土工试验1

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1、公路土工试验规程,（JTG E40-2007）,1、07规范修订的主要内容,增加了“术语、符号”一章。对各章内容及条文说明 进行了局部修改和有效性确认，并将条文说明分别列在各试验之后，便于查阅。 土的工程分类中，对塑性图进行了部分调整 将“含水量”名称修改为“含水率” ,删除了“碳化钙气 压法” “粘土”改称“黏土” 比重试验增加了浮力法 颗粒分析试验增加了对密度计法的“刻度及弯月面 的校正”依据标准 界限含水率试验增加了76g锥入土17mm的液限试验 方法和液限碟式仪试验方法 渗透试验修订了变水头渗透试验方法,规定了击实试验的土类和击实筒的匹配以及击实功能。 增加了标准吸湿含水率试验方法 黄

2、土湿陷试验方法中增加了自重湿陷系数试验、溶滤变形系数试验和湿陷起始压力试验 增加了冻土密度试验、冻结温度试验、冻土导热系数试验、未冻含水率试验、冻胀率试验和冻土融化压缩试验的冻土类试验方法 增加了湿化试验方法 在土的直接剪切试验中增加了排水反复直接剪切试验方法 在细粒土三轴压缩试验的固结不排水试验中，增加了固结后的土样几何尺寸计算方法；增加了“一个试样多级加荷三轴压缩试验” 增加了粗粒土直接剪切试验,2.土的工程分类,在土分类总体系中，“特殊土”增加了“冻土”一项 对粗粒土和细粒土的分类进行了较大修正 细化了盐渍土工程分类，新增了冻土工程分类,（1）巨粒土分类 93规程： 在07规程中，将“漂

3、石粒50%”改为“漂石粒卵石粒”，将“漂石粒50%”改为“漂石粒卵石粒”。,（2）粗粒土分类 93规程： 试样中粗粒组质量多于总质量50%的土称粗粒土。 07规程： 试样中巨粒组土粒质量少于或等于总质量的15%，且巨粒组土粒与粗粒组土粒质量之和多于总土质量50%的土称粗粒土。 93规程： 粗粒土中砾粒组质量少于或等于总质量50%的土称砂类土。 07规程： 粗粒土中砾粒组质量少于或等于砂粒组质量的土称砂类土。,（3） 细粒土分类 细粒土划分规定 93规程： （1）细粒土中粗粒组质量少于总质量25%的土称细粒土。 （2）细粒土中粗粒组质量为总质量25%50%的土称含粗粒的细粒土。 （3）含有机质的

4、细粒土称有机质土。 07规程： （1）细粒土中粗粒组质量少于或等于总质量25%的土称粉质土或黏质土。 （2）细粒土中粗粒组质量为总质量25%50%（含50%）的土称含粗粒的粉质土或含粗粒的黏质土。 （3）试样中有机质含量多于或等于总质量的5%，且少于总质量的10%的土称有机质土。试样中有机质含量多于或等于10%的土称有机土。,塑性图： 93规程塑性图 在07规程中，上横虚线为Ip=7，下横虚线为Ip=4.,（4）.特殊土分类 07规程对盐渍土的分类进行了细分，并增加了冻土分类标准。 盐渍土工程分类,冻土按冻结状态持续时间分类,（5）条文说明 鉴于国标土的分类标准（GBJ 145-90）的最新修

5、订报批稿采用了质量为76g、锥角为30、入土深度为17mm的液限标准wL和wL10， wL与碟式仪液限时的不排水强度等效，为此，07规程中测定土的液限采用碟式仪或相当于76g锥入土深度17mm的方法。考虑到100g锥入土深度20mm是公路交通系统的研究成果，且该两种方法的试验结果等效，本次修订将两种方法同时列出，均可采用塑性图进行分类。 仍将93规程中的原老土名与现分类土名对照表列出，便于大致对照。从表中可以看出，一个老土名可能出现两个新土名，表明老分类法的不合理性。,新老土名对照表,利用塑性图进行细粒土分类时，土类划分界限是按国际上广泛应用的碟式液限仪的试验标准和我国以往长期采用的按塑性指数

