土工试验方法标准上传Word格式.doc
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d——土颗粒直径
h——试样高度
2.2.2物理性指标
Cc——曲率系数
Cu——不均匀系数
Dr——相对密度
e——孔隙比
Gs——土粒比重
IL——液性指数
IP——塑性指数
Sr——饱和度
w——含水量
wL——液限
wP——塑限
ρ——试样密度
2.2.3力学性指标
αv——压缩系数
c——粘聚力
Es——压缩模量
m——试样质量
——湿陷系数
——内摩擦角
3.试样制备
3.1.1本试验方法适用于颗粒粒径小于60mm的原状土和扰动土。
3.1.2根据力学性质试验项目要求，原状土同一组试样间密度的允许的允许差值为0.03g/cm3；
扰动土同一组试样的密度与要求的密度之差不得大于±
0.01g/cm3，一组试样的含水率与要求的含水率之差不得大于±
1%。
3.1.3试样制备所需的主要仪器设备，应符合下列规定。
1．细筛：
孔径0.5mm，2.0mm。
2．台秤和天平：
称量10kg，最小分值5g；
称量5000g，最小分值1g；
称量1000g，最小分值0.1g；
称量200g，最小分值0.01g。
3．环刀：
不锈钢材料制成，内径61.8mm和79.8mm，高20mm；
内径61.8mm，高40mm.
4．击样器。
5．压样器。
6．其他：
包括切土刀、钢丝锯、碎土工具、烘箱、
3.1.4原状土试样制备，应按下列步骤进行：
1．将土样筒按表明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取出土样。
检查土样结构，当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时，不应制备力学性质试验的试样。
2．根据试验要求用环刀切取试样时，应在环刀壁涂一薄层凡士林，切口向下放在土样上，将环刀垂直下压，并用切土刀沿环刀外测切削试样，边压边削至土样高出环刀，根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样，擦净环刀外壁，城环刀和土的总质量。
3．从余土中取代表性的试样测定含水率。
4．切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述，对低塑性和高灵敏度的软土，制样时不得扰动。
3.1.5扰动土样的的备样，应按下列步骤进行：
1．将土样从土样筒或包装袋中取出，对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述，并将土样切成碎块，拌和均匀，取代表性土样测定含水率。
2．对均质和含有机质的土样，宜采用天然含水率状态下代表性土样，供颗粒分析、界限含水率试验。
对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样，置于通风凉干至可碾散为止。
对砂土和进行比重试验的土样宜在105~110℃温度下烘干，对有机质含量超过5%的土、含石膏和硫酸盐的土，应在65~70℃温度下烘干。
3．将风干或烘干的土样放在橡皮板上用木碾碾散，对不含砂和砾的土样，可用碎土器碾散（碎土器不得将土粒破碎）。
4．对分散后的粗粒土和细粒土，应按本标准表B.0.1的要求过筛。
对含细粒土的砾质土，应先用水浸泡并充分搅拌，使粗细颗粒分离后按不同试验试验项目的要求进行过筛。
3.1.6扰动土样的的制样，应按下列步骤进行：
1．试样的数量视试验项目而定，应有备用试样1~2个。
2．将碾散的风干样通过孔径2或5的筛，取筛下足够试验用的土样，充分拌匀，测定风干含水率，装入保湿缸或塑料带内备用。
3．根据试验所需的土量与含水率，制备试样所需的加水量应按下式计算：
式中，——制备试样所需的加水量（g）；
——湿土/风干土质量（g）；
——湿土/风干土含水率（%）；
——制样要求的含水率（%）；
