公路土工試驗規(guī)程修訂實用教案

1、0707規(guī)范修訂的主要規(guī)范修訂的主要(zhyo)(zhyo)內(nèi)容內(nèi)容u增加了“術(shù)語、符號”一章。對各章內(nèi)容(nirng)及條文說明 u 進行了局部修改和有效性確認u土的工程分類中，對塑性圖進行了部分調(diào)整u將“含水量”名稱修改為“含水率” ,刪除了“碳化鈣氣u 壓法”u比重試驗增加了浮力法u顆粒分析試驗增加了對密度計法的“刻度及彎月面u 的校正”依據(jù)標(biāo)準u界限含水率試驗增加了76g錐入土17mm的液限試驗u 方法和液限碟式儀試驗方法u滲透試驗修訂了變水頭滲透試驗方法第1頁/共101頁第一頁，共102頁。u規(guī)定了擊實試驗的土類和擊實筒的匹配以及擊實功能。u增加了標(biāo)準吸濕含水率試驗方法u黃土濕陷試驗

2、方法中增加了自重濕陷系數(shù)試驗、溶濾變形系數(shù)試驗和濕陷起始壓力試驗u增加了凍土密度試驗、凍結(jié)溫度試驗、凍土導(dǎo)熱系數(shù)試驗、未凍含水率試驗、凍脹率試驗和凍土融化壓縮試驗的凍土類試驗方法u增加了濕化試驗方法u在土的直接剪切試驗中增加了排水反復(fù)直接剪切試驗方法u在細粒土三軸壓縮試驗的固結(jié)( ji)不排水試驗中，增加了固結(jié)( ji)后的土樣幾何尺寸計算方法；增加了“一個試樣多級加荷三軸壓縮試驗”u增加了粗粒土直接剪切試驗第2頁/共101頁第二頁，共102頁。3.3.土的工程土的工程(gngchng)(gngchng)分類分類u在土分類總體系中，“特殊土”增加了“凍土”一項u對粗粒土和細粒土的分類進行(jn

3、xng)了較大修正u細化了鹽漬土工程分類，新增了凍土工程分類第3頁/共101頁第三頁，共102頁。3.2巨粒土分類 93規(guī)程： 在07規(guī)程中，將“漂石粒50%”改為(i wi)“漂石粒卵石粒”，將“漂石粒50%”改為(i wi)“漂石粒卵石?！?。第4頁/共101頁第四頁，共102頁。3.3粗粒土分類93規(guī)程： 試樣中粗粒組質(zhì)量(zhling)多于總質(zhì)量(zhling)50%的土稱粗粒土。 07規(guī)程： 試樣中巨粒組土粒質(zhì)量(zhling)少于或等于總質(zhì)量(zhling)的15%，且巨粒組土粒與粗粒組土粒質(zhì)量(zhling)之和多于總土質(zhì)量(zhling)50%的土稱粗粒土。93規(guī)程： 粗粒土中礫

4、粒組質(zhì)量(zhling)少于或等于總質(zhì)量(zhling)50%的土稱砂類土。 07規(guī)程： 粗粒土中礫粒組質(zhì)量(zhling)少于或等于砂粒組質(zhì)量(zhling)的土稱砂類土。第5頁/共101頁第五頁，共102頁。3.4 細粒(x l)土分類細粒(x l)土劃分規(guī)定93規(guī)程：（1）細粒(x l)土中粗粒組質(zhì)量少于總質(zhì)量25%的土稱細粒(x l)土。（2）細粒(x l)土中粗粒組質(zhì)量為總質(zhì)量25%50%的土稱含粗粒的細粒(x l)土。（3）含有機質(zhì)的細粒(x l)土稱有機質(zhì)土。07規(guī)程：（1）細粒(x l)土中粗粒組質(zhì)量少于或等于總質(zhì)量25%的土稱粉質(zhì)土或黏質(zhì)土。（2）細粒(x l)土中粗粒組質(zhì)量