6、IP分类的标准确定的。塑性图中IP=7和IP=4两条横虚线之间的区域过渡区，可能由低液限粉土ML过渡为低液限黏土CL。93规程塑性图中采用的IP=10和IP=6两条横虚线是按理论液限值推算出来的。 根据国内外各行业通常的习惯，冻土按冻结状态持续时间分类，可分为多年冻土（简称“永冻土”）、隔年冻土和季节冻土（简称“季冻土”）。,3.土的含水率试验（修正）,土的含水率试验方法共列出了三种：烘干法、酒精燃烧法、比重法。取销了碳化钙气压法。 T0103-1993 烘干法 93规程： 对含有机质超过5%的土，应将温度控制在65-70的恒温下烘干。 07规程： 对含有机质超过5%的土或含石膏的土，应将温度

7、控制在60-70的恒温下，干燥12-15h为好。,条文说明 某些含有石膏的土在烘干时会损失其结晶水，用此测定其含水率有影响。每1%的石膏对含水率的影响约为0.2%。如果土中有石膏，则试样应该在不超过80的温度下烘干，并可能要烘干更长的时间。 鉴于碳化钙气压法目前已很少使用，市场上已不多见。过去引用该方法主要是考虑边远地区电力供应困难，现场工作条件较差等问题，无法开展正常的含水率试验等工等。现在用酒精燃烧法完全可以替代该方法，且酒精资源丰富，更具备现场试验条件。因此，此次修订取消了碳化钙气压法作为含水率的试验方法。,4.土的比重试验,07规程新增了T0169-2007 浮力法，加上比重瓶法、浮称

8、法、虹吸筒法共四种方法，它们分别适用于不同的土质。,T0169-2007 浮力法,目的和适用范围 目的是测定土颗粒的比重。适用于粒径大于或等于5mm的土，且其中粒径大于或等于20mm的土质量应小于总土质量的10%。 试验原理 通过测定试样完全浸没在水中时的浮力质量确定其表观体积，进而确定其表观比重（即视比重）。,试验步骤 （1）取代表性试样5001000g(ms)。彻底冲洗试样,直至颗粒表面无尘土和其他污物。 （2）称烧杯和杯中水的质量m1,将金属网篮缓缓浸没于水中,再称烧杯、杯中水和悬没于水中的金属网篮的总质量,并立即测量容器内水的温度,准确至0.5。计算出悬没于水中的金属网篮的浮力质量问。

9、 （3）将试样浸在水中一昼夜取出,立即放入金属网篮,缓缓浸没于水中,并在水中摇晃,至无气泡逸出时为止。 （4）称烧杯、杯中水和悬没于水中的金属网篮及试样的总质量问。并立即测量容器内水的温度,准确至0.5。 （5）取出试样烘干,称量。 4、结果整理,条文说明 1.颗粒大于5mm的砾石、碎石等粗粒，颗粒本身有空隙存在。空隙又分封闭的与开敞的两部分。浸水时开敞部分为水所填充，封闭部分水不能进入。因此，粗粒比重的种类通常以视比重、干比重、饱和面干比重和比重四种方法来表示。 2.规程中采用视比重，这样比较方便，因为一般指的空隙，实际上是指被水充填的孔隙。 3.浮力法所测结果较为稳定。但大于20mm粗粒较

10、多时，采用本方法将增加试验设备，室内使用不便。因此，规定粒径大于5mm的试样中大于或等于20mm颗粒含量小于10%时用浮力法。,5.颗粒分析试验,T0116-2007 密度计法增加了“密度计刻度及弯月面校正”项，可按标准玻璃浮计检定规程（JJG 86-2001）进行。 将比重计改称密度计,颗粒分析试验有筛分法、密度计法、移液管法。 筛分法分无凝聚性土的干筛法和有黏土粒的土的湿筛法，适用于粒经大于0.075mm且小于60mm的土。标准筛分粗筛（2mm60mm）和细筛（0.075mm2mm）两种，粗筛为圆孔筛，细筛为方孔筛； 密度计法分甲种密度计和已种密度计两种方法，适用于小于0.075mm的土；

11、 移液管法适用于小于0.075mm的土。,密度计法 1、目的和适用范围 本试验方法适用于分析粒径小于0.075mm的细粒土。 2、密度计 甲种密度计:刻度单位以20时每1000mL悬液内所含土质量的克数表示,刻度为-550,最小分度值为0.5。 乙种密度计:刻度单位以20时悬液的比重表示,刻度为0.9951.020,最小分度值为0.0002。,3、分散剂,4、密度计校正： 密度计刻度校正：JJG 86-2001 土粒沉降距离校正 ：条文说明 弯月面校正：JJG 86-2001 温度较正：查表 土粒比重校正：查表 分散剂校正：纯水和加入分散剂的水比较,1、上缘读数方法见图 (a)。眼睛稍高于液面

