2007年检测工程师材料复匀资料总汇 试验检测大纲 一、试验检测工程师考试大纲
主要考试内容：⒈土工试验。⑴土的三相组成及物理性质指标换算。了解：土的形成过程。 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；土是由土颗粒（固相）、水（液相）、气体（气相）。土的物理性质指标及指标换算。 土工试验项目可分为：
物理性质试验：含水量、密度、比重、颗粒分析、相对密度。 水理性质试验：界限含水量、稠度、膨胀、毛细上升速度。
力学性质试验：渗透性、击实性、压缩性、黄土湿陷性、直接剪切、三轴剪切、无侧限剪切、土基承载比、回弹模量。
化学性质试验：酸碱度、烧失量、有机质含量、可溶盐含量、阳离子交换量、矿物成份。
1.土的密度。2.土颗粒的比重。3.土的含水量。以上三项是基本物理性质指标，下面的六项可以通过前三项换算求出4.干密度。5.饱和密度。6.浮密度。7.孔隙比.8.孔隙率。9.饱和度
掌握：含水量试验；是指土颗粒表面以外的水分，它包括结合水和自由水。
1、 烘干法：是标准方法，实用于粘质土，粉质土、砂类土和有机质土。步骤：1.取代表性试样，细粒土15～30g，砂类土、有机土50g，放入盒内立即盖好盒盖，称质量。2.打开盒盖，放入105～110 OC恒温下烘干，细粒土不少于8h，砂类土不少于6h，对于含有机质超过5%的土，应将温度控制在65～70OC.3.烘干后放入干燥器内冷却（一般只需0.5～1h）.冷却后盖好盒盖称质量，准确至0.01g。3.结果整理，计算至0.1%.4.允许平行差：含水量5%以下为0.3、含水量40%≤1、含水量40以上≤2。
2、 酒精燃烧法：适用于快速简易测定细粒土（含有机质的除外）。酒精：纯度95%，粘质土5～10g，砂类土20～30g，注入酒精至出现自由液面，为使酒精在试样中充分混合均匀，可将盒底在桌面轻轻敲击。烧3遍立即称质量 3、 其他测试方法：红外线照射法；比重法；微波加热法；碳化钙气压法：适用于路基土盒稳定土的快速测定 4、 特殊土的含水量测定：含石膏土和有机质土：110 OC时含石膏土会失去结晶水，对有机质土其有机成分会燃
烧，适宜用真空干燥箱在近乎1个大气压力作用下，或温度在60 OC～７０OC干燥８h以上；对无机结合
料宜先将烘箱提前升温到110℃在放入水泥结合料烘干。
密度试验：环刀法、蜡封法、灌砂法、灌水法
1、 环刀法：适用于细粒土。天平感量0.1g.平行差不得大于0.03g/cm3
使用设备：
人工取土器，其中：环刀：内径（d）6～8cm，高（h）2～3cm。
天平：感量0.1g（用于取内径小于70mm样品称量）或1.0g（用于取内径100mm样品的称量）。
其它：镐、小铁锹、直尺、修土刀、钢丝锯、凡士林等。
试验步骤：
1、按有关试验方法对检测试样用同种材料进行击实试验，得到最大干密度及最佳含水量。 2、（1）擦净环刀，称取环刀重量M2，准确至0.1g。
（2）在试验地点，将面积约30cm×30cm的地面清扫干净，并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分，达
到一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得扰动下层。
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2007年检测工程师材料复匀资料总汇 试验检测大纲 （3）将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放入定向筒内与地面垂直。
（4）将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。 （5）去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。
