铁路工程土工试验基本知识

      1、土工试验的重要性
 
      土工试验是为工程设计或施工提供可靠的技术指标和参数；
 
      如果测试指标失真，不仅使按此设计的工程失稳甚至于破坏，就会造成财力、物力的浪费。
 
      2、对土工试验对人员的要求
 
      由于土工试验成果因试验方法和试验技巧的熟练程度不同，会有较大的差别，这种差别远大于计算方法引起的误差。为了使土工试验比较正确地反映实际土的性状，要求试验人员了解和掌握以下五个问题：
 
      ①.试验的目的和所依据的原理；
      ②.使用的仪器设备性能和操作方法；
      ③.试验应获得哪些数据、分析出什么结论；
      ④.试验中的注意事项、误差的初步分析；
      ⑤.分析试验设计与实际问题的
 
      概括地说土工试验人员要具备：一有基本理论，二有基础知识，三有基本技能。

      3、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。

      4、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； 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。
 
      5、土工试验主要工程分类
 
      工程土按用途主要有两种：一是作为建筑物地基的原状土；二是作为建筑材料的扰动土。
 
      1） 土的主要工程分类标准：
 
      ①. 铁路：《铁路工程岩土分类标准》 TB10077-2001、 《铁路路基设计规范》 TB10001-2005。《铁路工程土工试验规程》 TB10102-2004
 
      ②. 国家标准《土的工程分类标准》GB 50145-2007 《土工试验方法标准》GB/T50123-1999

      ③. 公路：《公路土工试验规程》 JTG E40-2007《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007
 
      ④. 水利部《土的工程分类》 SL237-001-1999；
 
      2、铁路工程桥涵地基与基础土的分类
 
      根据结构特征、天然坡和开挖情况、钻探情况分为：密实、中密、稍密和松散4种。 
 
      根据标准贯入锤击数N和相对密度Dr分为：密实、中密、稍密和松散4种。
 
      根据孔隙比e的大小分为密实、中密、稍密3种。 
 
      根据压缩系数a0.1~0.2分为高、中、低压缩性土3种。
 
      根据饱和度分为稍湿、潮湿、饱和3种。 
 
      根据天然含水率分为稍湿、潮湿、饱和3种。
 
      根据液性指数分为坚硬、硬塑、软塑、流塑4种
 
      6、土工试验项目
 
      土工试验项目应根据土的用途决定：

      1）、室内实验。
 
      ①.土的物理性能试验：含水率、密度、颗粒密度、界限含水率、颗粒分析、渗透、击实等。试验成果用于土的工程分类，土的状态的判定，渗透计算，填土工程施工方法的选择和碾压质量控制。
 
      ②.砂的相对密度试验：包括砂的zui大和zui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。
 
      ③.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。
 
      ④.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、灵敏度等。

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