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第一篇土工试验1

第一章基本概念和一般要求1

第一节土的结构与构造1

一、土的结构1

目录1

二、土的构造2

第二节土的组成3

一、土的固体、液体和气体4

二、土的基本物理指标及换算关系5

二、粘性土按塑性指数进行分类8

三、按土的粒组和塑性图进行分类8

四、按土的状态进行分类8

一、按土的级配进行分类8

第三节土的工程分类8

第四节土的室内外描述17

一、室内描述17

二、室外描述17

第五节取样要求与管理19

一、取样须知19

二、土样填写内容的要求19

三、土样的包装和运送19

四、土样验收19

五、土样管理19

第六节土工试验项目的选择27

第七节土工试验常用名词、术语、符号和单位27

第八节仪器设备和试验精度32

三、资料整理36

二、试验方法及选择36

四、结果的应用36

第一节含水量36

第二章室内试验36

一、定义36

第二节容重40

一、概述40

二、试验方法及选择40

三、试验中应注意的问题40

四、结果的应用40

第三节比重42

一、定义和方法的选定42

二、试验方法及原理42

三、比重的经验数据42

四、结果的应用42

三、自动记录粒度分析仪法51

六、结果的应用51

五、沉淀法51

四、移液管法51

一、筛析法51

第四节颗粒分析51

二、比重计法51

三、土的塑限66

六、结果的应用66

四、光电式液、塑限联合测定仪66

五、土的缩限66

二、土的液限66

一、概述66

第五节界限含水量66

第六节湿化试验76

一、土的湿化原因及影响因素76

二、试验方法76

第七节毛细水上升高度77

一、概述77

二、试验方法及选择77

三、结果的应用77

三、影响渗透系数的因素83

二、试验仪器的类型及选择83

四、结果的应用83

第八节渗透性83

一、基本概念83

第九节砂类土的相对密度96

一、物理涵义96

二、最大孔隙比的试验及注意问题96

三、最小孔隙比的试验及注意问题96

四、结果的应用96

第十节击实99

一、概念99

二、原理99

三、试验方法99

四、击实功能及其它99

三、仪器设备及试验方法110

六、结果的应用110

五、快速法试验110

四、计算及制图110

二、土的循环荷载特性110

一、土的压缩性110

第十一节压缩试验110

五、结果的应用110

七、粘性土的前期固结压力132

第十二节直接剪切试验132

一、概述132

二、仪器设备132

三、试验方法132

四、自控自记式直剪仪简介132

五、结果的应用147

第十三节残余强度试验147

一、概述147

二、试验方法147

三、影响残余强度的因素147

一、试验原理156

二、计算156

四、试验方法的选择156

第十四节无侧限抗压强度156

三、试验方法及原理158

六、计算与制图158

四、试验类型及适用条件158

五、有关标准和影响因素的校正158

二、仪器设备158

一、概述158

第十五节三轴剪切试验158

三、结果的应用158

七、结果的应用172

第十六节砂类土的天然坡角172

一、试验原理172

二、试验方法175

第三章粘土矿物成分175

第一节粘土矿物的分类175

第二节粘土矿物与矿物对土的物理力学性质的影响176

二、粘土粒提取的影响因素及其处理方法179

一、粘土粒提取179

第三节粘土粒概念179

五、粘土粒的脱水分析184

九、粘土矿物与自由膨胀率184

八、x射线分析用阳极靶材与其辐射波长184

六、粘土粒的差热分析184

七、粘土粒的x射线衍射分析184

四、粘土粒的染色分析184

三、粘土粒的比表面积184

二、粘土粒阳离子代换量184

一、粘土粒的全量化学分析、184

第四节粘土矿物的鉴定184

第五节分析项目与矿物名称中英文对照202

第四章原位测试204

第一节大型直剪试验204

一、设备结构及规格204

二、试验方法204

三、资料整理204

二、主要设备规格及试验步骤210

三、资料整理210

第二节十字板剪力试验210

一、试验原理210

第三节载荷试验217

一、概述217

二、静力载荷试验设备217

三、试验方法和标准217

四、试验资料的整理217

五、浸水载荷试验217

第四节触探229

一、动力触探229

一、软土和沼泽的主要特性259

二、软土的抗剪强度及试验259

三、软土的某些指标间的关系259

第五章特殊土主要性质及试验259