12、，能见到自然光或灯光所反射的一条发亮的细线或小光点(灯光照射位置与液面的角度应小于45o)，即为弯月面上缘与浮计干管相接之处。读出此处所对应的分度值，然后计算出浮计示值。 2、下缘读数方法见图3(b)。眼睛稍低于液面，可见椭圆形液面，然后慢慢地抬高眼睛至椭圆形液面变成一直线时为止。读出此时所对应的分度值，然后计算出浮计示值。,5、试验步骤 （1）试样准备：风干分散过2mm筛测含水率计算30g干土所需风干土质量称土倒入1000mL三角烧瓶加400mL蒸馏水浸泡； （2）煮沸3060min； （3）过0.075mm筛洗土； （4）筛上土样风干称质量，筛分并计算质量百分数； （5）量筒内悬液定容至1

13、000mL； （6）搅拌悬液30次，约1min； （7）取出搅拌器，测记密度计在不同时间的读数（以弯月面上缘为准）和悬液温度； （8）如一次做一批土样,可先做完每个量筒的0.5min及1min读数,再将每个土样悬液重新依次搅拌一次。然后分别测记各规定时间的读数和悬液的温度。,6、结果整理 （1）计算小于某粒经的试样质量占试样总质量的百分比； （2）计算土粒直径； （3）绘制粒经分配曲线。 （4）根据工程需要提供不均匀系数Cu、曲率系数Cc、粉粒含量、黏粒含量等指标。,条文说明 由于不同浓度溶液的表面张力不同，弯月面的上升高度也不同，密度计在生产后其刻度与密度计的几何形状、质量等均有关。因此，需

14、要进行刻度、有效沉降距离和弯月面的校正。 密度计土粒沉降距离校正 测定密度计浮泡体积。在250mL量筒内倒入约130mL纯水，并保持水温为20，测定量筒内水面读数（以弯月面上缘为准）后画一标记。将密度计放入量筒中，使水面达密度计最低分度处（以弯月面上缘为准），同时测记水面在量筒上的读数（以弯月面上缘为准）后再画一标记。两者之差，即为密度计浮泡的体积。 测定密度计浮泡体积中心。在测定密度计浮泡体积后，将密度计向上缓慢垂直提起，使水面恰落至两标记的正中间，此时水面与浮泡相切，即为浮泡体积中心。,将密度计固定于三足架上，用直尺准确量出水面至密度计最低分度的垂直距离。 测定1000mL量筒内径（准确至

15、1mm），并量出量筒体积。 量出自密度计最低分度至玻璃杆上各分度处的距离，每隔5格或10格量距1次。,9.界限含水率试验,界限含水率试验包括液限和塑限联合测定法、液限碟式仪法、塑限滚搓法及缩限试验。其中液限和塑限联合测定法又分76g试锥及100g试锥两种。 07规程增加： T0118-2007 液限和塑限联合测定法中增加了76g锥的液、塑限试验方法 增加了T0170-2007 液限碟式仪法,T0118-2007 液限和塑限联合测定法 一、目的和适用范围 1、联合测定土的液限和塑限,用于划分土类、计算天然稠度和塑性指数,供公路工程设计和施工使用。 2、适用于粒径不大于0.5mm、有机质含量不大于

16、试样总质量5%的土。 二、仪器设备 液塑限联合测定仪分游标式、百分表式、光电式、数显式（数码式）。,三、试验步骤 1、试样准备：取小于0.5mm土样200g左右，分别放在三个土样皿中，分别加入不同数量的蒸馏水，使其含水率分别控制在液限(点)、略大于塑限(c点)和二者的中间状态，调匀，加盖放置18h以上。 2、将土样充分搅拌均匀,分层装入盛土杯,用力压密,使空气逸出，刮平土面。 3、仪器调平后，在锥头上涂少许凡士林。 4 、将装好土样的试杯放在仪器升降座上,转动升降旋钮,待锥尖与土样表面刚好接触时停止升降,扭动锥下降旋钮,同时开动秒表,经5s时,读取锥体下落深度即为锥入深度h1。,5、改变锥尖与土接触位置,重复3和4步骤,得锥入深度h2。取h1、h2平均值作为该点的锥入深度h。 6、去掉锥尖入土处的凡士林,取10g以上的土样两个,分别测定其含水率w1、w2。计算含水率平均值w。 7、重复26步骤,对其他两个含水率土样进行试验,测其锥入深度和含水率。 四、结果整理 1、在双对数坐标上,以含水率w为横坐标,锥