m??????????????(17?1)v其中:
???:密度;m:质量;v:体积②. 颗粒密度?s
土体内的固体颗粒质量与颗粒体积之比值，称为颗粒密度（g/cm3）,颗粒密度关注的是土体固体颗粒的视密度，也是以前的比重的概念。
?s?ms?????????????????????????(17?5)Vs其中:Vs:为土固体颗粒的体积(cm3)
③. 含水率w
土中水的质量与土固体颗粒质量的比值称为土的含水率，以百分数计。在有的标准中，如公路用标准，含水率又称为含水量。
mw?100?????????????????????????(17?6)ms 其中:w?w：土的含水率（%）mw:土体水的质量不同的土其含水率的变化范围很大。干燥坚硬的土，含水率只有2～10%.而软粘土的含水率可达50～200%.
④.孔隙比e
土中的孔隙体积与土固体颗粒体积的比值称为孔隙比。
Vv??????????????????????????????????????????(17?7)Vs 其中:e?e:孔隙比;Vv:孔隙体积(cm3);孔隙比是土的重要指标之一，它反映了土的松软和紧密程度。 ⑤.孔隙率n
土中孔隙体积与全部体积之比称为孔隙率（%）。
Vv?100?????????????????????????(17?8)V 其中:n?n:孔隙率(%);V:土体体积(cm3)孔隙比与孔隙率之间存在着式(17-9)或（17-10）的关系。
100?e ???????????????????????(1?9)1?ene????????????????????????(17?10)100?nn?⑥.饱和度Sr
6
土中水分所占体积与全部孔隙所占体积之比，称为饱和度（%）。
Sr?Vw?100???????????????????????????(17?11) Vv其中:Sr:饱和度(%)Vw:土体中水的体积(cm3);⑦.干密度?d
表示单位体积内土粒的质量（g/cm3）。
?d?ms?????????????????????????(17?4) V⑧.饱和密度?sr
当土体的孔隙完全为水所充满时，土体的密度（g/cm3）
?sr?其中:ms?Vr?w?????????????????????????(17?2)V
?sr:饱和密度(g/cm3);ms:土体固体颗粒质量;Vr:土体孔隙体积(cm3);?w:水密度,一般可取1g/cm3;V:土体体积(cm3)⑨.浮密度?
表示地下水位以下的土体，且它的孔隙完全为水所充满，但又整个受到地下水的浮力作用。因此有：
'?'??sr??w???????????????????????????(17?3)
3、练习题
1、(填空)一般情况下，土是由（土粒）、（水）、（空气）三相组成。 2、(单选)土粒比重的定义式为：(A)
A、
msVS??W B、
mV?W C、
msV?? D、
mVS??W
3、(单选)干密度的定义为：（B）
mA、
VS B、
mSV C、
msVS D、
mV
4、(单选)土粒比重的单位是：（C）
A、kN/m3 B、kg/m3 C、无 D、kPa 5、(单选)对于砾石土、碎石土和级配碎石，宜采用（B）计算孔隙率n 。 A、颗粒密度 B、毛体积密度 C、表观密度 D、堆积密度 6、(多选)土可能由（ BC ）组成。
A、单相体 B、两相体 C、三相体 D、四相体
7、(多选)在土的三相体比例指标中，可以直接测出的指标有（ACD） A、湿密度 B、干密度 C、颗粒密度 D、含水率
8、(判断)毛体积密度是材料质量除以材料的实体积与闭口孔隙体积的和。（×） 9、(判断)孔隙率n是土样中的孔隙体积占土样总体积的百分率。 （√）
7
10、(判断)土中的空气体积为零时，土的密度最大。（×）
11、(计算)已知土样面积30cm2，高2cm，湿土质量128.8g，含水率W＝13.6%，土的颗粒密度ρs＝2.71，求该土样的孔隙比e、孔隙率n和饱和度Sr。
解：
①计算体积: 总体积=30×2=60 cm
干土质量：128.8/(1+0.136)=113.4g 土粒体积：113.4/2.71=41.8cm 空隙体积：60-41.8=18.2cm 水的质量：113.4×13.6%=15.4g 水的体积：15.4cm
②计算参数: 孔隙比e=空隙体积/土粒体积=18.2/41.8=0.44
孔隙率n=空隙体积/总体积=18.2/60=0.30 饱和度Sr=水的体积/空隙体积=15.4/18.2=0.85
四、土工试验方法
1、含水率
①、取样：取扰动土100-300g ②、检测方法：
a.烘干法：适用于各类土。本法为测定含水率的标准方法，粘性土、粉土烘干时间不少于8h，砂类土不少于6h，砾、碎石类土不少于4h。但当土中有机质含量超过5%或含石膏或硫酸盐时，应控制温度在65-70℃。
b酒精燃烧法：适用于不含有机制的砂类土、粉土和粘性土。 c.碳化钙减量法：适用于各类土。
d.核子射线法：适用于现场原位测定填料为细粒土和砂类土的含水率 ③、检验标准：《铁路工程土工试验规程》 TB10102-2004 ④、烘干法数据处理：
ω=m-ms/ms×100%