二、静力触探259

第一节软土259

第二节裂隙粘土277

一、裂隙粘土的主要特性277

二、裂隙粘土的试验内容及胀缩性指标测定277

二、盐渍土中不同盐类对筑路材料的影响296

四、盐渍土试验有关问题296

三、盐渍土对工程性质的影响296

一、盐渍土的基本性质296

第三节盐渍土296

第四节黄土305

一、黄土分类及一般性质305

二、黄土的成因类型305

三、黄土堆积时代及地层划分305

四、黄土的成分及物理力学性质305

五、黄土的湿陷性305

四、力学指标的试验方法329

二、物理指标的试验方法329

三、热学指标的试验方法329

第五节多年冻土329

一、基本概念329

第六节砂类土振动液化369

一、影响砂土液化的因素及液化的判别369

一、各指标间合理性的分析378

三、根据统计结果选择计算指标378

二、试验指标的数理统计疗法378

第一节试验资料的分析整理378

第六章试验资料的分析整理及归档378

二、振稳密度和振动强度的观测378

第二节试验报告审查393

第三节试验资料归档393

一、阶段性归档393

二、全线（终结）归档393

第二篇化学分析393

第七章基本概393

三、金属活泼顺序395

二、元素周期表395

第一节化学基本定律和周期表395

一、基本定律395

念、有关计算与溶液配制395

第二节溶液397

一、分散体系397

二、真溶液和溶解度397

三、溶液浓度的配制实例397

四、溶液浓度单位不同表示方法的换算397

五、化学分析结果的计算实例397

第三节电离409

一、电离度强、弱电解质409

二、弱电解质的电离平衡409

三、盐类的水解409

四、浓度、电离度与电离常数的换算409

五、同名离子效应与缓冲溶液409

四、分步沉淀429

二、溶度积与溶解度的换算关系429

三、沉淀生成与溶解的条件429

一、溶度积429

第四节溶度积429

第五节化学分析常用符号、代号439

第八章化学分析方法440

第一节分析化学方法分类440

第二节几种物质的个别鉴定441

第三节重量分析法442

一、沉淀法442

二、挥发法442

第四节容量分析法443

一、中和法443

二、沉淀法443

三、络合剂滴定法443

三、电位滴定法463

二、离子选择性电极直接电位法463

一、氧化还原电位的测量463

第九章电化学分析方法463

四、氧化还原法463

第一节电位分析法463

第二节电导分析法490

一、电导池（或电极）常数490

二、测量温度的校正490

三、电导分析方法490

四、电导仪、电极及其使用490

二、分光光度计498

四、比色分析的定量方法498

三、操作注意事项498

第十章光化学分析方法498

一、光电比色计498

第二节比色和比浊分析法498

第一节光的性质与光谱的分区498

五、定量方法506

三、干扰现象及其处理方法506

四、测定条件的选择506

二、原子吸收分光光度计506

一、基本原理506

第三节原子吸收分光光度分析法506

第四节火焰光度分析法526

一、基本原理526

二、操作注意事项526

三、定量方法526

四、误差和干扰原因及其消除526

第一节气相色谱图530

第十一章气相色谱分析方法530

第二节气相色谱仪531

一、载气531

二、色谱柱531

三、进样装置531

四、检定器531

五、记录系统531

五、水质分析中几种有机物的色谱条件555

四、固定液的选择555

三、柱效率555

二、分离效率555

一、理论塔板555

第三节某些参数的计算和选择555

第四节定性和定量方法560

一、定性分析方法560

二、定量分析方法560

三、水样的保存565

二、水样的运送565

一、水样的采取565

第二节水样采取、运送与保存565

第一节水质的分类及其分析项目565

第十二章水质分析565

第三节采用计算单位、精度和允许误差573

第四节铁路工程水质分析取样数量和分析项目577

第五节地下水的分类580

一、按地下水埋藏的情况分类580

二、按物理化学性质分类580

一、物理性质581

二、化学性质581

第六节水中物质成因与分析意义581

第七节天然水分析方法的选择594

一、分析方法的选择594

二、水的比重测定594

第八节生活污水与工业废水597

一、污水、废水的水样采取和保存597

二、污水、废水分析方法的选择597

六、各种硬度的计算599

十一、毫克当量与毫克的换算599

十、毫克当量与德国标度的换算关系599

九、各种水的硬度标度的换算599

