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土工试验及地基承载力检测土工合成材料取样：全部试验的试样应在同一样品中裁取，卷装材料的头两层不应取作样品，取样应尽量避免污、折痕、孔洞等，否则要放足够数量。样品标记：商标、生产商、供应商；型号；取样日期；要加标记表示样品的卷装长度方向；当样品两面有显著差异时，在样品上加注标记，标明卷装材料的正面或反面。试样准备：1.用于每次试验的试样，应从样品长度和宽度方向上均匀地裁取，但距离样品幅边至少10cm2.试样不包含影响试验结果的任何缺陷3.对同一项试验，应避免两个以上的试样处在相同的纵向或横向位置上4.试样应沿着卷装长度和宽度方向切割，需要时标出卷装的长度方向5.样品经调湿后再制成规定尺寸的试样调湿和状态调节1.土工织物：试样应在标准大气条件下调湿24h，（温度20OC±2OC相对湿度65%±5%）2.塑料合成材料：在23OC±2OC的环境下，进行状态调节，时间不少于4h（1）基础知识了解：水运工程中对土工合成材料及相关产品的要求；土工合成材料的应用范围；土工合成材料定义及其分类，土工织物滤层、土工模袋、土工格栅、土工合成材料加筋垫层定义；加筋土岸壁、模袋混凝土护坡、软体排的定义熟悉：相关标准中对土工合成材料的规定；土工织物及其相关产品的质量要求掌握：（2）单位面积质量的测定了解：测试方法的适用范围。本方法适用于土工织物、土工格栅，其他类型的土工合成材料可参照执行熟悉：土工织物的单位面积质量要求、测试设备仪器设备：剪刀或切刀、天平（0.01g）、钢尺（刻度至毫米，精度为0.5mm）掌握：单位面积质量的测定方法；操作步骤；结果计算和评定；误差分析；注意事项。试验步骤：取样调湿和状态调节试样制备：裁取面积为10000mm2的试样10块，剪裁和测量精度为1mm。称量：精度0.01g计算：10块试样的平均值，精确刀0.1g/m2,同时计算出标准差和变异系数（3）厚度的测定了解：土工布、土工膜和符合产品单层厚度的测试方法的使用范围及原理厚度：土工织物在承受规定的压力下，正反两面之间的距离常规厚度：在2kpa压力下测得的试样厚度熟悉：土工织物的厚度要求；测试设备仪器设备：基准板（面积大于2倍的压块面积）、压块（圆形，光滑、面积25cm2，重量为5N、50N、500N不等；其中常规厚度的压块为5N，对试样施加2kpa±0.01的压力）、百分表、秒表（0.1s）试验步骤取样调湿和状态调节试样制备：裁取试样10块，试样尺寸不小于基准板的面积测定2kpa压力下的常规厚度擦净基准板和5N的压块，压块放在基准板上，调整百分表零点试样放在基准板与压块之间，放下测量装置的百分表触头，接触后开始记时，30秒时读数计算：10块试样厚度平均值，以毫米为单位，计算到小数点后3位，修约到后2位（4）透水性试验了解：测试方法的适用范围及原理恒水头垂直渗透性能试验：适用于土工织物和复合土工织物熟悉：垂直渗透仪的基本组成、操作方法恒水头渗透仪的组成1.渗透仪夹持器：最小直径50mm2.溢流和水位调节装置，能够保持试件两测能达到250mm恒定水头3.水头高度的测量装置，精确到0.2mm掌握：测定方法；操作步骤；结果计算和评定；误差分析；注意事项试验步骤：1.取5块和试验仪器相适应的试样，置于含0.1%V/V的烷基本硫磺纳湿润剂的水中，浸泡至少12h2.将饱和试样装入夹持器，过程中防止空气进入，有条件时宜在水下装样，并使所有的接触点部漏水3.向渗透器注水，直到试样两侧达到50mm的水头差。关掉供水，如果试样两侧的水头在5min内部能平衡，查找是否有未排除干净的空气，重新排气，并在报告中注明。4.调整水流，使水头差达到70mm±5mm记录此值，精确到1mm。待水头稳定30s后，在规定时间周期内，用量杯收集渗透水量，体积精确到10ml，时间精确到s。收集渗透水量至少1000ml，时间至少30s5.分别对最大水头差0.8、0.6、0.4、和0.2倍的水头差，从最高到最低流速，记录响应的渗透水量和时间6.