土工试验的项目有哪些?
所需的设备价格大概在3万左右,土工试验的项目有:烘干法:测含水量、环刀法、灌砂法:测密度、比重瓶法:测土粒比重、平衡锥式液限仪法、液塑限联合测定仪法。测界限含水量、击实试验:测最佳含水量、渗透试验:测渗透系数、直接剪切试验:测剪切强度、三轴试验、无侧限抗压强度试验:测土样力学强度、固结试验:测土体固结性能。试验原理当击数一定时,只有在某一含水率下才能获得最佳的击实效果,且含水率对土的干密度影响是明显的。含水率较低时,因粘粒间引力较大,土粒较难相对移动,一定的外加压实功作用不足以使土达到更紧密状态。此时增加含水率,使粒面结合水膜变厚,粒间相对移动和靠拢的阻力减小。如土的饱和度还较低,则它会更易于被压实,故干密度增大。当含水率超过相应的最优含水率时,土已接近饱和,空气所占比例很小,其在孔隙中被水包围而处于封闭状态。孔隙水和气体在瞬间夯击或短时间碾压时来不及被挤出,同时有很大一部分击实功被孔隙中的水所吸收(转化为孔隙水压力),而土粒骨架所受到的力较小,击实仅能导致土粒更高程度的定向排列,土体几乎不发生永久的体积变化。因而,干密度反而随着含水率的增加而减小。
土工试验包括哪些
土工试验主要是针对各种土壤进行测试和分析,从而得出土壤在工程施工中的力学性质、物理性质和化学性质等数据,确保土壤在施工中的稳定性和安全性。土工试验通常包括以下几种。首先是土壤颗粒分析,也称为筛分试验。这种试验是通过将不同粒径的土壤放入不同筛子中,隔离出粒径不同的颗粒,并确定其所占比例。该试验可以为土壤的进一步试验提供基础数据。其次是感性指标试验。感性指标试验是通过测量土壤的平均重度、包容性、压缩性、通透性等参数来评估土壤的物理性质。该试验能够帮助工程师预测土壤在施工中的行为和结构。第三种是剪切强度试验。剪切强度试验测量了土壤在剪切应力力下的强度。施工中,土壤受到扰动后会变得不稳定,剪切强度试验能够帮助工程师评估土壤的稳定性和强度。最后一种是液塑性指数试验,该试验是土壤塑性区在具有确定含水率时所具有的可塑性和可变形性。液塑性指数是评估土壤稳定性的重要指标,通过该试验能够得出土壤的塑性限和流动限。总之,土工试验的目的是为了帮助工程师更准确地评估土壤在施工中的行为和稳定性。通过以上几种试验可以得出关键性质数据,以确保在施工过程中,土壤能够提供足够的支撑和安全保障。
什么叫土工试验?
是土工试验击实试验指用锤击实土样以了解土的压实特性的一种方法。这个方法是用不同的击实功(锤重×落距×锤击次数)分别锤击不同含水量的土样,并测定相应的干容重,从而求得最大干容重(一般是指骨料堆积或紧密密度)、最优含水量,为填土工程的设计、施工提供依据。土工试验有很多,主要有以下几种:一、是一般物理性指标试验,主要是用来测定岩土的一般物性指标,从而判断出岩土的一般物性;二、是颗粒分析,主要是用来对岩土进行科学、准确的定名;三、是压缩试验,主要用来对岩土压缩性进行判定,以便最终确定岩土的压缩系数、压缩模量等;四、是水质分析,主要是用来对地下水类型等进行判定。粒径分析试验是其中比较重要的一项试验内容,其主要是通过将一定数量的岩土进行烘干碾散,并经筛选、称重之后,确定其各个颗粒径范围之内,岩土粒重的百分数。土工试验主要都有的方法:1、烘干法:测含水量。2、环刀法、灌砂法:测密度。3、比重瓶法:测土粒比重。4、平衡锥式液限仪法、液塑限联合测定仪法:测界限含水量。5、击实试验:测最佳含水量 。6、渗透试验:测渗透系数。7、直接剪切试验:测剪切强度 。8、三轴试验、无侧限抗压强度试验:测土样力学强度。9、固结试验:测土体固结性能 。
土工试验标准【土工试验中应注意的问题与实验成果综合分析】
〔摘 要〕本文分析了土工试验中应当注意的问题,以及对土工实验成果进行综合分析的必要性,研究了土工实验指标综合分析的内容与方法。 〔关键词〕土工试验 实验指标 综合分析
中图分类号:G642.423文献标识码:A 文章编号:
土工试验是岩土工程勘察的重要内容,在土工试验室进行测试,可以取得土和岩石的物理力学性质指标,以供设计计算时使用。不同的建筑工程场地,具有不同的土质情况,实际工程中没有任何建筑地点呈现出与任何其他地点土质情况特别相似的情形,即使在同一地点,土的性质也可能发生变化,有时甚至相当显著,这就意味着,在进行详细的设计之前,必须对每一地点的土质情况进行详细地调查与测试。然而,由于岩土自身的不均匀性,取样、运输过程中的扰动,以及试验仪器和操作方法的差异及试验人员的素质不同,使得土工试验中测试的结果存在这样那样的问题,导致测试结果失真,在一定程度上影响工程设计的准确性。因此,研究土工试验中应注意的问题,分析土工实验成果具有十分重要的意义。
1 土工试验成果综合分析的必要性
