土工试验报告Word文档格式.doc
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3.1试验目的 17
3.2试验原理 17
3.3适用范围 17
3.4试验方法 17
3.5仪器设备 18
3.6试验步骤 18
3.6.1试样制备 18
3.6.2试样饱和 18
3.6.3固结不排水剪试验 19
3.7数据分析及处理 30
3.8实验相关问题的思考 30
3.9实验注意事项 30
第一章颗粒分析试验
1.1试验目的
颗粒分析试验是测定干土中各粒组含量占该土总质量的百分数。
测定土中各种粒组所占该土总质量的百分数，以便了解土的颗料大小、级配和粒组含量，并作为砂类土分类的依据以及供给土工建筑物选料之用。
1.2试验原理
颗粒分析就是利用试验的方法，求出小于某种颗粒粒径的颗粒质量占总质量的百分数，以便了解土中各粒组的组成情况。
1.3试验方法
土粒的粒径变化范围非常大（粒径由大于60mm到小于0.002mm），故对不同的粒组采用不同的试验方法：
粗粒组一般用筛析法，细粒组采用密度计法或移液管法。
1.3.1密度计法
（一）适用范围：
粒径小于0.075mm的试样。
（二）仪器设备
1）甲种密度计：
刻度单位以摄氏20℃时每1000mL悬液内所含土质量的克数表示，刻度—5℃~50℃，最小分度值为0.5℃.
2）量筒：
高约420mm，内径约60mm，容积1000mL。
刻度为0~1000mL，准确至10mL。
3）洗筛：
孔径0.075mm。
4）洗筛漏斗：
上口直径大于洗筛直径，下口直径略小于量筒内径。
5）天平：
称量1000g，最小分度值0.1g；
称量200g，最小分度值0.01g。
6）搅拌器：
轮径50mm，孔径3mm，杆长约450mm，带螺旋叶。
7）煮沸设备：
电砂浴
8）温度计：
刻度0~50℃，最小分度值0.5℃。
9）其他：
秒表、锥形瓶（容积500mL）、研钵、木杵等。
（三）分散剂：
4%六偏磷酸钠溶液（溶解4g六偏磷酸钠于100mL水中）。
（四）操作步骤
1.称取2mm筛下干质量为30g的风干试样，其质量按下式计算：
................................（1-4）
式中：
——风干土质量（g）；
——风干土含水率（%）。
2.将风干试样倒入锥形瓶，注入纯水200mL，浸泡过夜，然后置于煮沸设备上煮沸，煮沸时间宜为40min。
3.将冷却后的悬液移入烧杯中，静置1min，通过细筛漏斗将上部悬液过0.075mm筛，倒入量筒，遗留杯底沉淀物用带橡皮头研杵研散，再加适量水搅拌，静置1min，再将上部悬液过0.075mm筛，如此反复倾洗直至杯底砂粒洗净。
当土中大于0.075mm的颗粒估计超过试样总质量的15%时，应将其全部倒至0.075mm筛上冲洗，直至筛上仅留大于0.075mm的颗粒为止。
注：
整个过程中悬液不得超过1000mL
4.将筛上和杯中砂粒合并洗入蒸发皿中，倾去上部清水，烘干称量，按筛析法进行细筛分析，并计算各级颗粒占试样总质量的百分比。
5.将过筛悬液倒入量筒，加入4%六偏磷酸钠10mL，再注入纯水至1000mL。
6.将搅拌器放入量筒中，沿悬液深度上下搅拌1min，取出搅拌器，立即开动秒表，将密度计放入悬液中，测记0.5、1、2、5、15、30、60、120和1440min时的密度计读数。
每次读数均应在预定时间前10~20s，将密度计放入悬液中。
且接近读数的深度，保持密度计浮泡处在量筒中心，不得贴近量筒内壁。
7.密度计读数均以弯液面上缘为准。
甲种密度计应准确至0.5。
每次读数后，应取出密度计放入盛有纯水的量筒中，并应测定相应的悬液温度，准确至0.5℃，放入或取出密度计时，应小心轻放，不得扰动悬液。
（五）计算和制图
1.小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比应按下式计算：
................................（1-5）
——小于某粒径的试样质量百分比（%）；
——试样干质量（g）；
——土粒密度校正值，查表2-2；
——甲种密度计读数；
——悬液温度校正值，查表2-3；
——弯月面校正值；
——分散剂校正值。
2.试样颗粒粒径应按下式计算：
...............................（1-6）
——试样颗粒粒径（mm）；
——水的动力粘滞系数（kPa•s10-6）；