（6）轻轻取下环盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直尺检测直至修平为止。 （7）擦净环刀外壁，用天平称取出环刀及试样合计质量M1，准确至0.1g。 （8）自环刀中取出试样，取具有代表性的试样，测定其含水量（w）。 3、进行两次平行试验，其平行差值不大于0.03g/cm。求其算术平均值。
3
4、计算：按计算湿密度
按计算干密度
5、按计算测试点的施工压实度（K）
6、报告：分别填写土的鉴定分类、土的含水量、湿密度、干密度、最大干密度、压实度等。 2、 蜡封法：适用于易破裂土和形状不规则的坚硬土。天平感量0.01g
3、 灌水法：适用现场测定粗粒土和巨粒土。台称感量5g，两次平行差不大于0.03g/cm3。
4、 灌砂法：适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土，试样最大粒径不得超过15mm，测定密度层厚度为150～200mm
简述灌砂法试验中灌砂筒下部圆锥体内砂的质量的标定过程 使用设备：灌砂筒、金属标定罐、台称（感量不大于1g）、量砂（粒径0.3～0.6mm清洁干净的均匀砂）。 标定过程：
1、在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装入筒内砂的质量m1,准确至1g。
2、将开关打开，使灌砂筒筒底的流砂孔、圆锥形漏斗上端开口圆孔及开关铁板中心的圆孔上下对准，让砂自
由流出，并使流出砂的体积与工地所挖试坑的体积相当（等于标定罐的容积），然后关上开关。
3、不晃动储砂筒的砂，轻轻地将罐砂筒移至玻璃板上，将开关打开，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，将
开关关上，并细心地取走灌砂筒。 4、收集并称量留在玻璃板上的砂，准确至1g。玻璃板上的砂就是填满筒下部圆锥体的砂(m2) 重复上述测量三次，取其平均值。
灌砂试验步骤
1 在试验地点，选一块约40cm40cm平坦表面，并将其清扫干净，将基板放在此平坦表面上。如此表面的粗糙度较大，则将盛有量砂的灌砂筒放在基扳中间的圆孔上。打开灌砂筒开关，让砂流入基板的中孔内，直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。取下罐砂筒，并称筒内砂的质量，准确至1g。
2 取走基板，将留在试验地点的量砂收回，重新将表面清扫干净。将基板放在清扫干净的表面上，沿基板中孔凿洞，洞的直径100mm。在凿洞过程中，应注意不使凿出的试样丢失，并随时将凿松的材料取出，放在已知质量的塑料袋内，密封。试洞的深度应等于碾压层厚度。凿洞毕，称此塑料袋中全部试样质量，准确至1g。减去已知塑料袋质量后，即为试样的总质量。
3 从挖出的全部试样中取有代表性的样品，放入铝盒测定其含水量。样品数量：对于细粒土，不少于l00g；对于粗粒土，不少于500 g．
4 将基板安放在试洞上，将灌砂筒安放在基板中间（储砂筒内放满砂至恒量），使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞。打开灌砂筒开关，让砂流人试洞内．关闭开关。仔细取走灌砂筒，称量筒内剩余砂的质量，准确至1g 。
5 如清扫干净的平坦的表面上，粗糙度不大，则不需放基板，将罐砂简直接放在已挖好的试洞上。打开筒的开关，让砂流人试洞内。在此期间，应注意勿碰动灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关。仔细取走灌砂筒，称量筒内剩余砂的质量，准确至1 g。 6 取出试洞内的量砂，以备下次试验时再用。若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质，则应重新烘干，过筛，并放臵一段时间，使其与空气的湿度达到平衡后再用。
