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1、2007年试验检测工程师考试大纲及解答 （材料） 1 土工试验(1)土的三相组成及物理性质指标换算了解：土的形成过程。 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
2、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。熟悉：土的三相组成；土的物理性质指标及指标换算。 土是由土颗粒（固相）水（液相）及气体（气相）三种物质组成的集合体。 土的密度 土颗粒的比重（或土粒密度） 土的含水量 干密度 饱和密度 浮密度 孔隙比 孔隙率 饱和度指标换算：上述土的三相比例指标中，土粒比重G、含水量和重度三个指标是通过试验测定的。在测定这三个基本指标后，可以导得其余各个指标常用图2-21所示三相图进行各指标间关系的推导，令w=1
3、gf/cm3，令Vs=e，V1e，Ws=VsG=G，WwWs=G,W=G(1+)。常用图2-21所示三相图进行各指标间关系土的三相比例指标换算公式如下：掌握：含水量试验；密度试验；相对密度试验 含水量试验 （烘干法） 一、定义土的含水量是在105-110下烘至恒量时所失去的水分质量和达恒量后干土质量的比值，以百分数表示，本法是测定含水量的标准方法。二、适用范围 粘质土、粉质土、砂类土和有机质土类。三、主要仪器设备烘箱：可采用电热烘箱或温度能保持105-110的其他能源烘箱，也可用红外线烘箱天平：感量0.01g。 称量盒（定期调整为恒质量）四、计算公式 含水量（湿土质量干土质量）/干土质量 10
4、0 注：计算至0.1。五、允许差值本试验须进行二次平行测定，取其平均算术平均值，允许平行差值应符合如下规定含水量（） 允许平行差值（） 5以下 0.3 40以下 1 40以上 2密度试验（灌砂法）一、目的与使用范围 本试验适用于在现场测定基层（或底基层）、砂石路面土路基土的各种材料的压实层的密度和压实度，也使用于路清表面处治、沥青贯入式路面层的密度和压实度检测，但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测。用挖坑灌砂法测定密度和压实度时，应符合下列规定：（1）、当基料的最大粒径小于15mm，测定层的厚度不超过150mm时，宜采用直径100mm的小型灌砂筒测试。（2）、当最大粒径等于或大
5、于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过200mm时，应用直径150mm的大型灌砂筒测试。二、仪器与材料灌砂筒、金属标定罐、基板、量砂（粒径0.300.60mm或0.250.50mm清洁干燥均匀砂2040g）三、方法与试验步骤1、标定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量。2、标标定量砂的单位质量（g/cm3）3、将盛有量砂（M5）的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，让砂流入基板的中空内，直到砂不在流。取下灌砂筒，称取量筒内砂的质量（M6），准确至1g。4、称取试坑中全部材料的总质量Mw。5、从挖出的全部材料中取有代表性的样品，测定其含水量（，）。用小灌砂筒测定时，
6、细粒土不小于100g，中粒土不小于500g;用大砂筒，相应的细粒土不小于200g，中粒土不小于1000g，粗粒土或无机结合料稳定材料，不少于2000g，称其质量（Md）。6、将基板放在试坑上，灌砂筒放在基板中间，打开灌砂筒开关，直至砂不再流动，称取量筒内砂的质量（M4）。7、如清扫干净的平坦表面的粗糙不大可省去3的操作，试洞挖好后直接对准放在试坑上，不需要放基板，打开筒的开关，最后称取剩余砂的质量（M4）。四、计算1、填满试坑所用砂的质量： 灌砂时试坑上放基板时： Mb=M1M4-(M5-M6) 灌砂时试坑上不放基板时： Mb=M1M4-M2Mb-填满试坑的砂的质量（g）M1-灌砂前灌砂筒内的
7、砂的质量（g）M2-灌砂筒下部圆锥体内砂的质量（g）2、试坑材料的湿密度：wMw*s/MbMw-试坑中取出的全部材料质量，（g）s-量砂的单位质量，（g/cm3） 3、试坑材料的干密度d：d=w/（1+0.01）-试坑材料的含水量，当为无机结合料稳定土时：d=Md*s/Mb五、报告各种材料的干密度均准确至0.1g/cm3。相对密度：试验步骤1、取试样一份装入干净的搪瓷盘中，注入洁净的水，水面至少高出试样2cm，轻轻搅动土样，使附着在土样上的气泡逸出。2、将吊篮挂在天平的吊钩上，浸入溢流水槽中，向溢流水槽中注水，水面高度至水槽的溢流孔为止，将天平调零。3、调节水温在1525范围内。将试样移入吊篮