八、水的pH与碱度和游离CO2的关系599

七、水质分析计算单位及其换算599

四、浑浊度与透明度的换算599

三、水的稳定性评价599

二、游离CO2对混凝土侵蚀的估计599

一、水中侵蚀性CO2的计算599

第九节水质分析结果的指标换算599

五、各种碱度的计算599

第十节分析结果的合理性分析615

五、混凝土拌制和养护用水标准616

八、工业企业设计卫生标准616

七、生活饮用水水质标准616

六、环境水对混凝土侵蚀性的判定方法及标准616

一、蒸汽机车给水水质标准616

四、电力、内燃冷却水用离子交换纯水质量标准616

三、内燃机车冷却水水质标准616

二、蒸汽机车锅炉内水质质量标准616

第十一节水质标准616

一、土中盐类637

第一节土中盐类与有机质637

二、土中有机质637

九、工业“三废”排放试行标准637

第十三章土的化学分析637

第二节土的全量分析645

一、主要氧化物645

二、测定项目与方法选择645

三、土代换量测定与方法选择645

第三节土化学分析试样制备647

一、盐渍土647

二、中溶盐、难溶盐和有机质647

三、土的全量分析647

第四节分析误差与计算单位650

一、土中盐与有机质650

二、土的全量分析650

二、全量化学分析651

三、有机质651

四、土的pH、CaCO3和代换量651

第五节土化学分析结果的合理性分析651

一、盐渍土651

第六节盐类溶液的成盐过程653

第十四章放射性测量655

第一节有关参数和应注意事项655

一、放射性同位素的某些参数655

二、使用中子源应注意事项655

三、放射性防护标准655

二、β衰变658

三、γ衰变658

一、α衰变658

第二节放射性辐射的种类和性质658

第三节放射性测量661

一、应用放射性吸收指数的测量661

二、放射性测量的一些参数661

三、水中总α、β和氚、碳－14的测量661

四、氡钍分析器及水中镭、氡的测量661

五、应用放射性同位素测定土的容重和含水量661

四、放射性同位素剂量和强度的单位进位表680

三、放射性计算时常用的物理常数680

二、放射性强度单位换算和能量单位的换算680

第四节有关计算单位的换算680

一、放射性同位素的重量与其放射强度的换算680

第五节放射性测量仪器683

一、脉冲探测器683

二、定标器（脉冲分析器）683

三、探测器坪曲线的测量683

一、剂量率与放射强度的关系687

二、无防护屏障时的防护计算687

第六节剂量率、放射强度和防护层的计算687

三、有防护层、按减弱倍数来计算防护层厚度695

第十五章分析误差与主要仪器校正695

第一节分析误差与精度695

一、分析误差695

二、误差的表示方法695

三、误差的计算及标准695

四、提高分析结果准确度的方法695

五、测定方法的回收率695

四、分析天平的调整702

三、分析天平的检验702

第二节天平及其检验、调整、校正702

二、分析天平及其分级702

一、普通天平702

第三节天平砝码及其校正709

一、天平砝码的等级与面值的组合形式709

二、砝码的校正709

第四节标准玻璃容器的校正717

一、滴定管的校正717

二、移液管、容量瓶的校正717

三、标准玻璃容器允许误差721

第十六章试剂和仪器设备721

第一节试剂和试纸721

一、化学试剂的等级及符号721

二、某些试剂的制备与回收721

三、试纸721

二、纯水的质量检查724

第二节纯水（蒸馏水或去离子水）724

一、纯水的制备一离子交换法724

第三节试剂的干燥、称量和标定以及试剂的当量、分子量731

一、试剂的干燥温度、称量和标定物质731

二、试剂的分子量和当量731

第四节试剂的名称和俗称与不同组成的换算因素741

一、某些无机物的名称和俗称741

二、某些有机物的名称和俗称741

三、化学组成不同形式的换算因素741

二、强酸强碱和氨水的比重与百分比浓度、当量浓度N的关系750

三、有机溶剂的物理常数750

第五节酸、氨的浓度和有机溶剂750

一、商品酸、氨水的浓度近似值750

第六节常用的试剂与主要仪器设备755

第三篇砂石材料试验755

第十七章岩石试验与薄片鉴定765

第一节概述765

四、抗冻性767

三、吸水率767

五、计算孔隙率、饱水系数、软化系数767

第二节物理性质试验767

二、容重767

一、比重767

第三节力学性质试验777

一、抗压强度777

二、抗剪（摩擦）强度777

三、抗剪断强度777

四、抗切强度777