5、為總質(zhì)量25%50%（含50%）的土稱含粗粒的粉質(zhì)土或含粗粒的黏質(zhì)土。（3）試樣中有機質(zhì)含量多于或等于總質(zhì)量的5%，且少于總質(zhì)量的10%的土稱有機質(zhì)土。試樣中有機質(zhì)含量多于或等于10%的土稱有機土。第6頁/共101頁第六頁，共102頁。n塑性(sxng)圖：n 93規(guī)程塑性(sxng)圖n在07規(guī)程中，上橫虛線為Ip=7，下橫虛線為Ip=4.第7頁/共101頁第七頁，共102頁。3.特殊土分類(fn li) 07規(guī)程對鹽漬土的分類(fn li)進行了細分，并增加了凍土分類(fn li)標(biāo)準。鹽漬土工程分類(fn li) 土層中平均總 cl-/so4-鹽量（質(zhì)量%） 比值名稱氯鹽漬土2.0亞氯鹽

6、漬土1.02.0亞硫酸鹽漬土0.31.0硫酸鹽漬土8.07.05.04.0第8頁/共101頁第八頁，共102頁。凍土按凍結(jié)(dngji)狀態(tài)持續(xù)時間分類類型持續(xù)時間t（年）地面溫度（）特征凍融特征多年凍土t 2年平均地面溫度0季節(jié)融化隔年凍土2t 1最低月平均地面溫度0季節(jié)凍結(jié)季節(jié)凍土T1最低月平均地面溫度0季節(jié)凍結(jié)第9頁/共101頁第九頁，共102頁。n條文說明n鑒于國標(biāo)土的分類標(biāo)準（GBJ 145-90）的最新修訂報批稿采用了質(zhì)量為76g、錐角為30、入土深度為17mm的液限標(biāo)準wL和wL10， wL與碟式儀液限時的不排水強度等效(dn xio)，為此，07規(guī)程中測定土的液限采用碟式儀或相

7、當(dāng)于76g錐入土深度17mm的方法。考慮到100g錐入土深度20mm是公路交通系統(tǒng)的研究成果，且該兩種方法的試驗結(jié)果等效(dn xio)，本次修訂將兩種方法同時列出，均可采用塑性圖進行分類。n仍將93規(guī)程中的原老土名與現(xiàn)分類土名對照表列出，便于大致對照。從表中可以看出，一個老土名可能出現(xiàn)兩個新土名，表明老分類法的不合理性。第10頁/共101頁第十頁，共102頁。新老土(lo t)名對照表老土組老土名顆粒組成砂粒 黏粒(20.074) (80 03 砂 含細粒土砂 S SF砂性土粉質(zhì)砂土粗亞砂土細亞砂土508050粗砂 03多于細砂 31050細砂 310多于粗砂細 粒土 粉土質(zhì)砂 質(zhì)砂SM粉性

8、土粉質(zhì)亞砂土 粉土粉質(zhì)輕亞黏土粉質(zhì)重亞黏土2050 010 20 01045 1020 2 2 10 1850 25黏性土輕亞黏土重亞黏土輕黏土重黏土45 1020 40 2030 70 3050 5010 18 26 5050 黏土質(zhì)砂黏 含砂低液限黏土質(zhì) 高液限黏土質(zhì)砂土 含砂高液限黏土 高液限黏土 SC CLS SCHCHSCH50 2550 25第11頁/共101頁第十一頁，共102頁。l利用塑性圖進行細粒土分類時，土類劃分界限是按國際上廣泛應(yīng)用的碟式液限儀的試驗標(biāo)準和我國以往長期采用的按塑性指數(shù)IP分類的標(biāo)準確定的。塑性圖中IP=7和IP=4兩條橫虛線之間的區(qū)域過渡區(qū)，可能由低液限粉

9、土ML過渡為低液限黏土CL。93規(guī)程塑性圖中采用的IP=10和IP=6兩條橫虛線是按理論液限值推算出來的。l根據(jù)(gnj)國內(nèi)外各行業(yè)通常的習(xí)慣，凍土按凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)時間分類，可分為多年凍土（簡稱“永凍土”）、隔年凍土和季節(jié)凍土（簡稱“季凍土”）。第12頁/共101頁第十二頁，共102頁。5.5.土的含水率試驗土的含水率試驗(shyn)(shyn)（修正）（修正）T0103-1993 烘干(hn n)法93規(guī)程： 對含有機質(zhì)超過5%的土，應(yīng)將溫度控制在65-70的恒溫下烘干(hn n)。07規(guī)程： 對含有機質(zhì)超過5%的土或含石膏的土，應(yīng)將溫度控制在60-70的恒溫下，干燥12-15h為好。第13

