土工试验检测方案DOC.docx

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土工试验检测方案DOC

中船龙穴基地工人宿舍区（一期）项目

土

工

试

验

检

测

方

案

审批人：

审核人：

编制人：

编制日期：

2014年5月20日

广东省建设工程监理有限公司

一、工程概述

广州市中船龙穴基地工人宿舍区（一期）项目，位于广州市南沙区龙穴造船厂。

1、工程名称：

广州市中船龙穴基地工人宿舍区（一期）项目（监督编号：

N2014020007）

2、回填土类型：

粉质粘土回填位置（部位）：

13栋高层和辅房基础及室外总体道路

3、回填面积：

约为19000平方米。

4、密实度或压实度设计值：

夯实后压实系数≥94％

二、制定依据

依据的标准、规范：

（1）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

（2）《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002

（3）《土工试验方法标准》GB/T50123-1999及其他有关规定。

（4）《公路土工试验规程》JTGE40-2007

（5）《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTGE51-2009

（6）《公路路基路面现场测试规程》JTGE60-2008

三、检测方法及数量

1、最大干密度

（1）仪器设备

标准击实仪、烘箱及干燥器、电子天平（感量0.01g）、电子称（10kg，感量5g）、圆孔筛（孔径40mm、20mm、5mm各1个）、喷水设备、碾土器、盛土盘、量筒、推土器、铝盒、修土刀、平直尺等。

（2）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、含水率高低），按规定选用干土法（土不重复使用）或湿土法。

2）将击实筒放在坚硬的地面上，在筒壁上抹一薄层凡士林，并在筒底（小试筒）或垫块（大试筒）上放置蜡纸或塑料薄膜。

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，先将垫块放入筒内底板上，按三层法，每层需试样1700g左右。

整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层土的击实，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”然后再装入套筒，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5㎜；大套筒击实后，试样不应高出筒顶面6㎜。

3）用修土刀沿套筒内壁削刮，使试样与套筒脱离后，扭动并取下套筒，齐筒顶细心削平试样，拆除底板，擦净筒外壁，称量，准确至1g。

4）用推土器推出筒内试样，从试样中心处取样测其含水率，计算至0.1%。

测定含水率用试样的数量按表T0131-3规定取样（取出有代表性的土样）。

5）对于干土法（土不重复使用）和湿土法（土不重复使用），将试样搓散，然后按本试验第3条方法进行洒水、拌和，每次约增加2%～3%的含水率，其中有两个大于和两个小于最佳含水率，所需加水量按下式计算：

mw=mi/1+0.01wi×0.01（w-wi）

式中：

mw—所需的加水量（g）；

mi—含水率wi时土样的质量（g）；

wi—土样原有含水率（%）；

w—要求达到的含水率（%）。

按上述步骤进行其他含水率试样的击实试验。

（3）结果整理

1）按下式计算击实后各点的干密度：

ρd=ρ/（1+0.01w）

式中：

ρd—干密度（g/cm3）,计算至0.01；

ρ—湿密度（g/cm3）；

w—含水率（%）。

2）以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线，曲线上峰值点的纵、横坐标分别为最大干密度和最佳含水率。

