老張說岩土——DAY72

2017年2月18日，大家一起刷新岩土工程的基本概念！暫時的目標是每天刷新一個基本概念，針對一個概念深入剖析、理解。期待著大家拋去完美主義，放下自我保護，暢所欲言，專註成長，共同的進步。特別聲明，本人水平有限並不是來給大家上課，僅僅是想起到一個剖磚引玉的作用，更確切地說是求拍磚，所以如果文字中有說的不對的地方期待著各位的指正也希望不會驚嚇到大家！

DAY72

岩土工程勘察

今天我們說說密度試驗。密度試驗針對不同的土體採用不同的方法，細粒土採用環刀法，易破裂土和形狀不規則的堅硬土採用蠟封法，粗粒土採用灌水法或者灌砂法。最簡單的算是環刀法了，其他的又滴蠟又灌水又灌砂的，主要是因為環刀法削切堅硬土體較為困難所以用蠟封法，對於粗粒土較為碎散沒有粘聚力，無法獲取成形的試樣以經受環刀法的折騰所以用灌水、灌砂法。

環刀法主要步驟跟前幾天講的環刀取樣的方法是一樣的（抹凡士林，下壓切入，土樣高於環刀，兩端修平，稱總重），完了用總重減去環刀重再除以環刀內體積就得到土樣的天然密度了，為了確保試驗的結果具有代表性規定要做兩個平行試驗試驗結果相差要小於0.3克每立方厘米，小於的話取兩個結果的算數均值作為結果。如果要計算干密度，我們可以根據土樣的天然質量與烘乾後的質量之比等於1加上含水率，而由於兩個質量的體積是相同的消去就得到天然密度比上干密度等於1加上含水率，變形就可以求得干密度。蠟封法主要步驟是先在土樣上切取一定體積的代表試樣，清除表面塵土及尖銳稜角，繫上線，稱重，然後提著線緩緩浸入剛過熔點的蠟液中，浸沒後立即提起來，檢查蠟膜是不是有氣泡，有氣泡的要扎破用蠟液填平，冷卻後稱重，而後掛在天平一端浸沒在水中稱重，並且測量水溫（因為水溫影響水的密度，水的密度影響試樣在水中的質量，試樣在水中的質量和水溫是有關係的），最後取出試樣擦乾，再稱重，如果質量增加了，就得重新做了（表示進入啦）。要求取天然密度的話就是用試驗天然質量（已經稱出來了）除以試樣體積，試樣的體積就應該等於蠟封試樣排開水的體積減去蠟的體積，也就是蠟封試樣質量減去蠟封試樣在水中的質量除以水的密度再減去蠟封試樣質量減去試樣質量除以蠟的密度。同樣也是做兩次平行試驗，具體規定同上。干密度求法也同上。灌水法和管砂法都屬於現場測定密度的試驗。灌水法的主要步驟是先根據試樣的最大粒徑確定試坑的直徑和深度，然後按照這個規格開挖，挖出的試樣裝入容器內並且稱重，測量含水率，而後在試坑上放上套環，再在試坑內鋪設塑料薄膜袋，最後注水，注水前測一下儲水筒的水位，注水至水位與套環邊緣齊平，再測一下儲水筒水位，如果出現袋內水位下降就要重新做。計算天然密度的話就用試坑挖出來的試樣的質量除以試坑的體積，而試坑的體積就是注入的水的體積減去套環的體積（注入水的體積就是儲水筒的水位下降乘以儲水筒的斷面積）。灌砂法需要用到一個特殊的儀器：密度測定儀，有容砂瓶、灌砂漏斗和底盤（底盤作用不大）組成，主要作用就是通過漏斗向容砂瓶注砂或者水，或者是通過漏斗向試坑注砂。灌砂法相對灌水法就是把水換成了砂，大致過程是一樣的，但是起到水的作用的標準砂的密度我們還不知道，所以多了一個求取標準砂密度的過程，具體如下：先把標準砂清洗潔凈，組裝容砂瓶和灌砂漏斗稱重，然後把漏斗朝上開始想瓶內註標准砂，砂流動停止時關閉閥門，倒掉漏斗裡面多餘的砂，稱取容砂瓶、灌砂漏斗和瓶內標準砂的總重，之後倒掉標準砂，開始往瓶內注水，同注砂的過程，而後也是稱總重，但是注水要重複測定三次，測值差值要小於3毫升，取三次算數均值做結果。計算標準砂的密度就是標準砂的質量（已經測得）除以容砂瓶的體積，容砂瓶的體積就是容砂瓶、漏斗和瓶內水的總質量減去容砂瓶、漏斗的質量除以水的密度。沒完呢，這僅僅是求了標準砂的密度。灌砂法求試樣土的主要步驟是先按照灌水法挖坑的方法挖坑，挖好了向瓶內注滿試樣砂，稱總質量，然後漏斗朝下開始向試坑內注砂注滿了，稱量餘下的測定器和余砂的質量，這樣就能得到坑內所用試樣砂，最後計算出注滿試坑的標準砂的質量。同樣的方法我們可以計算出天然試樣砂的密度。如果要計算干密度，我們就用試樣砂的質量除以1加上含水率求得干土顆粒的質量再除以試坑的體積（灌滿試坑的標準砂質量除以標準砂密度）。晚安。

期待各位的回復！

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