4．称取过筛的风干土样平铺于搪瓷盘内，将水均匀喷洒于土样上，充分拌匀后装于容器内紧盖，润湿一昼夜，沙土的润湿时间可酌减。
5．测定湿润土样不同位置处的含水率，不应少于两点，含水率差值应符合本标准第2.1.2条的规定。
6．根据环刀容积及所需的干密度，制样所需的湿土量应按下式计算：
式中——式样的干密度（g/cm3）
V——试样体积（cm3）
7．扰动土制样可采用击样法和压样法。
1）击样法：
将根据环刀容积和要求干密度所需质量的湿土倒入装有击样器，击实到所需密度。
2）压样法：
将根据环刀容积和要求干密度所需质量的湿土倒入装有压样器内，以静力通过活塞将土样压紧到所需密度。
8．取出带有试样的环刀，称环刀和试样总质量，对不需要饱和，且不立即进行试验的试样，应放在保湿器内备用。
4.含水率的试验
4.0.1本试验方法适用粗粒土、细粒土、有机土和冻土。
4.0.2本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：
1．电热烘箱：
应能控制温度为105~110℃。
2．天平：
4.0.3含水率试验，应按下列步骤进行：
1．取有代表性试样15~30g或用环刀中的试样，有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g，放入称量盒内，盖上盒盖，称盒加湿土重量，准确至0.01g。
2．打开盒盖，将盒盖置于烘箱内，在105~110℃的恒温下烘至恒量。
烘干时间对粘土、粉土不得少于8h,对砂土不得少于6h，对含有有机质超过干土质量5%的土，应将温度控制在65~70℃的恒温下烘至恒量。
3．将称量盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥容器内冷却至室温，称盒加土质量，准确至0.01g。
4.0.4试样的含水率，应按下式计算，准确至0.1%。
w0=（m0/md-1）×
100
式中md——干土质量（g）
m0——湿土质量（g）
4.0.5对层状和网状构造的冻土含水率试验应按下列步骤进行：
用四分法切取200~500g试样（视冻土结构均匀程度而定，结构均匀少取，反之多取）放入搪瓷盘中，秤盘和试样质量，准确至0.1g。
待冻土试样融化后，调成均匀糊状（土太湿时，多余的水分让其自然蒸发或用吸球吸出，但不得将土粒带出；
土太干时，可适当加水），称土糊和盘质量，准确至0.1g。
从湖状土中取样测定含水率，其试验步骤和计算按本标准第3.0.3、3.0.4条进行。
4.0.6层状和网状构造的冻土含水率，应按下式计算：
w=×
式中，w——含水率（%）；
m1——冻土试样质量（g）；
m2——糊状试样质量（g）；
wh——糊状试样的含水率（%）；
4.0.7本试验必须对两个试样进行平行测定，测定的差值；
当含水率小于40%时为1%，；
当含水率等于、大于40%时为2%，对层状和网状冻土不大于3%。
取两个测值的平均数，以百分数表示。
5.密度试验
5.1环刀法
5.1.1本试验方法适用于细粒土
5.1.2本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：
1.环刀：
内径61.8mm,79.8mm，高度20mm。
2.天平：
称量500g，最小分值0.1g；
5.1.3环刀法测定密度，应按本标准第2.1.4的步骤进行。
5.1.4试样的湿密度，应按下式计算：
=
式中——试样的湿密度（g/cm3），准确到0.01g/cm3。
5.1.5试样的湿密度，应按下式计算：
5.1.6本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.03g/cm3。
6.颗粒分析试验
6.1筛析法
6.1.1本试验方法适用粒径小于等于60mm,大于0.075mm的土。
6.1.2本试验所用的仪器设备应符合下列规定：
1．分析筛
1）粗筛，孔径为60、40、20、5、2mm。
2）细筛，孔径为2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm。