如曲线不能绘出明显的峰值点，应进行补点或重做。

2、承载比（含击实试验）

（1）仪器设备

圆孔筛：

孔径40mm、20mm和5mm各1个

试筒：

内径152mm、高170mm的金属圆筒；套环，高50mm；筒内垫块，直径151mm、高50mm；夯击底版，同击实仪。

夯锤和导管：

夯锤的底面直径50㎜，总质量4.5㎏。

夯锤在导管内的总行程为450㎜，夯锤的形式和尺寸与重型击实试验法所用的相同。

贯入杆，端面直径50㎜、长约100㎜的金属柱。

路面材料强度仪或其他载荷装置：

能量不小于50kN,能调节贯入速度至每分钟贯入1㎜。

百分表：

3个。

试件顶面上的多孔板（测试件吸水时的膨胀量）

多孔底板（试件放上后浸泡水中）。

测膨胀量时支承百分表的架子，如图T0134-4所示。

或采用压力传感器测试。

荷载板：

直径150㎜，中心孔眼直径52㎜，每块质量1.25㎏，共4块，并沿直径分为两个半圆块，如图T0134-5所示。

水槽：

浸泡试件用，槽内水面应高出试件顶面25㎜。

其他：

台秤，感量为试件用量的0.1%；拌和盘、直尺、滤纸、脱模器等与击实试验相同。

（2）试验步骤

1）称试筒本身质量（m1）,将试筒固定在底板上，将垫块放入筒内，并在垫块上放一张滤纸，安上套环。

2）将试料按表T0134-2中Ⅱ-2规定的层数和每层击数进行击实，求试料的最大干密度和最佳含水率。

3）将其余3份试料，按最佳含水率制备3个试件。

将一份试料平铺于金属盘内，按事先计算得的该份试料应加的水量〔按式（T0134-1）〕均匀地喷洒在试料上。

mw=mi/[1+0.01wi×0.01（w-wi）]

式中：

mw—所需的加水量（g）；

mi—含水率wi时土样的质量（g）；

wi—土样原有含水率（%）；

w—要求达到的含水率（%）。

用小铲将试料充分拌和到均匀状态，然后装入密闭容器或塑料口袋内浸润备用。

浸润时间：

重黏土不得不于24h，轻黏土可缩短到12h，砂土可缩短到1h，天然砂砾可缩短至2h左右。

制每个试件时，都要取样测定试料的含水率。

注：

需要时，可制备三种干密度试件。

如每种干密度试件制3个，则共制9个试件。

每层击数分别为30、50和98次，使试件的干密度从低于95%到等于100%的最大干密度。

这样，9个试件共需试料约55㎏。

4）将试筒放在坚硬的地面上，取备好的试样分3次倒入筒内（视最大料径而定），每层需试样1700g左右（其量应使击实后的试样高出1/3筒高1～2㎜）。

整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层试样的击实，击实时锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于试样面上。

第一层击实完后，将试样层面“拉毛”，然后再装入套筒，重复上述方法进行其余每层试样的击实。

大试筒击实后，试样不宜高出筒高10㎜。

5）卸下套环，用直刮刀沿试筒顶修平击实的试件，表面不平整处用细料修补。

取出垫块，称试筒和试件的质量（m2）。

（3）泡水测膨胀量的步骤如下：

1）在试件制成后，取下试件顶面的破残滤纸，放一张好滤纸，并在其上安装附有调节杆的多孔板，在多孔板上加4块荷载板。

2）将试筒与多孔板一起放入槽内（先不放水），并用拉杆将模具拉紧，安装百分表，并读取初读数。

3）向水槽内放水，使用自由进到试件的顶部和底部。

在泡水期间，槽内水面应保持在试件顶面以上大约25㎜。

通常试件要泡水4昼夜。

4）泡水终了时，读取试件上百分表的终读数，并用下式计算膨胀量：

膨胀量=泡水后试件高度变化/原试件高（=120㎜）×100

5）从水槽中取出试件，倒出试件顶面的水，静置15min，让其排水，然后卸去附加荷载和多孔板、底板和滤纸，并称量（m3）,以计算试件的湿度和密度的变化。

（4）贯入试验。

1）将泡水试验终了的试件放到路面材料强度试验仪的升降台上，调整偏球座，对准、整平并使贯入杆与试件顶面全面接触，在贯入杆周围放置4块荷载板。

2）先在贯入杆上施加45N荷载，然后将测力和测变形的百分表指针均调整至整数，并记读起始读数。

3）加荷使贯入杆以1～1.25㎜/min的速度压入试件，同时测记三个百分表的读数。

记录测力计内百分表某些整读数（如20、40、60）时的贯入量，并注意使贯入量为250×10-2㎜时，能有5个以上的读数。

因此，测力计内的第一个读数应是贯入量30×10-2㎜左右。

（5）结果整理

1）以单位压力（p）为横坐标，贯入量（l）为纵坐标，绘制p-l关系曲线，如图T0134-6所示。

图上曲线1是合适的。

曲线2开始段是凹曲线，需要进行修正。

修正时在变曲率点引一切线，与纵坐标交于0′点，0′即为修正后的原点。

2）一般采用贯入量为2.5㎜时的单位压力与标准压力之比作为材料的承载比（CBR）。

CBR=p/7000×100

式中：

CBR—承载比（%），计算至0.1；

p—单位压力（kPa）。

同时计算贯入量为5㎜时的承载比：

CBR=p/10500×100

如贯入量为5㎜时的承载比大于2.5㎜时的承载比，则试验应重做。

如结果仍然如此，则采用5㎜时的承载比。

3、弯沉试验

（1）仪器设备

1）标准车：

双轴、后轴双侧4轮的载重车，其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数应符合表T0951的要求，测试车应采用后轴10t标准轴载BZZ-100汽车。