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2007年检测工程师材料复匀资料总汇 试验检测大纲 7 如试洞中有较大孔隙，量砂可能进入孔隙时，则应按试洞外形，松弛地放人一层柔软的纱布。然后再进行灌砂工作。
（七）结果整理
计算填满试洞所需的质量、计算试验地点土的湿密度、计算土的干密度
相对密度：相对密度是砂紧密程度的指标，等于其最大孔隙比与天然孔隙比之差和最大孔隙比与最小孔隙比之
差的比值。 目的：是求无凝聚性土的最大与最小孔隙比，用于计算相对密度，借此了解该土在自然状态或经压实后的松紧
情况和土粒结构的稳定性。 适用：颗粒直径小于5mm的土，且粒径2～5mm的试样质量不大于试样总质量的15% ⑵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。把大小相近的土粒合并为组，称为粒组。土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量，表示方法有：表格法、累计曲线法和三角坐标法
司笃克斯定理：（土粒在液体中的沉降速度与粒径的关系成正比）进行。司笃克斯公式得的颗粒直径并不是
实际土粒的尺寸，而是水力直径()。
熟悉：土粒级配指标；Cu、Cc；土粒大小及粒组划分。
不均匀系数
反映大小不同粒组的分布情况。Cu越大，表示土粒分布范围大土的级配良好；
曲率系数则是描述累计曲线的分布范围，反映累计曲线的整体形状。
当同时同时满足不均匀系数≥5和曲率系数=1～3时为级配良好土。否则为级配不良土。
粒组划分有两种方式：
1） 任意划分的方式。即按一定的比例递减关系划分粒组的界限值。
2）考虑土粒性质变化的方式。即使划分的粒组界限值与粒组性质的变化相适应。
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。
土的命名：符号：H-高 L-低 W-良好级配 P-不良级配 C-粘土M-粉土 S-砂土Y-黄土 O-有机质土 B-漂石 G砾石 Cb-卵石 E-膨胀土 R-红粘土 St-盐渍土 细粒土
粉土 M 粘质土 C 有机质O MH ML G S
G CHG CLG S CH CL 粘土C 粉土C CHO MHO CLO CLO MHG MLG CHS CLS MHS MLS
颗粒分析有筛分法和沉降分析法。大于0.074的采用筛分法，而对于小于0.074的则用沉降分析法，就是根据土粒在液体 中沉降的速度与粒径间的关系颗由司笃克斯定理确定，属于沉降分析法的有比重计法和移液管法；土粒越大在静水中沉降速度越快，反之土粒越小沉降速度越慢。
⑶土的相对密度及界限含水量
了解：天然稠度试验。
熟悉：相对密实度D1的基本概念及表达；黏性土的界限含水量（液限ωL、塑限ωp、缩限ωs）；塑性指数Ip、
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2007年检测工程师材料复匀资料总汇 试验检测大纲 液性指数IL。
相对密度：是砂紧密程度的指标。
为砂土天然状态下的孔隙比。
--为砂土以最松散状态时的孔隙比。
为砂土以最紧密状态时的孔隙比 D1=0表示砂土处于最疏松状态；
D1=1表示砂土处于最紧密状态
土从液体状态向塑性体状态过渡的界限含水量称为液限，土由塑性体状态向脆性固体状态过渡的界限含水量称为塑限，当土达到塑限后继续变干，土的体积随含水量的减少而收缩，但达某一含水量后，体积不再收缩，这个界限含水量称为缩限。土处于塑性状态的含水量范围即液限与塑限之差值称为塑性指数含量的大小；液性指数
反映天然含水量与界限含水量的关系，反映土的状态。
，反映了土中粘泥
试验方法：液塑限联合测定法、碟式仪液限试验法、锥式仪液限试验法、滚搓法塑限试验法。
掌握：砂土相对密实度测试；界限含水量试验。
砂的相对密实度试验(T1023-93)