2．天平：
3．振筛机：
筛析过程中应能上下振动。
4．其他：
烘箱、研体、瓷盘、毛刷等。
6.1.3筛析法的取样数量，应符合表6.1.3的规定：
颗粒尺寸（mm）
取样数量（g）
<
2
100~300
10
300~1000
20
1000~2000
40
2000~4000
60
4000以上
6.1.4筛析法试验，应按下列步骤进行：
1.按本标准6.1.3的规定称取试样试样质量，应准确至0.1g，试样数量超过500g，应准确至1g。
2．将试样过2mm筛，称筛上和筛下的试样质量。
当筛下的试样质量小于试样总质量的10%时，不做细筛分析；
筛上的试样质量小于试样总质量的10%时，不做粗筛分析。
3.取筛上的试样倒入依次叠好的粗筛中，筛下的试样、倒入依次叠好的筛中，进行筛析。
细筛置于振筛机上振筛，震筛时间宜为10~15min。
在按由上而下的顺序将各筛取下，称各级筛上及底盘内试样的质量，应准确至1g。
4．筛后各级筛上和筛底上试样总质量的总和与筛前试样总质量的差值，不得大于试样总质量的1%。
注：
根据土的性质和工程要求可适当增减不同筛径的分析筛。
6.1.5含有细粒土颗粒的砂土的筛析法试验，应按下列步骤进行：
1.按本标准6.1.3的规定称取试样试样质量，应准确至0.1g，置于盛水容器中充分搅拌，使试样的粗细颗粒完全分离。
2．将容器中试样悬液通过2mm筛，取筛上的试样烘至恒量，称烘干样质量，应准确至0.1g，本按本标准6.1.4条3、4款的步骤进行粗筛分析，去筛下的试样悬液，用带橡皮头的研杆研磨，再过0.075mm筛，并将筛上的试样烘至恒量，称烘干试样质量，应准确至0.1g,然后按本标准6.1.4条3、4款的步骤进行细筛分析。
3．当粒径小于0.075mm的试样质量大于试样总质量的10%，应按本标准密度计或移液管法测定小于0.075mm的颗粒组成。
6.1.6小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比，按下式计算：
X=×
ds
式中X——小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比（%）；
——小于某粒径试样质量（g）；
——细筛分析时为所取的试样质量；
粗筛分析时为所取的试样总质量。
ds——粒径小于2的试样质量占试样总质量的百分比（%）；
6.1.7以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比为纵坐标，颗粒粒径为横坐标，在单对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线。
6.1.8必要时计算级配指标；
不均匀系数和曲率系数。
1.不均匀系数按下式计算：
Cu=
2.曲率系数按下式计算：
Cu=
6.2移液管法
6.2.1本试验方法使用于粒径小于0.075mm的试样。
6.2.2本试验所用的主要仪器设备应符合下列要求：
1.移液管：
容积25ml；
2．烧杯：
容积50ml；
3．天平：
称量200g，最小分值0.001g；
4．量筒：
内径约60mm，容积1000ml，高约420mm，刻度0~1000ml，准确至10ml；
5．温度计：
刻度0~50℃，最小分度值0.5℃。
6.搅拌器：
轮径50mm，孔径3mm，杆长约450mm，带螺旋叶。
7．洗筛：
孔径0.075mm；
8．洗筛漏斗：
上口直径大于洗筛直径，下口直径略小于量筒内径；
9．其他：
秒表，锥形瓶（500ml），研体等。
6.3.3移液管法试验，应按下列步骤进行：
1．取代表性土样，粘土10~15g，砂土20g，准确至0.001g。
试验的试样，宜采用风干试样。
当试样中易溶盐含量大于0.5%时，应洗盐。
洗盐方法：
称取干土质量为30g的风干土质量，准确至0.01g，倒入500ml的锥形瓶中，加纯水200ml，搅拌后用滤纸过滤，并用纯水洗滤到滤液对5%的酸性硝酸银溶液和5%的酸性氯化钡溶液无白色沉淀反应为止。