2）路面弯沉仪：

由贝克曼梁、百分表及表架组成，贝克曼梁由合金铝制成，上有水准泡，其前臂（接触路面）与后臂（装百分表）长度比为2：

1。

弯沉仪长度有两种：

一种长3.6m，前后臂分别为2.4m和1.2m；另一种加长的弯沉仪长5.4m，前后臂分别为3.6m和1.8m。

当在半刚性基层沥青路面或水泥混凝土路面上测定时，应采用长度为5.4m的贝克曼梁弯沉仪，对柔性基层或混合式结构沥青路面可采用长度为3.6m的贝克曼梁弯沉仪测定。

弯沉采用百分表量得，也可用自动记录装置进行测量。

3）接触式路表温度计：

端部为平头，分度不大于1℃。

4）其他：

皮尺、口哨、白油漆或粉笔，指挥旗等。

（2）测试步骤

1）在测试路段布置测点，其距离随测试需要而定。

测点应在路面行车车道的轮迹带上，并用白油漆或粉笔划上标记。

2）将试验车后轮轮隙对准测点后约3～5cm处的位置上。

3）将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处，与汽车方向一致，梁臂不得碰到轮胎，弯沉仪测头置于测点上（轮隙中心前方3～5cm处），并安装百分表于弯沉仪的测定杆上，百分表调零，用手指轻轻叩打弯沉仪，检查百分表是否稳定回零。