相对密度是砂紧密程度的指标，等于其最大孔隙比与天然孔子比之差和最大孔隙比与最小孔隙比之差的比值本试验的目的是求无凝聚性土的最大与最小孔隙比，用于计算相对密度，了解该土在自然状态或经压实松紧情况和土粒结构的稳定性
最大孔隙比的测定：取代表性试样约1.5kg，充分风干(或烘干)，碾散拌匀，将锥形塞杆自漏斗下口穿入，并向上提起，使锥体堵住漏斗管口，一并放入体积 1000 立方厘米量筒中，使其下端与量筒底相接 (3)称取试样700克，准确至1 克，均匀倒入漏斗中，将漏斗与塞提高，移动塞杆使锥体略离开管口，管口应经常保持高出砂面约1--2 厘米，使试样缓缓且均匀分布地落入量筒中 (4)试样全部落入量筒后取出漏斗与锥开塞，用砂面拂平器将砂面拂平，勿使量筒振动，然后测读砂样体积，估 5立方厘米 (5)以手掌或橡皮塞堵住量筒口，将量筒倒转，缓慢地转动量筒内的试样，并回到原来位臵，如此重复几次，记下体积的最大值，估读 5立方厘米 (6)取上述两种方法测得的大体积值，计算最大孔隙比
最小孔隙比的测定：(1)取代表性试样约4千克，按上面步骤处理 (2)分三次倒入容器进行振击，先取上述试样600--800克(其数量应使振击后的体积略大于容器容积的1/3)倒入1000立方厘米容器内，用振动仪以各150--200次/min的速度敲打容器两侧，并在同一时间内，用击锤于试样表面锤击30--60次/min，址至砂样体积不变为止(一般约 5--10min)细砂应用较多击数 (3)如用电动最小孔隙比试验仪时，当试样同上法装入容器后，开动电机，进行振击试验 (4)进行后二次加土的振动和锤击，第三次加土时应先在容器口安装套环 (5)最后一次振毕，取下环，用修土刀齐容器顶面削去多余试样，称量，准确至1克，计算其最小孔隙比 按下列公式计算相对密实度=(e最大-e0 )/(e最大-e最小 )
液限塑限联合测定法 （T 0118—93）
目的和适用范围：分划分土类、计算天然稠度、塑性指数，供公路工程设计和施工使用。用于粒径不大于0.5mm、有机质含量不大于试样总质量5%的土。
试验步骤：取有代表性的天然含水量或风干土样。如土中含大于0.5mm时，应研碎过0.5mm的筛。取0.5mm筛下的代表性土样200g，分开放入三个盛土皿中，加不同数量的蒸馏水，土样的含水量分别在控制在液限（a点）、略大于塑限（c点）和二者的中间状态（b点）。用调土刀调匀，盖上湿布，放臵18h以上。将土样搅拌均匀，分层装入杯中，试杯装满后，刮成与杯边齐平。锥头上涂少许凡士林。将装好土样的试杯放在联合测定仪的升降座上，锥尖与土样表面刚好接触，然后开动称表，经5s时，松开旋钮，锥体停止下落，此时游标读数即为锥入深度h。去掉锥尖入土处凡士林，测土杯中土的含水量w，重复以上步骤，对其他2个土样进行测试。重复上述步骤，对其它两个含水量土样进行试验，测其锥入深度和含水量。根据上述求出的液限，通过液限ωL与塑限时入土深度hp的关系曲线，查得hp，再由图求出入土深度为hp时所对应的含水量，即为该土样的塑限ωp。查ωL-hp关系图时，须先通过简易鉴别法及筛分法，把砂类土与细粒土区别开来，再按这两种土分别采用相应的ωL-hp关系曲线；对于细粒土，用双曲线确定hp值；对于砂类土，则用多项式曲线确定hp值。
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2007年检测工程师材料复匀资料总汇 试验检测大纲 ⑷土的动力特性与击实试验
了解：击实的工程意义；击实试验原理。
击实试验：意义：为解决经常遇到的填土压实、软土地基的强夯和换土碾压等问题，采用既经济又合理的方法，使土变得密实，在短期内提高土的强度以达到改善土的工程性质的目的。
原理：指采用人工或机械对土施加夯压能量，使土颗粒重新排列紧密，对于粗粒土因颗粒的紧密排列，增强了颗粒表面摩擦力和颗粒之间嵌挤形成的咬合力。对于细粒土则因为颗粒间靠紧而增强粒料间的分子引力，从而在于使土在短时间内得到新的结构强度。方法有两种：现场填筑试验、室内击实试验。