土具有不同于其它建筑材料的特征。由于土是自然地质历史产物,各种土的颗粒大小和矿物成分差别很大,土的三相间的数量比例不尽相同,而且土粒与其周围的水分又会发生了复杂的物理化学作用,因此,造成土的物理性质的复杂性;土的物理性质又在一定程度上决定了它的力学性质,不同地区的土,又有不同的变化。土的物理性质、力学性质,相对于其它材料来说,是比较复杂的,如土的应力-应变关系是非线性的,土的变形在卸荷后一般不能完全恢复,土的强度也不是一成不变的,土对扰动还特别敏感等等。那么,通过室内实验测出的土的性质,就存在一个是否准确的问题。如何确定数据的准确性,以及各个指标存在哪些必然的联系,对于从事土工实验的人员有很大的指导意义。
2 土的物理指标及实验成果分析
2.1 土的常规物理指标:比重、密度、含水量实验
土的常规物理实验中,比重、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,它们的大小不仅影响到其它指标,而且也关联到土的力学性质。在实际工作中要注意土层是否均匀、取样是否标准、土中是否存在其他矿物成份,土样在运输和存放期间保护是否完好,是否及时送到试验室检测等等。在这些影响因素中,有的属于土样客观存在,有的属于人为因素,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,比较准确的测出土的物理指标。
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,表示土中含有较多的胶体粘粒,同时也表示土中可能含有较多的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,能较好的反映出土的某些物理力学特性,如压缩性、胀缩性等。在实际工作中,首先要搞清该工程要用什么标准去评定。比如国家标准、水利工程标准、公路工程标准还是铁路标准等等。标准不同所采用的方法也就不同,应严格按照各标准执行。
在实际操作中,还有以下问题需要特别注意:
(1)国家标准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。
(2)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。
(3)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、塑限试验,反之则可进行相应的液、塑限试验确定土的名称。
(4)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。
2.3 土的物理性指标对比分析
土的物理性指标间是相互关联的,因此,当这些指标测出后,可以将这些指标放到一起,进行综合分析,从而判断这些指标的准确性。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。通过一系列对物理性指标间关系的统一分析,可以提高实验成果的精度,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,以满足使用上的要求及建筑物的安全条件。因此,要测定土的压缩性借以计算建筑物或构筑物的沉降量,作为设计的控制数据。除一些特殊工程要在现场做测试外,大多数实验是在室内进行的。影响成果准确度的因素也很多,有一些是比较容易找到原因的,如:在开土取土的过程中,感到土是较软的或测出的液性指数较高,而测出的压缩系数较小,这说明实验操作有误或记录有误,要检查各个环节。找不出原因应采取补救措施,要重新取土测试。
3.2 土的抗剪强度实验
土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力,是土的重要力学性质之一。在计算承载力,评价地基稳定性以及计算挡土墙的土压力时,都要用到土的抗剪强度指标,因此正确地测定土的抗剪强度在工程上具有重要意义。抗剪强度的实验方法有多种,在实验室内常用的有直接剪切实验、三轴压缩实验和无测限抗压实验。在现场原位测试的有十字板剪切实验、大型直接剪切实验等。相对来说,室内实验的规律性,要比现场原位测试好得多。虽然如此,室内实验测出的结果,有时和理论上的数据存在很大的差距。比如,无粘性土的C值应为0,而在大多数实验中,测出的值不一定为0,这实际上也是正常的,因为在我们所测出的抗剪强度指标中,并不是说C值完全代表土的凝聚力,而Φ值也不完全代表内摩擦力,而是两者互相包含,都代表土的抗剪强度的一部分。在有些直接剪切实验结果中,有时甚至会出现粘聚力C为负值现象,主要原因在于取标准样时,所取试样的性质相差太大所致。也就是说不是同一种性质的土拿到一起做实验,结果自然不会符合规律。因此,我们在判断实验结果是否准确,不能仅从理论上确定,而要考虑多方面客观因素,结合实际分析,对土的受力情况有一个正确的判断。