弯沉仪可以是单侧测定，也可以是双侧同时测定。

（3）测定者吹哨发令指挥汽车缓缓前进，百分表随路面变形的增加而持续向前转动。

当表针转动到最大值时，迅速读取初读数L1。

汽车仍在继续前进，表针反向回转，待汽车驶出弯沉影响半径（约3m以上）后，吹口哨或挥动指挥红旗，汽车停止。

待表针回转稳定后，再次读取终读数L2。

汽车前进的速度宜为5km/h左右。

（4）结果计算及温度修正

路面测点的回弹弯沉值依下式计算：

LT=（L1—L2）×2

式中：

LT—在路面温度T时的回弹弯沉值（0.01㎜）；

L1—车轮中心临近弯沉仪测头时百分表的最大读数（0.01㎜）；

L2—汽车驶出弯沉影响半径后百分表的终读数（0.01㎜）。

当需要进行弯沉仪支点变形修正时，路面测点的回弹弯沉值按下式计算：

LT=（L1—L2）×2+（L3—L4）×6

式中：

L1—车轮中心临近弯沉仪测头时测定用弯沉仪的最大读数（0.01㎜）；

L2—汽车驶出弯沉影响半径后测定用弯沉仪的最终读数（0.01㎜）；

L3—车轮中心临近弯沉仪测头时检验用弯沉仪的最大读数（0.01㎜）；

L4—汽车驶出弯沉影响半径后检验用弯沉仪的终读数（0.01㎜）。

注：

此式适用于测定用弯沉仪支座处有变形，但百分表架处路面已无变形的情况。

沥青面层厚度大于5cm的沥青路面，回弹弯沉值应进行温度修正。

沥青路面回弹弯沉按下式计算：

L20=LT×K

式中：

K—温度修正系数；

L20—换算为20℃的沥青路面弹弯沉值（0.01㎜）；

LT—测定时沥青面层内平均温度为T时的回弹弯沉值（0.01㎜）。

（5）按下式计算每一个评定路段的代表弯沉：

Lr=L+ZaS

式中：

Lr—一个评定路段的代表弯沉值（0.01㎜）；

L—一个评定路段内经各项修正后的各测点弯沉的平均值（0.01㎜）；

S—一个评定路段内经各项修正后的全部测点弯沉的标准差（0.01㎜）；

Za—与保证率有关的系数，采用下列数值：

层位

Za

高速公路、一级公路

二、三级公路

沥青面层

1.645

1.5

路基

2.0

1.645

4、回填土压实度检测

（1）仪器设备

灌砂筒：

有φ150mm和φ100mm两种，根据需要采用；

基板：

用薄铁板制作的金属方盘，盘的中心有一圆孔；

天平或台秤：

称量10～15kg，感量不大于1g，用于含水率测定的天平精度，对细粒土、中粒土、粗粒土宜分别为0.01g、0.1g、1.0g；

含水率测定器具：

如铝盒、烘箱等；

量砂：

粒径0.30～0.60mm清洁干燥的砂，约20～40kg，使用前须洗净、烘干，并放置足够的时间，使其与空气的湿度达到平衡；

其他：

凿子、改锥、铁锤、长把勺、长把小簸箕、毛刷等。

（2）试验步骤

1）在试验地点，选一块平坦表面，并将其清扫干净，其面积不得小于基板面积。

2）将基板放在平坦表面上。

当表面的粗糙度较大时，则将盛有量砂（m5）的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，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。

取下灌砂筒，并称量筒内砂的质量（m6）,准确至1g。

3）取走基板，并将留在试验地点的量砂收回，重新将表面清扫干净。

4）将基板放回清打干净的表面上（尽量放在原处），沿基板中孔凿洞（洞的直径与灌砂筒一致）。

在凿洞过程中，应注意不使凿出的材料丢失，并随时将凿松的材料取出装入塑料袋中，不使水分蒸发。

也可放在大试样盒内。

试洞的深度应等于测定层厚度，但不得有下层材料混入，最后将洞内的全部凿松材料取出。

对土基或基层，为防止试样盘内材料的水分蒸发，可分几次称取材料的质量。

全部取出材料的总质量为mw,准确至1g。

注：

当需要检测厚度时，应先测量厚度后再进行这一步骤。

5）从挖出的全部材料中取有代表性的样品，放在铝盒或洁净的搪瓷盘中，测定其含水量（w,以%计）。

样品的数量如下：

用小灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于100g；对于各种中粒土，不少于500g。

用大灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于200g；对于各种中粒土，不少于1000g；对于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定材料，宜将取出的全部材料烘干，且不少于2000g，称其质量（md）,准确至1g。

6）将基板安放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中间（储砂筒内放满砂到要求质量m1），使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞，打开灌砂筒的开关，让砂流入试坑内。

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，并称量筒内剩余砂的质量（m4）,准确至1g。

7）如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大，也可省去

（2）和（3）的操作。

在试洞挖好后，将灌砂筒直接对准放在试坑上，中间不需要放基板。

打开筒的开关，让砂流入试坑内。

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，并称量剩余砂的质量（m′4），准确至1g。

8）仔细取出试筒内的量砂，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，则应该重新烘干、过筛，并放置一段时间，使用与空气的湿度达到平衡后再用。

（4）结果计算

1）按下式计算填满试坑所用的砂的质量mb（g）：

灌砂时，试坑上放有基板时：

mb=m1-m4-（m5-m6）

灌砂时，试坑上不放基板时：

mb=m1-m′4-m2

式中：

mb—填满试坑的砂的质量（g）；

m1—灌砂前灌砂筒内砂的质量（g）；

m2—灌砂筒下部圆锥体内砂的质量（g）；

m4、m′4—灌砂后，灌砂筒内剩余砂的质量（g）；

（m5—m6）—灌砂筒下部圆锥体内及基板和粗糙表面间砂的合计质量（g）。

2）按下式计算试坑材料的湿密度ρw（g/cm3）：

ρw=mω/mb×ρs

式中：

mω—试坑中取出的全部材料的质量（g）；

ρs—量砂的松方密度（g/cm3）。

按下式计算试坑材料的干密度ρd（g/cm3）：

ρd=ρw/1+0.01ω

式中：

ω—试坑材料的含水量（%）。

当为水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土的场合，可按下式计算干密度

ρd（g/cm3）：

ρd=md/mb×γs

式中：

md—试坑中取出的稳定土的烘干质量（g）。

按下式计算施工压密度：

K=ρd/ρC×100

式中：

K—测试地点的施工压密度（%）；

ρd—试样的干密度（g/cm3）；

ρc—由击实试验得到的试样的最大干密度（g/cm3）。

注：

当试坑材料组成与击实试验的材料有较大差异时，可以试坑材料作标准击实，求取实际的最大干密度。

四、检测位置的确定

1、具体检测位置由建设、监理、设计、施工单位等视现场情况共同选定，形成具体的受检确认表（见附表）。

2、如特殊原因无法提供附表的有相应检测单位、会同施工和监理方视现场情况按对应数量随机抽检。