熟悉：土的击实特性； 1.击实曲线有个峰点。2.当土含水量偏干时，含水量的变动对干密度的影响要比含水量偏湿时的影响更为明显。3. 当土的含水量接近和大于最佳值时，土内孔隙中的空气越来越多的处于与大气隔离的封闭状态，击实作用已不能将这些气体排出，亦即击实土不可能达到完全饱和状态。因此击实曲线必然位于饱和曲线的下侧。当土的含水量偏干时，即土处于疏松状态，此时土中胡孔隙大都以大气连通胡气体充满，土中含水较少。压实时，需要克服粒间气体胡排除及内摩擦阻力和黏结力，才能使颗粒产生相互的位移和靠近。含水量偏干时，气体易于被挤出，故土体的密度容易被击实增大，当含水量增多并接近最佳含水量时，土中所含的水量有利于在击实功能作用下，克服摩阻力和黏结力而发生相互位移使土密实。故只有在最佳含水量时，土才能被击实至最大干密度
影响压实的因素。（1）含水量对压实过程的影响：土的塑性指数愈大，土的最佳含水量也愈大，同时其最大干
密度愈小。因此，一般砂性土的最佳含水量小于粘性土，而砂性土的最大干密度也大于粘性土。（2）击实功
对最佳含水量和最大干密度的影响：对同一种土，击实功愈大，土的最大干密度也愈大，而土的最佳含水量
愈小。当然击实功的增大是有限度的（3）不同压实机械对压实的影响：（4）土粒级配的影响 掌握：击实试验。 击实试验
（一）目的和适用范围 ； 本试验分轻型击实和重型击实。小试筒适用于粒径不大于25mm的土，大试筒适用于粒径不大于38mm的土。 （二） 仪器设备
1 标准击实仪、2 烘箱及干燥器。3 天平：感量0.01g． 4 台秤：称量10kg，感量5g
5 圆孔筛：孔径38mm、25mm、19mm和5mm各一个。6 拌和工具：400mm*600mm、深70mm的金属盘 （三）试样
本试验可分别采用不同的方法准备试样。各方法可按规定准备试料。
1 干土法(土重复使用)将具有代表性的风于或在50℃温度下烘干的土样放在橡皮板上，用圆木棍碾散，然后过不同孔径的筛(视粒径大小而定)。对于小试筒，按四分法取筛下的土约3kg；对于大试筒，同样按四分法取样约6.5kg。
估计土样风干或天然含水量，如风干含水量低于开始含水量太多时，可将士样铺于一不吸水的盘上，用喷水设备均匀地喷洒适当用量的水，并充分拌和，闷料—昼夜备用。
2 干上法(土不重复使用)按四分法至少准备5个试样，分别加入不同水分(按2—3%含水量递增)，拌匀后闷料一夜备用。
3 湿土法（土不重复使用）对于高含水量土，可省略过筛步骤，用手拣除大于38mm的粗石子即可。保持天然含水量的第一个土样，可立即用于击实试验。其余几个试样，将土分成小土块，分别风干，使含水量按2%～3%递减。
（四）试验步骤：
1 根据工程要求，按规定选择轻型或重型试验方法。根据土的性质（含易击碎风化石数量多少，含水量高低），按规定，选用干土法（土重复使用或不重复使用）或湿土法。
2 将击实筒放在坚硬的地面上，取制备好的土样分3—5次倒入筒内。小筒按三层法时，每次约800~900g(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1／3)；按五层法时，每次约400~500g(其量应使击实后的土样等于或略高于筒高的1／5)。对于大试筒，先将垫块放人筒内底板上，按五层法时，每层需试样约900g(细粒土)一1l00g(粗粒土)；按三层法时，每层需试样1700g左右。整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击实数进行第—层土的击实，击实时击锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于土样面，第一层击实完后，将试样层面“拉毛”，然后再装人套筒，重复上述方法进行其余各层土的击实。小试筒击实后，试样不应高出筒顶面5mm；大试筒击实后，试样不应高出筒顶面6 mm 。
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