4 物性实验成果和力学实验成果的统一对比与分析
土的物理性质和力学性质是紧密相关的。通常情况下,土的物理性质基本上能够决定土的力学性质。因此,在GBJ7-89中,把它们之间的关系列成表格,可以根据土的物理性质,判定土的承载力。而在室内实验中,也可以此为依据,做一比较。比如对于不同的密度、含水量、液、塑限的土,它的抗剪强度、压缩性质有怎样的变化,随着做实验时间的增长,慢慢可以从中找出一定的规律。当然由于土的形式的复杂性,经常出现一些意外情况,需要我们本着实事求是的态度,保证测出结果的准确性。如果将土的物性和力学性质统一起来,必将有利于我们对土的性质的认识,其中的规律也有待我们进一步探讨。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
土工试验的项目有哪些
所需的设备价格大概在3万左右,土工试验的项目有:烘干法:测含水量、环刀法、灌砂法:测密度、比重瓶法:测土粒比重、平衡锥式液限仪法、液塑限联合测定仪法。测界限含水量、击实试验:测最佳含水量、渗透试验:测渗透系数、直接剪切试验:测剪切强度、三轴试验、无侧限抗压强度试验:测土样力学强度、固结试验:测土体固结性能。试验原理当击数一定时,只有在某一含水率下才能获得最佳的击实效果,且含水率对土的干密度影响是明显的。含水率较低时,因粘粒间引力较大,土粒较难相对移动,一定的外加压实功作用不足以使土达到更紧密状态。此时增加含水率,使粒面结合水膜变厚,粒间相对移动和靠拢的阻力减小。如土的饱和度还较低,则它会更易于被压实,故干密度增大。当含水率超过相应的最优含水率时,土已接近饱和,空气所占比例很小,其在孔隙中被水包围而处于封闭状态。孔隙水和气体在瞬间夯击或短时间碾压时来不及被挤出,同时有很大一部分击实功被孔隙中的水所吸收(转化为孔隙水压力),而土粒骨架所受到的力较小,击实仅能导致土粒更高程度的定向排列,土体几乎不发生永久的体积变化。因而,干密度反而随着含水率的增加而减小。
什么是土的CBR试验?
CBR(California Bearing Ratio)试验, 是一种评定材料承载能力的试验方法.在国外多采 用CBR值作为路面...《公路土工试验规程》中没有明确表明对于不同 填土深度的CBR值是在试样压实度为相应值时进 行。 承载比试验是由美国加利福尼亚州公路局首先提出来的,简称CBR(California Bearing Ratio) 试验,一种评定材料承载能力的试验方法。在国外多采用CBR 值作为路面材料和路基土的设计参数。所谓CBR 值,是指试料贯入量达2. 5mm 或5mm 时,单位压力对标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度(7Mpa 或10. 5Mpa) 的比值,用百分数表示。随着高速公路建设的发展,我国现行《公路路基设计规范》(J TJ 031 - 95) 和《公路路基施工技术规范》(J TJ 033 - 95) 已将CBR 值作为路基填料选择的依据。试验原理:试验时,按标准击实试验确定的最大干密度和最佳含水量制备所需的试件,为了模拟材料在使用过程中的最不利状态,加载前泡水四昼夜,在浸水过程中贯入试验时,在试件顶面施加荷载板以模拟路面结构对土基的附加应力,贯入试验中,材料的承载能力越高,对其压力一定贯入深度所需施加的荷载越大。
什么是土的CBR试验?
是一种评定基层材料承载能力的试验方法。中文名加州承载比,全称CBRCaliforniabearingratio。通常以材料抵抗局部荷载压入变形的能力来表征,并采用标准碎石的承载能力为标准,以相对值的百分数表示CBR值。扩展资料:试验方法CBR加州承载比是评定土基及路面材料承载能力的指标。CBR试验设备有室内实验与室外实验两种。室内用CBR实验装置,试件按路基施工的含水率及压实度要求在试桶内制备,在浸水过程中及压入实验时,在试件顶面施加环形砝码,其质量应根据预计的路面结构重力来确定。CBR野外实验方法基本上与室内试验相同,但其压入试验直接在土基顶面进行。有时,野外试验结果与室内试验结果不完全相同,这主要是由于土的含水率不一样,室内实验时,试件处于饱水状态,;野外试验时,土基处于施工时的湿度状态。所以对野外试验结果必须加以修正。加州承载比是早年由美国加利福尼亚州(California)提出的一种评定土基及路面材料承载能力的指标。承载能力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征,并采用高质量标准碎石为标准,以它们的相对比值表示CBR值。参考资料:百度百科-加州承载比
公路路基施工的试验有哪些?