10、頁/共101頁第十三頁，共102頁。條文說明某些含有石膏的土在烘干時會損失其結(jié)晶水，用此測定其含水率有影響。每1%的石膏對含水率的影響約為0.2%。如果土中有石膏，則試樣應(yīng)該在不超過80的溫度下烘干，并可能要烘干更長的時間。鑒于碳化鈣氣壓法目前已很少使用，市場上已不多見。過去引用該方法主要是考慮邊遠地區(qū)電力供應(yīng)困難(kn nn)，現(xiàn)場工作條件較差等問題，無法開展正常的含水率試驗等工等。現(xiàn)在用酒精燃燒法完全可以替代該方法，且酒精資源豐富，更具備現(xiàn)場試驗條件。因此，此次修訂取消了碳化鈣氣壓法作為含水率的試驗方法。第14頁/共101頁第十四頁，共102頁。7.7.土的比重土的比重(bzhng)(bz

11、hng)試驗試驗07規(guī)程(guchng)新增了T0169-2007 浮力法目的和適用范圍 目的是測定土顆粒的比重。適用于粒徑大于或等于5mm的土，且其中粒徑大于或等于20mm的土質(zhì)量應(yīng)小于總土質(zhì)量的10%。試驗原理 通過測定試樣完全浸沒在水中時的浮力質(zhì)量確定其表觀體積，進而確定其表觀比重（即視比重）。第15頁/共101頁第十五頁，共102頁。條文說明1.顆粒大于5mm的礫石、碎石等粗粒，顆粒本身有空隙存在?？障队址址忾]的與開敞的兩部分。浸水時開敞部分為水所填充，封閉部分水不能進入。因此，粗粒比重的種類通常以視比重、干比重、飽和面干比重和比重四種方法來表示。2.規(guī)程中采用視比重，這樣比較方便，因

12、為一般指的空隙，實際上是指被水充填的孔隙。3.浮力法所測結(jié)果(ji gu)較為穩(wěn)定。但大于20mm粗粒較多時，采用本方法將增加試驗設(shè)備，室內(nèi)使用不便。因此，規(guī)定粒徑大于5mm的試樣中大于或等于20mm顆粒含量小于10%時用浮力法。第16頁/共101頁第十六頁，共102頁。8.8.顆粒分析顆粒分析(fnx)(fnx)試驗試驗 T0116-2007 密度計法增加(zngji)了“密度計刻度及彎月面校正”項，可按標(biāo)準玻璃浮計檢定規(guī)程（JJG 86-2001）進行。第17頁/共101頁第十七頁，共102頁。n條文(tiown)說明n由于不同濃度溶液的表面張力不同，彎月面的上升高度也不同，密度計在生產(chǎn)后

13、其刻度與密度計的幾何形狀、質(zhì)量等均有關(guān)。因此，需要進行刻度、有效沉降距離和彎月面的校正。n密度計土粒沉降距離校正n測定密度計浮泡體積。在250mL量筒內(nèi)倒入約130mL純水，并保持水溫為20，測定量筒內(nèi)水面讀數(shù)（以彎月面上緣為準）后畫一標(biāo)記。將密度計放入量筒中，使水面達密度計最低分度處（以彎月面上緣為準），同時測記水面在量筒上的讀數(shù)（以彎月面上緣為準）后再畫一標(biāo)記。兩者之差，即為密度計浮泡的體積。n測定密度計浮泡體積中心。在測定密度計浮泡體積后，將密度計向上緩慢垂直提起，使水面恰落至兩標(biāo)記的正中間，此時水面與浮泡相切，即為浮泡體積中心。第18頁/共101頁第十八頁，共102頁。 將密度計固定于

