力差的峰值作为破坏点，无峰值时以15%15%轴向应变所对应的主应轴向应变所对应的主应轴向应变所对应的主应轴向应变所对应的主应力差作为破坏点绘制破损应力圆，求取总应力强度指标力差作为破坏点绘制破损应力圆，求取总应力强度指标力差作为破坏点绘制破损应力圆，求取总应力强度指标力差作为破坏点绘制破损应力圆，求取总应力强度指标CcuCcu、cucu，同时对孔隙水压力量，同时对孔隙水压力量，同时对孔隙水压力量，同时对孔隙水压力量测，以破坏时的有效应力绘制有效破损应力圆，求取有效应力强度指标测，以破坏时的有效应力绘制有效破损应力圆，求
45、取有效应力强度指标测，以破坏时的有效应力绘制有效破损应力圆，求取有效应力强度指标测，以破坏时的有效应力绘制有效破损应力圆，求取有效应力强度指标CC、。（有效应。（有效应。（有效应。（有效应力路径确定强度参数按下列步骤进行：先绘制有效应力路径曲线，以曲线上密集点或转折力路径确定强度参数按下列步骤进行：先绘制有效应力路径曲线，以曲线上密集点或转折力路径确定强度参数按下列步骤进行：先绘制有效应力路径曲线，以曲线上密集点或转折力路径确定强度参数按下列步骤进行：先绘制有效应力路径曲线，以曲线上密集点或转折点作为破坏点，将破坏点连成一条直线，通过直线斜率与截距反算出有效强度指标点作为破坏点，将破坏点连成一
46、条直线，通过直线斜率与截距反算出有效强度指标点作为破坏点，将破坏点连成一条直线，通过直线斜率与截距反算出有效强度指标点作为破坏点，将破坏点连成一条直线，通过直线斜率与截距反算出有效强度指标CC、）。）。）。）。五、试验认识的误区五、试验认识的误区1、固结和压缩两个概念混淆。、固结和压缩两个概念混淆。固结是一般是饱和样，压缩一般针对非饱和样。固结是一般是饱和样，压缩一般针对非饱和样。固结是一般是饱和样，压缩一般针对非饱和样。固结是一般是饱和样，压缩一般针对非饱和样。固结：指的是在荷载或其他因素作用下，土体孔隙固结：指的是在荷载或其他因素作用下，土体孔隙固结：指的是在荷载或其他因素作用下，土体孔隙
47、固结：指的是在荷载或其他因素作用下，土体孔隙中水分逐渐排出、体积压缩、密度增大、有效应力中水分逐渐排出、体积压缩、密度增大、有效应力中水分逐渐排出、体积压缩、密度增大、有效应力中水分逐渐排出、体积压缩、密度增大、有效应力增大的现象。增大的现象。增大的现象。增大的现象。现在大部分试验模型均建立在饱和土试验模型上，现在大部分试验模型均建立在饱和土试验模型上，现在大部分试验模型均建立在饱和土试验模型上，现在大部分试验模型均建立在饱和土试验模型上，非饱和土理论研究规律性不强。非饱和土理论研究规律性不强。非饱和土理论研究规律性不强。非饱和土理论研究规律性不强。固结试验可求固结系数、前期固结压力、压缩指数
48、、固结试验可求固结系数、前期固结压力、压缩指数、固结试验可求固结系数、前期固结压力、压缩指数、固结试验可求固结系数、前期固结压力、压缩指数、再压缩指数、回弹指数，可推算渗透系数。再压缩指数、回弹指数，可推算渗透系数。再压缩指数、回弹指数，可推算渗透系数。再压缩指数、回弹指数，可推算渗透系数。压缩试验只可求压缩系数和压缩模量。压缩试验只可求压缩系数和压缩模量。压缩试验只可求压缩系数和压缩模量。压缩试验只可求压缩系数和压缩模量。试验方法不同，主要目的也不同，试验时间相差很试验方法不同，主要目的也不同，试验时间相差很试验方法不同，主要目的也不同，试验时间相差很试验方法不同，主要目的也不同，试验时间相
49、差很大。大。大。大。五、试验认识的误区五、试验认识的误区2.颗粒分析及级配情况的误区颗粒分析及级配情况的误区颗粒分析分为筛分和细颗分（比重计颗分），颗粒分析分为筛分和细颗分（比重计颗分），分界粒径为分界粒径为0.075（粉粒和粘粒的界限），（粉粒和粘粒的界限），目的不同，筛分主要是定名，细颗分主要是目的不同，筛分主要是定名，细颗分主要是测定粘粒含量，由此可判定液化及膨胀性，测定粘粒含量，由此可判定液化及膨胀性，也可用于隧道或地铁施工。也可用于隧道或地铁施工。级配情况工程上主要用于填料分组及判断河级配情况工程上主要用于填料分组及判断河流的上中下游等情况，包括筛分和细颗分。流的上中下游等情况，包括
50、筛分和细颗分。五、试验认识的误区五、试验认识的误区3.液限使用误区液限使用误区 在不同的规范中定义不同，不可混淆，填委托书时一定要写清规范要求，在不同的规范中定义不同，不可混淆，填委托书时一定要写清规范要求，在不同的规范中定义不同，不可混淆，填委托书时一定要写清规范要求，在不同的规范中定义不同，不可混淆，填委托书时一定要写清规范要求，以免用错。以免用错。以免用错。以免用错。铁路、工民建、水利上用的液限均为铁路、工民建、水利上用的液限均为铁路、工民建、水利上用的液限均为铁路、工民建、水利上用的液限均为76g76g锥入土深度为锥入土深度为锥入土深度为锥入土深度为10mm10mm液限液限。液限液限。