2．称取具有代表性风干试样200~300g,过2mm筛，求出筛上试样占试样质量的百分比。
取筛下土测定试样风干含水率。
3．将风干试样或洗盐后在滤纸上的试样，倒入500ml锥形瓶，注入纯水200ml，浸泡过夜，加入25%氨水，然后置于煮沸设备上煮沸，煮沸时间宜为40min。
4．将冷却后的悬浮液移入烧杯中，静止1min，通过洗筛漏斗将上部悬液过0.075mm，遗留杯底沉淀物用带橡皮头研忤研散，重复清洗（每次倾洗，最后所得悬液不得超过1000ml）直至杯底砂粒洗净。
将筛上和杯中砂粒合并洗入蒸发皿中，倾去清水，烘干，称量并按本标准第6.1.4条第3、4款的步骤进行细筛分析，并计算各级颗粒占试样总质量的百分比。
5.将装如悬液的量筒至于恒温水槽内，侧记悬液温度，准确至0.5℃，试验过程中悬液温度变化范围为±
0.5℃。
并按本标准式6.2.6计算小于0.05、0.01、0.005、0.002mm和其他所需粒径下沉一定深度所需的静置时间。
6.用搅拌器沿悬液深度上下搅拌1min，取出搅拌器，，开动秒表，将移液管的二通阀至于关闭位置、三通阀置于移液管和吸球相同的为位置，根据各粒径所需时间，提前10s将移液管放入悬液中，浸入深度为10cm，用吸球吸取悬液。
吸取量不应少于25ml。
7.旋转三通阀，使吸球与放液口相通，将多余的悬液从放液口流出，收集后倒入原悬液中。
8．将移液管下口放入烧杯中，旋转三通阀，使吸球与移液管相通，使上下口连通，水则通过移液管将悬液洗入烧杯中。
9.将烧杯中的悬液蒸干，在105~110℃温度下烘至恒量，称烧杯内试样质量，准确至0.001g。
6.3.4小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比，应按下式计算：
式中——悬液总体积（1000ml）；
——吸取悬液的体积（=25ml）；
mx——吸取25ml悬液的试样干质量（g）
7.液塑限含水率
7.1液塑限联合测定法
7.1.1本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：
1.液、塑限联合测定仪：
包括带标尺的圆锥仪、电磁铁、显示屏、控制开关和试样杯。
圆锥质量为76g,锥角为30°
；
2．天平：
称量200g，最小分度值0.01g。
7.1.3液、塑限联合测定法试验，应按下列步骤进行：
1.本试验宜采用天然含水率试样，当土样不均匀时，采用风干试样，当试样中含有粒径大于0.5mm的土粒和杂物时，应过0.5mm筛。
2.当采用天然含水率土样时，取代表性土样250g；
采用风干试样时，取筛下的代表性土样200g,将试样放入调土碗中，加水用调土刀充分调拌均匀。
3.将调好的土填入试样杯中，填样时不应留有空隙，对较干的试样应充分搓揉，密实的装入试样杯中，填满后刮平表面。
4．将试样杯放在联合测定仪的升降座上，在圆锥上抹一薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸住圆锥。
5．调节零点，将屏幕上标尺调节在零位，调整升降座，使圆锥尖接触试样表面，指示灯亮时，圆锥在自重下沉入试样，经5s后测读圆锥下沉深度（显示在屏幕上），取出试样杯，挖去锥尖处的凡士林，取锥体附近的试样不少于10g，放入称量盒内，测定含水率。
6．将全部试样再加水或吹干并调匀，重复本条第3款至第5款的步骤分别测定第2点、第3点试样的圆锥下沉深度及相应的含水率。
液塑限联合测定应不少于三点。
注：
圆锥入土深度宜为3~4mm、5~6mm、8~10mm。
7．以含水率为横坐标，圆锥入土深度为纵坐标在双对数坐标纸上绘制关系曲线。
，三点应在一条直线上。
当三点不在一条直线时，通过高含水率的点和其余两点连成两条直线，在下沉为2mm，处查的相应的两个含水率，当两个含水率的差值小于2%时，应以两个含水率的平均值与高含水率的点连一直线。
8．在含水率与圆锥下沉深度关系图上，查的下沉深度为10mm所对应的含水率为液限，查的下沉深度为2mm所对应的含水率为塑限，取值以百分数表示，准确至0.1%。