14、三足架上，用直尺準確量出水面至密度計最低分度的垂直距離。測定(cdng)1000mL量筒內(nèi)徑（準確至1mm），并量出量筒體積。量出自密度計最低分度至玻璃桿上各分度處的距離，每隔5格或10格量距1次。第19頁/共101頁第十九頁，共102頁。第20頁/共101頁第二十頁，共102頁。9.9.界限界限(jixin)(jixin)含水率試驗含水率試驗 07規(guī)程(guchng)增加： T0118-2007 液限和塑限聯(lián)合測定法中增加了76g錐入土17mm的液限試驗方法 增加了T0170-2007 液限碟式儀法第21頁/共101頁第二十一頁，共102頁。nT0118-2007 液限和塑限聯(lián)合(linh)

15、測定法lwl采用76g錐做液限試驗，則在h-w圖上，查得縱坐標(biāo)入土深度h=17mm所對應(yīng)(duyng)的橫坐標(biāo)的含水率w，即為該土樣的液限。l根據(jù)求得的液限，通過76g錐入土深度h與含水率w的關(guān)系曲線，查得錐入土深度為2mm所對應(yīng)(duyng)的含水率即為該土樣的塑限。pw第22頁/共101頁第二十二頁，共102頁。n條文說明(shumng)n1950以來，我國一直采用瓦氏76g平衡錐來測定土的液限，相應(yīng)的入土深度為hL=10mm。其測得的土液限時的抗剪強度比不同基座材料的碟式儀測得的抗剪強度大的多。n根據(jù)1000多個土樣的液限試驗，發(fā)現(xiàn)76g錐和卡氏碟式儀測得的結(jié)果之間有如下關(guān)系：n (r=

16、0.96，n=1106)n我國水電部組織的研究試驗結(jié)果表明，76g錐以入土深度17mm作為液限和100g錐入土深度20mm作為液限時的抗剪強度與美國ASTM D423碟式儀時的強度一致，說明(shumng)76g錐17mm和100g錐20mm的液限入土深度均可達到與ASTM D423碟式儀等效的目的。6.5 0.66LLww第23頁/共101頁第二十三頁，共102頁。l影響圓錐入土深度的因素可歸結(jié)為土質(zhì)、物理狀態(tài)（濕度和密度狀態(tài)）和結(jié)構(gòu)(jigu)三大方面，對于擾動土，排除了結(jié)構(gòu)(jigu)的影響。塑限時入土深度與含水率關(guān)系不穩(wěn)定的原因在于濕密狀態(tài)和土質(zhì)的影響。l最佳含水率約等于或略大于塑限，

17、此時，圓錐和土體將產(chǎn)生剪切和壓密的綜合作用。為消除試樣密度對圓錐入土深度的影響，測得塑限時，必須首先控制試樣的密實程度。l 定義密實度系數(shù)K2：l 飽水時干密度； 任意含水率下土的干密度；l w含水率； Gs土粒比重。2ddsatK1sdsatsGG wdsatd第24頁/共101頁第二十四頁，共102頁。 當(dāng)K2=0.95-1.0時，各類細粒土的入土深度與含水率呈對數(shù)關(guān)系，這就是控制試驗(shyn)密實度對入土深度影響的標(biāo)準。土的性質(zhì)對塑限時入土深度有顯著影響，一般地，對砂類土影響較大，而對粉質(zhì)土和黏質(zhì)土的影響則較小。 相應(yīng)于滾搓法塑限值的100g錐塑限入土深度hP與塑限wL之間的關(guān)系曲線如下圖：第25頁/共101頁第二十五頁，共102頁。 從上圖可以看出，液限wL35的點比較集中，hP值基本上在23mm范圍內(nèi)波動(bdng)；而wL35的點則相當(dāng)分散， hP變化頗大。低塑限黏土和砂類土屬于或共存于wL(1/15)Dl （2）半脆性材料 Lmax=(1/15)Dl （3）脆性材料 Lmax=(1/15)-（1/20）Dl 本規(guī)程建議(jiny)剪切試驗過程中無峰值或穩(wěn)定值時，可用Lmax值為(1/15-1/10)D作為確定破壞值的標(biāo)準。第100頁/共101頁第一百頁，共102頁。謝謝您的觀看(