公路工程试验检测考试材料大纲整理讲义专业整理版word文档.docx

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一、试验检测工程师考试大纲

主要考试内容

⒈土工试验

⑴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:

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  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。

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。

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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15～30g，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105～110OC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65～70OC.3.烘干后放入干燥器内冷却（一般只需0.5～1h）.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5～10g，砂类土20～30g，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：

110OC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个大气压力作用下，或温度在60OC～７０OC干燥８h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）6～8cm，高（h）2～3cm。

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）在试验地点，将面积约30cm×30cm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）。

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0.01g

3、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150～200mm

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（感量不大于1g）、量砂（粒径0.3～0.6mm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500g．

4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1g。

6取出试洞内的量砂，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2～5mm的试样质量不大于试样总质量的15%

⑵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=1～3时为级配良好土。

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。

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

颗粒分析有筛分法和沉降分析法。

大于0.074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。

⑶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ωL、塑限ωp、缩限ωs）；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