8、中。溢流水槽中的水面高度由水槽的溢流孔控制，维持不变。称取土样的水中质量（mw）。4、提起吊篮，稍稍滴水后，将试样倒入浅搪瓷盘中，或直接将土样倒在拧干的湿毛巾上。5、立即在保持表干状态下，和负温取土样的表干质量（mf）。 6、将土样置于浅盘中，放入1055的烘箱中烘干至恒重。取出浅盘，放在带盖的容器中冷却至室温，称取土样的烘干质量（ma）。7、对同一规格的土样应平行试验两次，取平均值作为试验结果。计算b=ma/(mf-mw)b土样的毛体积相对密度mf试样的表干质量mw试样的水中质量ma试样的烘干质量b=b*T或b=(b-T)*wb土样的毛体积密度（g/cm3）T试验温度T时水的密度T度验温度T
9、时的温度修正系数（2）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。 土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量（以干土质量的百分比表示），它可用来描述土的各种不同粒径土粒的分布特性。 表示方法有：表格法 累计曲线法 三角形坐标法熟悉：土粒级配指标：Cu Cc；土粒大小及粒组划分。 不均匀系数 Cud10/d60 曲率系数（或称级配系数）Ccd302/d10d60 土粒大小及粒组划分于P108 图411粒组划分图掌握：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。 （1）公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ 024-85） 建设地基基础设
10、计规范（GB-50007-2002）和岩土工程勘察规范（GB 50021-2001）的土的工程分类。 （2）公路路基设计规范（JTJ 013-95）公路路基土的分类。 （3）水利电力部土工试验规程（SL 237-1999）的土的工程分类。 （4）交通部公路土工试验规程（JTJ 051-93）的土的工程分类。 现行公路土工试验规程 土的工程分类（简称“分类”） 适用于公路工程用土的鉴别 定名和描述，以便对土的性状作定性评价；应以土颗粒组成特征 土的塑性指标：液限，塑限和塑性指标 土中有机质存在情况作为土分类依据；本“分类”应按筛分法（T 0115-93）确定各粒组的含量；按液限塑限联合测定法（T
11、 0118-93）确定液限和塑限；按规程中的2.4.8判别有机质存在情况。 颗粒分析试验：筛分法一、适用范围 适用于分析粒径大于0.074mm的土。二、主要仪器设备 标准筛：粗筛（圆孔）：孔径为60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm；细筛：孔径 为2mm、0.5mm、0.25mm、0.074mm。 天平：称量5000g，感量5g； 称量1000g，感量1g； 称量200g，感量0.2g。三、试样 从风干、松散的土样中，用四分法按照下列规定取出具有代表性的试样： 小于2mm颗粒的土100-300g。 最大粒径小于10mm的土300-900g。 最大粒径小于20mm的土1000-2
12、000g。 最大粒径小于40mm的土2000-4000g。 最大粒径大于40mm的土4000g以上。四、计算公式 按下式计算小于某粒径颗粒质量百分数： X=(A/B)100 式中：X小于某粒径颗粒的质量百分数，； A小于某粒径的颗粒质量，g； B试样的总质量，g。当小于2mm的颗粒如用四分法缩分取样时，试样中小于某粒径的颗粒质量占总质量的百分数：X=(a/b)p100 式中：a通过2mm筛的试样中小于某粒径的颗粒质量，g； b通过2mm筛的土样中所取试样的质量，g； p粒径小于2mm的颗粒质量百分数。 关于不均匀系数的计算： Cu=d60/d10 式中：Cu不均匀系数； d60限制粒径，即土中小于该粒径的颗粒质量为60的粒径，mm； d10有效粒径，即土中小于该粒径的颗粒质量为10的粒径，mm；比重计法 一、适用范围 本法适用于分析粒径小于0.074mm的土。二、主要仪器设备 比重计：（1）甲种比重计：刻度单位以摄氏20时，每1000 ml悬液内所含土质量的克数表示，刻度为550，最小分度值为0.5。 （2）乙种比重计：刻度单位以摄氏20时悬液的比重表示，刻度为 0.9951.020，最小分度值为0.0002。 量筒：容积为1000ml，内径为60mm，高度为35010mm，刻度为01000ml。 细筛：孔径为2mm，0.5mm，0.25mm; 洗筛：