记录水温，精确到0.2OC计算流速指数：1.计算20OC时的流速v20=V*RT/A*t=渗透水体积*水温修正系数/试样过水面积*所用时间2.计算不同水头下的流速：用计算法或图解法求出5个试样50mm水头差的流速值，给出平均值和最大值、最小值。平均值为该样品流速指数，精确到1mm/s3.实际水温下垂直渗透系数:k=v/i=vδ/4.20OC时的透水率：θ20=k20/δ=v20/△hi：土工织物上下两侧的水力梯度δ：土工织物试样厚度△h：对土工织物施加的水头差`（5）有效孔径的测定了解：各种有效孔径的测试方法及原理孔径：以通过其标准颗粒材料的直径表征的土工织物的孔眼尺寸。有效孔径（Oe）：能有效通过土工织物的近似最大颗粒直径.例如O90表示土工织物中90%的孔径低于该值。熟悉：干筛法和湿筛法的特点和适用范围；仪器及用具干筛法适用于土工织物和复合土工织物仪器：筛子、标准振筛机、标准颗粒材料、天平0.01g/200g、秒表掌握：干筛法和湿筛法的操作步骤；结果计算和评定；误差分析；注意事项1．将标准颗粒材料和试样同时放在标准大气条件下进行调湿平衡2．将同组5块试样平整、无皱褶地放入能支撑试样而不致下凹的支撑筛网上，从较细粒径规格的标准颗粒中称50g，均匀地撒在土工织物表面上3．开动振筛机，摇筛试样10min4．称量通过试样进入接收盘的标准颗粒材料质量，精确至0.01g5．更换新的一组试样，用较粗的规格粒径的标准颗粒材料重复上述步骤，直至取得不少于三组连续分级标准颗粒材料的过筛率，并有一组的过筛率达到或低于5%6．计算过筛率7．以每组标准颗粒材料粒径的下限值作为横坐标（对数坐标），相应的平均过筛率作纵坐标，描点绘制过筛率与粒径的分布曲线。找出曲线上纵坐标10%所对应的横坐标值即为O90，5%对应的为O95。读取2位小数。（6）拉伸试验了解：土工布宽条拉伸试验，土工布窄条拉伸试验和土工膜拉伸实验方法和适用范围熟悉：条样试验；隔距长度、夹持长度；标记长度；伸长和伸长率；最大负荷及其伸长率；剪切条样和拆纱条样；断裂强力及其伸长率；拉伸试验机的结构。名义夹持长度：用伸长计测量时名义夹持长度：在试样的受力方向上，标记的两个参考点间的初始距离一般为60mm用夹具的位移测量时名义夹持长度：初始夹具间距离，一般为100mm隔距长度：试验机上下两夹持器之间的距离，即为名义夹持长度2预负荷伸长：在相当于最大负荷1%的外加负荷下，所测得的夹持长度的增加值实际夹持长度：名义夹持长度加上预负荷伸长伸长率：试验中试样实际夹持长度的增加与实际夹持长度的比值无纺类土工织物，将试样宽为200mm±1mm（不包括边缘）机织类土工织物，将试样剪切220mm宽，然后从试样的两边拆去树木大致相等的边线以得到200mm±1mm的名义试样宽度掌握：土工布宽条拉伸试验、土工布窄条拉伸试验和土工膜拉伸试验方法的操作步骤；结果计算和评定；误差分析；注意事项试验步骤：1.拉伸试验机的设定：夹具的隔距调至100mm±3mm；使断裂负荷在满量程的30%~90%；拉伸速率为名义夹持长度的（20%±1%）2.夹持试样：湿态试样从水中取出3min内试验3.试样预张：相当于最大负荷的1%预张力，记录夹持长度增加值4.测定拉伸性能（7）摩擦特性试验了解：直剪摩擦试验的原理和适用范围熟悉：直剪仪的组成直剪仪：有接触面积不变和接触面积递减（标准土样直剪仪）组成：剪切盒：1)接触面积不变剪切盒：盒内部尺寸不小于300mm×300mm，盒厚至少应为盒长的50%。试验土工隔栅时，最小尺寸还应该增加。剪切盒下部为刚性滑板，滑板的长度至少为剪切盒长度加上试样尺寸的16.5%2)接触面积递减剪切盒：上下剪切盒大小相等，尺寸至少为300mm×300mm刚性滑板水平力加载装置：用于推动下剪切盒水平方向恒速位移，位移速率1mm/min±0.2mm/min施加法向力的装置：在下剪切盒位移过程中法向力始终保持垂直，精度：2%测定剪切力和相对位移的装置：1)剪切力测量装置精度为0.5%2)相对位移测量装置精度为0.02mm试样基座：用于放置试样，可为土质、硬木质基座、表面粒度为P80的氧化铝标准基座或其他刚性基座。