一、路基施工前,施工人员应对路基工程范围内的地质、水文情况进行详细调查,通过取样、试验确定其性质和范围,并了解附近既有建筑物对特殊土的处理方法。
二、施工人员应根据设计文件提供的资料,对取自挖方、借土场、料场的路堤填料进行复查和取样试验。如设计文件提供的料场填料不足时,应自行勘查寻找。
三、挖方、借土场和料场用作填料的土应进行下列试验项目,其试验方法按《公路土工试验规程》办理。
a.液限、塑限、塑性指数、天然调度或液性指数;
b.颗粒大小分析试验;
C.含水量试验;
d.密度试验;
e.相对密度试验;
f.土的击实试验;
g.土的强度试验(CBR值);
h.一级公路、高速公路应作有机质含量试验及易溶盐含量试验。
对特殊土,除进行以上试验外,还应结合对各种土定名的需要,辅以相应的专门鉴别试验,以确定其种类及处治方法。
四、使用新材料(如工业废渣等)填筑路堤时,除应按相关规范作有关试验外,还应作对环卫有害成份的试验,同时提出报告,经批准后方可使用。
参考资料:http://wiki.zhulong.com/lq7/type86/topic641000_2.html
公路工程有哪些试验
公路工程的试验项目。大致包括以下几类:
1.土工类:各种土的试验
2.水泥类:水泥的各种试验
3.水泥混凝土:配合比、试块强度等
4.钢筋类:钢筋的各种试验
5.沥青混凝土:配合比
6.砂石类(骨料):各种砂子、碎石的试验
7.现场检测类:压实度、混凝土的塌落度等
每一类都包括很多项的试验,例如土工试验,就包括几十种试验项目。
具体请见各类试验规程,如《公路工程土工试验规程》。
土工试验仪器的土工试验仪器
室内土工试验所需要使用的仪器通常技术要求很高。目前国内厂家生产的土工试验仪器主要用于教学,达不到科研水品,研究型的土工仪器主要靠进口,而进口品牌中品质较好的是英国产土工仪器。英国GDS就是一个老牌的土工试验仪器提供者。GDS高级土工试验仪器英国GDS土工试验仪器目前在中国使用最多,至少超过100家著名高校和科研院所正在使用GDS,科研成果很多,GDS是国内科研级土工仪器第一品牌。土工试验仪器种类包括:(1)静三轴仪MINIDYN 电机控制的静三轴试验系统GDSTAS 自动三轴试验系统STDTTS 标准应力路径三轴试验系统(2)动三轴仪ELDyn 商业型动态三轴试验系统DYNTTS 电机控制的动三轴试验系统(3)大型三轴仪LDCTTS 大型试样循环三轴试验系统(4)真三轴仪动静态真三轴测试系统TTTS(5)可燃冰三轴仪可燃冰低温高压三轴测试系统(6)非饱和土试验仪器UNSAT 非饱和土三轴仪GDSBPS饱和/非饱和土反压直剪仪1D-SDSWCC 应力相关的土水特征曲线压力板仪3D-SDSWCC双压力室应力相关土水特征曲线三轴仪(7)空心圆柱系统SS-HCA 空心圆柱扭剪仪(8)共振柱RCA 共振柱测试系统(9)固结仪GDSCTS 高级固结试验系统(10)剪切试验仪器STDSS 标准单剪试验系统EMDCSS 电机控制的动态循环单剪试验系统ADVDCSS 组合式高级动态循环单剪试验系统GDSADS 自动直剪系统GDSBPS反压剪切仪环剪仪(11)弯曲元BES 弯曲元件试验系统(12)土工试验软件GDSLAB 控制和数据采集软件GDSLAB Reports 三轴试验报告生成软件GDSRCA共振柱试验软件GDSBES弯曲元件控制及数据采集软件GDS仪器设计精巧,解决了传统三轴仪等土工仪器长期存在的问题。欧美大地独家代理。
土工试验主要都有哪些方法
土工试验主要方法如下:
1、烘干法:测含水量
2、环刀法、灌砂法:测密度
3、比重瓶法:测土粒比重
4、平衡锥式液限仪法、液塑限联合测定仪法:测界限含水量
5、击实试验:测最佳含水量
6、渗透试验:测渗透系数
7、直接剪切试验:测剪切强度
8、三轴试验、无侧限抗压强度试验:测土样力学强度
9、固结试验:测土体固结性能
详见国家标准《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)