7.1.4塑性指数应按下式计算：
Ip=wl-wp
式中Ip——塑性指数
wl——液限（%）
wp——塑限（%）
7.1.5液性指数应按下式计算：
Il=
式中Il——塑性指数,计算至0.01。
8.固结/黄土湿陷试验
8.1一般规定
8.1.1本试验方法适用于各类黄土类土、粘土类土。
当只进行压缩时，允许用于非饱和土。
8.1.2本试验应根据工程要求，分别测定黄土的湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力。
8.1.3进行本试验时，从同一土样中制备的试样，其密度的允许值为0.03g/cm3
8.1.4黄土湿陷试验和压缩试验的变形稳定标准为每小时变形不大于0.01mm。
8.2本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：
1．固定容器：
由环刀、环刀、透水石、水槽，加压上盖组成。
2．加压设备：
应能垂直地在瞬间施加各级规定的压力，且没有冲击力，压力准确应符合现行国家标准《土工仪器的基本才参数及通用技术条件》GB/T15406的规定。
3．变形量测设备：
量程10mm,最小分度值为0.01mm的百分表或准确度为全量程0.2%的位移传感器。
8.3固定仪及加压设备应定期校准，并应作仪器变形校正曲线，具体操作规程见有关标准。
8.4试样制备应按本标准第3.1.4条的规定进行。
并测定试样的含水率和密度，取切余下的土测定土粒比重和液塑限。
8.5固结/湿陷试验
8.5.1固结/湿陷试验应按下列步骤进行：
1．在固结容器内放置护环、透水板和薄型滤纸，将带有试样的环刀装入护环内，放上导环、试样上依次放上薄型滤纸、透水板和加压上盖，并将固结容器置于加压框架正中，使加压上盖与加压框架中心对准，安装百分表或位移传感器。
2．施加0.5kg的预压力使试样与仪器上下个部件之间接触，将百分表或传感器调整到零位或测读数。
3．确定需要施加的各级压力，压力等级宜为50、100、150、200Kpa,最后一级压力应大于土的自重压力和附加压力之和，大于200Kpa后每级压力为100Kpa。
最后一级压力应按取土深度而定：
以基础底面算起至10m深度以内，压力应为200Kpa；
10mm以下至非湿陷层顶面，应用其上覆盖土的饱和自重压力（当大于300Kpa时，仍应用300Kpa。
当基底压力大于300Kpa时（或有特殊要求的建筑物），宜按实际压力确定。
只需测定压缩系数时，最大压力不小于400Kpa。
4．施加第一级压力后，每隔0.5h测定一次变形读数，直至试样变形稳定为止。
5．试样在第一级压力下变形稳定后，施加第二级压力，如此类推。
试样在规定浸水压力下变形稳定后，向容器内自上而下或自下而上注入纯水，水面宜高出试样顶面，每隔0.5h测记一次读书，直至变形稳定为止。
6．测记试样浸水变形稳定读数后，试验结速，吸取容器中的水，迅速拆除仪器各部件，取出整块试样，然后擦干护环、导环、加压盖。
8.5.2试样的初始孔隙比，应按下式计算：
式中e0——试样的初始孔隙比。
w0——试样的天然含水量（%）。
Gs——试样的比重。
——水的密度（g/cm3）。
——试样的天然密度（g/cm3）。
8.5.3各级压力下试样固结稳定后的孔隙比，应按下式计算：
i=0
式中ei——各级压力下试样固结稳定后的孔隙比。
0——试样的初识高度（mm）。
——某级压力试样固结稳定后的总变形量（mm）（等于该压力下固结稳定读数减去仪器变形量）。
8..5.4某一压力范围内的压缩系数，应按下式计算：
式中——压缩系数MPa-1。
——某级压力值（MPa）。
8.5.5某一压力范围内的压缩模量，应按下式计算：
Es=
式中Es——某压力范围内的压缩模量MPa。
8.5.6湿陷系数应按下式计算：
式中——湿陷系数；
——在某级压力下，试样变形稳定后的高度（mm）；
——在某级压力下，试样浸水湿陷变形稳定后的高
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