标准沙土：如试验中细砂有流失，砂土级配必须重新校正，可以对砂土加水以避免沙粒分离，含水率不得超过2%。应使用标准土样直剪仪测量沙土在不同法向压力下的最大剪应力及内摩擦角掌握：土样（分标准砂和现场土）和土工布的制备；试验操作步骤；结果计算和评定；误差分析；注意事项试验步骤：试样制备：每个被测试方向取4块试样。样品两面不同，则每面4块试样。调湿和状态调节1)各点试样与基座之间用胶粘合（P80氧化铝标准摩擦基座可部粘合）2)安装上剪切盒：用预先称准质量的标准砂土填充上剪切盒，装填厚度50mm，压密后的干密度为1750kg/m33)安装水平力加载仪、位移测量仪，并对试样施加50kpa的法向压力4)施加水平荷载使上下盒之间作1mm/min±0.2mm/min的相对位移，连续或间隔测量剪切力T，同时记录对应的相对位移△L，间隔时间为12s，开始可视情况加密，直至达到剪切面长度的16.5%5)卸下试样检查记录是否发生伸长、褶皱或损坏6)在100kpa\150kpa\200kpa法向应力下再各试验一块试样计算：1.法向应力：σ=P/A=法向力/接触面积2.剪应力：τ=T/A=剪切力/接触面积使用接触面积递减的仪器，每次计算应使用最大剪切力出现时相对应的实际接触面积根据剪应力和对应的相对位移作图，求出每块试样的最大剪应力，不出现峰值时取位移量为剪切面积长度的10%时的剪应力作为最大剪应力。对于4个试样，根据最大剪应力和对应的法向应力作图，通过各点作出最佳拟合直线，直线和法向压力轴之间的夹角即为土工织物和砂土的摩擦角，最大剪英里轴上的截距为土工织物和砂土的表观粘聚力计算摩擦比fg=τmax/τsmaxτmax在不同法向应力下的最大剪应力τsmax在不同法向应力下的标准砂土的最大剪应力第一章土工基础知识1、土的形成我国的土大部分形成于第四纪或是新第三纪时期，按照地质营力和沉积条件可分为残积土（风化后在原处）和运积土。根据来源分为有机土和无机土，当土中有机质含量大于5％-10％时会对工程产生不利影响。岩石可分为：岩浆岩、沉积岩、变质岩2、土的组成土由固相、液相和气相三相部分组成。1)固相：土由原生矿物（石英云母长石等）和次生矿物（高岭石蒙脱石等）组成，通过颗粒分析试验可以对土的级配进行确定，级配好的土压实度高、渗透性小、强度高。2)液相：分为结合水（吸附在颗粒表面）和自由水两种。结合水：物理化学作用，对细粒土的影响大。自由水：分为毛细管水和重力水。毛细管水的作用是表面张力和重力。重力水可以传递动水和静水压力，但不能承受剪力。含水率测得是两者含量之和。3)气相：开口和闭口气泡。闭口气泡使得土的渗透性减小，弹性增大，承载力降低，密度减小，变形缓慢。3、国家标准《土的工程分类》规定:采用粗细粒统一体系分类法。工程用土主要是按照土的工程性质（如粒径、级配、塑性、有机质/压缩性等）进行分类。其中主要性质有：（1）颗粒粒径工程上将相近粒径的土合成一组叫粒组，其中大于0.075mm的叫粗粒，其性质主要取决于粒径大小和级配。小于0.075mm的叫细粒，其性质主要取决于矿物组成。（2）塑性指数（Ip=Wl-Wp）塑性指数相同，土的性质不一定相同，因为随着液限的变化土的性质变化也很大。作为建筑地基的土，其分类可见教材第6页，要注意粒径和塑性指数对土分类的影响。如细粒土分类的依据有粒径、塑性指数、稠度。《港口工程地质勘察规范》（JTJ240-97）规定：按颗粒级配或塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和粘性土碎石土按照大于2mm粒径进行再分类砂土按照小于2mm粒径进行再分类，用Cc、Cu表示组成特征（颗粒级配），密实度可由标贯击数判定。粉土按照大于0.075mm粒径和粘粒含量以及塑性指数（小于10）进行再分类。（冻胀最严重）粘性土按照小于0.075mm粒径以及塑性指数（大于10）进行再分类。天然含水率大于液限，