五、弹性模量777

六、撞击强度（韧度）试验777

七、磨损（硬度）试验777

八、胶结（缔合）力试验777

九、磨耗试验777

三、各种建筑工程使用岩石的技术标准789

二、岩体中软弱夹层的物理、力学性质789

第四节岩石物理力学指标以及在建筑工程中使用岩石的技术标准789

一、各种岩石物理、力学性质789

第五节岩石薄片鉴定799

一、岩石薄片鉴定的目的799

二、薄片鉴定仪器设备及用途799

三、制片程序与镜下鉴定799

四、主要造岩矿物的鉴定799

二、比重820

五、砂子中的有害物质820

四、孔隙率820

三、容重820

第十八章混凝土骨料试验820

一、颗粒级配820

第一节细骨料（砂子）820

五、岩样标本要求820

七、软弱颗粒含量828

八、吸水率828

六、针状、片状颗粒含量828

九、三氧化硫（硫化物＋硫酸盐）828

十、有机质828

一、颗粒级配828

五、泥污含量828

四、计算孔隙率828

三、容重828

二、比重828

第二节粗骨料（卵石、碎石）828

第三节其它几种骨料835

一、机制砂835

二、山砂835

三、特细砂835

四、隧道出碴835

第四节混凝土骨料技术要求837

七、石英颗粒含量842

八、玻璃状多孔海绵状晶体含量842

六、软弱颗粒合量842

五、不洁率842

九、矿滓模量842

十、矿滓的石灰质、铁质分解842

十一、矿滓的容重842

第十九章道碴试验842

三、韧度842

二、磨耗率842

一、颗粒级配842

第二节道碴试验842

第一节概述842

四、抗冻试验842

第三节各类道碴技术标准850

一、碎石道碴850

二、卵石道碴850

三、熔炉矿滓道碴850

四、砂子道碴850

二、数理统计基本步骤852

四、在试验观测中的应用852

三、统计结果的检验852

第二十章数理统计的应用实例852

一、名词、术语852

第一节资料整理基本方法852

第四篇有关数理常识与试验须知852

第二节回归分析886

一、一元线性回归886

二、二元线性回归886

三、多元回归分析886

四、一元非线性回归886

五、正交多项式886

力、水银柱、水柱换算917

九、力的单位换算917

八、大气压917

七、单位面积压力换算917

十、功、能、热量常用单位换算表917

十一、功率单位917

十二、温度测量单位及换算917

十三、电学单位进位表917

五、重量单位的换算917

四、容量单位换算917

三、体积917

二、面积917

一、长度917

第一节计量单位及其换算917

第二十一章物理知识917

六、单位体积重量换算917

第二节气体的主要性质925

一、气体的状态925

二、气体压力、体积和温度的关系925

三、大气压力与海拔高度925

第三节液体的粘滞性929

第四节电测应力分析基本原理931

三、水的热膨胀935

五、空气的湿度935

四、固体的膨胀935

二、液体的膨胀935

一、气体的膨胀935

第五节物体膨胀和空气湿度935

第六节振动和波946

第七节电学有关常识949

一、电阻定律949

二、欧姆定律949

三、电阻的串、并联和混联949

四、电流的功和功率949

五、电流的热效应、楞次－焦耳定律949

六、法拉弟电磁感应定律949

七、保险丝及其选择949

八、导线截面积的选择949

九、电工系统图常用图形符号949

五、电阻应变仪960

四、电感式位移检测仪960

三、电桥960

一、万用表960

第八节电测仪器简介960

二、检流计960

六、磁质器皿971

十二、电热恒温水浴971

十一、真空泵971

十、电烘箱、高温炉971

九、热电偶971

八、玛瑙研钵971

七、玻璃器皿971

十三、电冰箱971

四、铁器皿971

三、银器皿971

二、镍器皿971

一、铂器皿971

第一节主要仪器的使用与维护971

第二十二章试验须知971

五、石英器皿971

二、其它滤器和滤纸975

三、标准筛号规格975

四、分子筛型号及用途975

一、砂芯漏斗（熔结玻璃）975

第二节滤器和筛子975

第三节试验工作一般常识978

一、洗涤剂的种类和配制978

二、冷却剂978

三、干燥剂和碱石灰的制备978

四、常用浴的加热温度978

五、水的密度和比容978

六、玻璃、瓷皿的永久性编号978

七、粘结剂（环氧树脂的应用）978

八、塑料、玻璃、石英、铂材料的性能978

九、几种常见物质的比重978

十、减压蒸馏或减压浓缩的装置978

第四节安全与防护992