二、土的组成及基本物理指标
• 1、土的三相体概念 • 土是由固体颗粒、水分和空气三相组成。
其中每种成分的质量、体积的相对比例有 所增减，都会引起土的物理力学性质的变 化。
二、土的组成及基本物理指标
• 2、土的基本物理指标及换算关系 • 土的基本物理指标有九项,他们是：密度、
颗粒密度、含水率、干密度、饱和密度、 有效重度、孔隙比、孔隙率及饱和度。其 中前三项是直接检测出来的，后六项是计 算出来的。前3项中密度最关键，试验方法 简单，最能代表土的特性。密度越大，空 隙比越小，土的力学性质越好，湿陷性越 低，反之相反。
• 2）自由膨胀率试验的取样数量为1000g. • 3)膨胀率、膨胀力试验的岩样必须用样筒包
装并蜡封。
四、试验前的准备
• 2、包装运输
• （1）土 • 1）样品取好后，蜡封并粘贴样签。原状样标签可
牢固粘贴于样筒上，扰动样要将样品标签用塑料袋 与样品隔开放置。
• 2）原状样不应倒置，更不宜长距离运输，尤其是
三、土工试验项目
• 2.力学性质（变形与强度） • 土的变形试验：包括固结、压缩、湿陷性
和膨胀性等。这些试验为工程设计提供变 形参数：压缩系数、压缩模量、体积压缩 系数、压缩指数、回弹指数、前期固结压 力、固结系数、湿陷系数、自重湿陷系数 、膨胀率、膨胀力等。变形这些指标主要 用于承载力评价、沉降计算、稳定性分析 等。
• 此外，还存在污染土，由于致污物质不同，性状
与试验方法也不同。
三、土工试验项目
• 4. 动力特性 • 包括动三轴、动单剪或共振柱试验，属于
地震动参数指标，主要用于分析液化和震 陷， 地震安评中可能涉及该指标。
四、试验前的准备
• 1、取样数量 • （1）土 • 1）易溶盐的土样不小于0.5kg。 • 2）常规试验原状样1筒，如果剪切和压缩
三、土工试验项目
• 2.力学性质（变形与强度） • 土的强度试验：包括直接剪切试验、反复
直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗 压强度试验等。这些试验为设计提供土的 抗剪指标参数(粘聚力、内摩擦角)、无侧限 抗压强度、灵敏度。强度这些指标主要用 于基坑支护、承载力计算、稳定性评价。
三、土工试验项目
黄土和软土及易碎散岩样，更要做好防震措施。
• 3）样品送样时应按钻孔分开，以便及时核对数量
。如样品不多，也可按工点送样。
• 4）运输样品时应有专门的运输箱，防止土样震动
土工试验的基本知识 及操作流程
土工试验的基本知识及操作流程
一、土的演变及与工程的关系 二、土的组成及基本物理指标 三、土工试验项目 四、试验前的准备 五、试验的操作 六、试验认识的误区 七、试验的一些经验性总结
目录
一、土的演变及与工程的关系
• 1.土的形成 • 土是岩石风化的产物。 • 物理风化------岩石暴露在大气层内，受风、
霜、雨、雪的侵蚀，以及受温度升降变化 的影响，裂隙水结冰等原因，使岩石崩解 成块。
• 化学风化-------这些碎块再与水、二氧化碳、
氧气接触发生化学作用。
• 生物风化-------岩石在风化过程中与自然界
的生物发生相互作用。
一、土的演变及与工程的关系
• 2、土与工程的关系 • 地基-----作为建筑物(桥涵、楼房等)或构筑
物(路基等)的地基，如承载力、变形；
• 填料-----作为土工构筑物(路基、堤坝等)的
填料；
• 介质-----作为构筑物(渠道、黄土隧道等)的
周围介质，如基坑支护、降水、渗漏等。
一、土的演变及与工程的关系
• 3、土工试验的重要意义 • 土用于地基，会出现地基的变形和稳定问
题；用作填料，存在土的压实和变形问题； 用于介质，需考虑土的渗流和抗渗稳定性 问题。研究解决以上问题，涉及到土的物 理、力学、化学性能。要评价土的以上性 能，须通过土工试验来获取土的各项性能 指标。尤其在研究不良地基处理方案时， 实测的试验指标是优选技术措施的重要依 据。
二、土的组成及基本物理指标
• 2、土的基本物理指标及换算关系 • 只要记住两个换算公式，其它的公式均好
推导，这两个公式是:
• （1）已知密度和含水率推导干密度公式

1 0.01w
• （2）干密度推导孔隙比公式
Gs 1
d
• 其它的指标均可快速推导，
二、土的组成及基本物个配比的改良土试验需取样60Kg,每增加一个
配比需多取样30Kg；并按配比计算的量取相应的掺 合料。
四、试验前的准备
• 1、取样数量 • （2）水 • 每组水样均需两桶，一桶2.5L,一桶250mL(加
大理石粉1～2g)。
• （3）岩样 • 1）抗压强度试验取样数量为每组6节，每节
的高径比必须大于2：1。
三、土工试验项目
• 土工试验项目应根据土的用途决定，试验
项目包括物理、力学、化学、动力特性等 性能试验，具体试验项目的确定稍后会专 门介绍。
三、土工试验项目
• 1.物理性质 • 土的物理性能试验：含水率、密度、颗粒
密度、界限含水率（液限、塑限）、颗粒 分析、渗透、砂的相对密度、击实等，前 五项试验统称常规物理五项。试验成果用 于土的工程分类，土的状态的判定，渗透 计算，砂的相对密度包括砂的最大和最小 孔隙比的测定，由此确定砂的相对密度， 判定砂的疏密状态，用于填土工程施工方 法的选择和碾压质量控制。
• 3.化学性质
• 土的化学性试验：易溶盐、中溶盐（石膏）和难
溶盐（碳酸钙）。包括粘土矿物鉴定、有机质和 盐渍土试验等。粘土矿物成分是决定土的物理化 学性质的重要因素，主要是膨胀土；有机质试验 提供土中有机质含量，区分泥炭土、有机质土和 淤泥质土；盐渍土是土中易溶盐含量大于5%的土 ，盐渍土试验指标供地基评价、采取工程措施或 选料之用。
均做需取原状样2筒。
• 3）黄土湿陷性试验需取原状样2筒，试样
直径不宜小于120mm，如果剪切和压缩均 做需取原状样2筒（高度为20cm）。
四、试验前的准备
• 1、取样数量
• （1）土 • 4)颗分试验的取样数量需满足下表1：
• 5)软土试验需用专门的软土取土器取样,取样长度不
宜少于50cm；如不是软土取土器取土，取样数量不 宜少于3筒(高度为20cm)。