ω—含水率，%；计算至0.1% m—湿土质量，g，称量至0.01g ms—干土质量，g，称量至0.01g ⑤、允许偏差：
细粒土：含水量10%以下为0.5%；含水量40%以下为≤1%；含水量40%以上为≤2%。 粗粒土：含水量10%以下为1%；含水量40%以下为≤2%；含水量40%以上为≤3%。 练习题
1、(多选)含水量测定的方法有(ABC)
A、烘干法 B、酒精燃烧法 C、碳化钙法 D、比重法
2、(问答)常用的测试含水量的方法有哪些？并说明各自的适用范围。 答：1、烘干法(适用于各种土)
2、酒精燃烧法（适用于除含有机质和含结晶水的土）
8
3
3
3
3
3、炒干法（适用于粗粒土） 4、碳化钙法（适用于细粒土）。 2、密度
①、试验目的：测定土的密度，用于计算土的干密度、压实度、孔隙比、孔隙率、饱和度等指标。
②、检测方法及适用范围：
a、环刀法：适用于粉土和粘性土。
b、蜡封法：适用于环刀难以切削并易碎裂的土。
c、灌砂法、气囊法：适用于现场测定最大粒径小于20mm的土密度。 d、灌水法：适用于现场测定最大粒径小于60mm的土密度。
e、核子射线法：适用于现场测定填料为细粒土、砂类土的压实密度。 ③、检验标准：《铁路工程土工试验规程》 TB10102-2004 ④、灌砂法测定密度的步骤
a.按土的最大粒径不大于20mm的要求选定试坑位置，将试坑位置的地面铲平，其面积略大于试坑直径150mm，按试坑直径划出坑口轮廓线，在轮廓线内下挖至要求深度200mm处，边挖边将挖出的土放入盛土容器内，称土的质量，准确至10g，然后取代表性土样测定含水率。
b.向容砂瓶内灌满标准砂，关阀门，称灌满标准砂的密度测定器的总质量，准确至5 g。
c.将密度测定器倒置(灌砂漏斗口向下)于挖好的坑口上,打开阀门,使密度测定器内的标准砂流入坑内,当密度测定器内标准砂停止流动时关闭阀门。
d.称密度测定器和剩余标准砂的质量mr5，准确至5 g。并计算灌满试坑所用标准砂的质量（msr=mr3－mr4－mr5）。
e.试验结果计算：
mp??msr ?srmp1?0.01w0?d? msr?sr式中 msr——灌满试坑所用标准砂的质量（g）； mp----取自试坑内土的质量（g）。 ⑤、灌砂法注意事项
a.允许偏差：两次平行误差不得超过0.03 g/cm。
b、灌砂筒必须进行标定；标准砂的密度也必须进行标定，并保持干燥状态，受潮或重新进样必须重新标定。
c、灌砂法测试表面必须清理干净、平坦；试坑必须垂直，不能鼓肚。
9
3
练习题
1、(单选)灌砂法测定土的密度之前，要求标定的内容有（C）。 A、一项 B、二项 C、三项 D、四项 2、(多选)密度测定方法有（ABD）
A、环刀法 B、腊封法 C、比重法 D、灌砂法
3、(判断)灌砂法测定密度应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.05g/cm3。 （ × ）
3、颗粒密度
①、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。（土体内固体颗粒质量与颗粒体积之比值，即为颗粒密度）
②、检测方法及适用范围：
a、比重瓶法：粒径小于5mm的土；
b、浮称法：粒径大于、等于5mm的土，且其中大于20mm的颗粒含量应小于总土质量的10%。
c、虹吸法：粒径大于、等于5mm的土，且其中大于20mm的颗粒含量应大于总土质量的10%。
d、当土中含有小于5mm和大于5mm的颗粒时，则分别用量瓶法、浮称法或虹吸法测定不同粒径时的颗粒密度，平均颗粒密度按下式计算：
ρ
sm
=1/(P1/ρ
sm
s1
+P2/ρs2)
3
其中：ρρ
平均颗粒密度（g/cm）
P1、P2 大于和小于5mm粒径的土粒质量占总质量的质量分数
s1
、ρs2 大于和小于5mm粒径的颗粒密度
③、检验标准：《铁路工程土工试验规程》 TB10102-2004 ④、比重瓶法试验操作步骤
a．一般土的颗粒密度应采用纯水测定；当土中含有可溶盐、亲水性胶体或有机质，应采用中性液体（如煤油）测定。
b.量瓶在使用前必须进行量瓶和水（或中性液体）总质量的校正，其校正方法应按附录A规定进行。
c.将量瓶烘干，取烘干土15 g装入100 mL量瓶内（若用50 mL量瓶，宜取10 g），称量瓶和土的总质量，准确至0.001g。
d.向已装有干土的量瓶内注入纯水至量瓶的一半处，摇动量瓶，然后将量瓶放在砂浴上煮沸。煮沸时间自悬液沸腾时算起，砂土及粉土不少于30 min，黏土及粉质黏土不少于1h。
e.煮沸完毕，取下量瓶，冷却至接近室温，将事先煮沸并冷却的纯水注入量瓶至近满（有恒温水槽时，可将量瓶放于恒温水槽内）。待瓶内悬液温度稳定及悬液上部澄清时，塞好瓶塞，使多余水分自瓶塞毛细管中溢出，将瓶外壁上的水分擦干后，称量瓶、水和土总质量，准确至0.001g。并测定量瓶内水的温度，准确至0.5℃。
f.根据测得的温度，从已绘制的“温度与量瓶和水的总质量关系曲线”中查得量瓶和水的总质量。
10
百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库土工试验大纲及试题_2011检测员考试培训资料(2)在线全文阅读。
相关推荐：