——土粒密度；
——温度为T℃时水的密度；
——4℃时纯水的密度（g/cm3）；
——重力加速度（cm/s2）；
——某一时间内的土粒沉降距离（cm）；
——沉降时间（s）。
土粒密度校正值表1-2
土粒密度
密度校正值
2.50
1.038
2.70
0.989
2.52
1.032
2.72
0.985
2.54
1.027
2.74
0.981
2.56
1.022
2.76
0.977
2.58
1.017
2.78
0.973
2.60
1.012
2.80
0.969
2.62
1.007
2.82
0.965
2.64
1.002
2.84
0.961
2.66
0.998
2.86
0.958
2.68
0.993
2.88
0.954
温度校正值表表1-3
悬液温度（℃）
温度校正值
10.0
－2.0
20.5
＋0.1
10.5
－1.9
21.0
＋0.3
11.0
21.5
＋0.5
11.5
－1.8
22.0
＋0.6
12.0
22.5
＋0.8
12.5
－1.7
23.0
＋0.9
13.0
－1.6
23.5
＋1.1
13.5
－1.5
24.0
＋1.3
14.0
－1.4
24.5
＋1.5
14.5
－1.3
25.0
＋1.7
15.0
－1.2
25.5
＋1.9
15.5
－1.1
26.0
＋2.1
16.0
－1.0
26.5
＋2.2
16.5
－0.9
27.0
＋2.5
17.0
－0.8
27.5
＋2.6
17.5
－0.7
28.0
＋2.9
18.0
－0.5
28.5
＋3.1
18.5
－0.4
29.0
＋3.3
19.0
－0.3
29.5
＋3.5
19.5
－0.1
30.0
＋3.7
20.0
0.0
3.为了简化计算，式（2-6）可写成：
................................（1-7）
——粒径计算系数，，与悬液温度和土粒密度有关。
其值查表1-4。
粒径计算系数表1-4
温度
（℃）
土粒比重
2.45
2.55
2.65
2.75
2.85
5
0.1385
0.1360
0.1339
0.1318
0.1298
0.1279
0.1261
0.1243
0.1226
6
0.1365
0.1342
0.1320
0.1299
0.1280
0.1225
0.1208
7
0.1344
0.1321
0.1300
0.1260
0.1241
0.1224
0.1206
0.1189
8
0.1324
0.1302
0.1281
0.1223
0.1205
0.1188
0.1182
9
0.1305
0.1283
0.1262
0.1242
0.1187
0.1171
0.1164
10
0.1288
0.1267
0.1247
0.1227
0.1173
0.1156
0.1141
11
0.1270
0.1249
0.1229
0.1209
0.1190
0.1140
0.1124
12
0.1253
0.1232
0.1212
0.1193
0.1175
0.1157
0.1109
13
0.1235
0.1214
0.1195
0.1158
0.1004
14
0.1221
0.1200
0.1180
0.1162
0.1149
0.1127
0.1111
0.1095
0.1000
15
0.1184
0.1165
0.1148
0.1130
0.1113
0.1096
0.1081
0.1067
16
0.1169
0.1150
0.1132
0.1115
0.1098
0.1083
0.1053
17
0.1154
0.1135
0.1118
0.1100
0.1085
0.1069
0.1047
0.1039
18
0.1159
0.1121
0.1103
0.1086
0.1071
0.1055
0.1040
0.1026
19
0.1145
0.1125
0.1108
0.1090
0.1073
0.1058
0.1031
0.1088
0.1014
20
0.1093
0.1075
0.1059
0.1043
0.1029
21
0.1099
0.1064
0.1033
0.1018
0.1003
0.0990
22
0.1050
0.1035
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