公路土工試驗(yàn)規(guī)程(JTG_E40-2007)

1、公路土工試驗(yàn)規(guī)程（JTG E40-2007）07規(guī)范修訂的主要內(nèi)容u增加了“術(shù)語、符號(hào)”一章。對(duì)各章內(nèi)容及條文說明 進(jìn)行了局部修改和有效性確認(rèn)u土的工程分類中，對(duì)塑性圖進(jìn)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 壓法”u比重試驗(yàn)增加了浮力法u顆粒分析試驗(yàn)增加了對(duì)密度計(jì)法的“刻度及彎月面 的校正”依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)u界限含水率試驗(yàn)增加了76g錐入土17mm的液限試驗(yàn) 方法和液限碟式儀試驗(yàn)方法u滲透試驗(yàn)修訂了變水頭滲透試驗(yàn)方法u規(guī)定了擊實(shí)試驗(yàn)的土類和擊實(shí)筒的匹配以及擊實(shí)功能。u增加了標(biāo)準(zhǔn)吸濕含水率試驗(yàn)方法u黃土濕陷試驗(yàn)方法中增加了自重濕陷系數(shù)試驗(yàn)、溶濾變形系數(shù)試驗(yàn)和濕陷起始?jí)毫υ囼?yàn)

2、u增加了凍土密度試驗(yàn)、凍結(jié)溫度試驗(yàn)、凍土導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)、未凍含水率試驗(yàn)、凍脹率試驗(yàn)和凍土融化壓縮試驗(yàn)的凍土類試驗(yàn)方法u增加了濕化試驗(yàn)方法u在土的直接剪切試驗(yàn)中增加了排水反復(fù)直接剪切試驗(yàn)方法u在細(xì)粒土三軸壓縮試驗(yàn)的固結(jié)不排水試驗(yàn)中，增加了固結(jié)后的土樣幾何尺寸計(jì)算方法；增加了“一個(gè)試樣多級(jí)加荷三軸壓縮試驗(yàn)”u增加了粗粒土直接剪切試驗(yàn)3.土的工程分類u在土分類總體系中，“特殊土”增加了“凍土”一項(xiàng)u對(duì)粗粒土和細(xì)粒土的分類進(jìn)行了較大修正u細(xì)化了鹽漬土工程分類，新增了凍土工程分類3.2巨粒土分類巨粒土分類 93規(guī)程： 在07規(guī)程中，將“漂石粒50%”改為“漂石粒卵石?！?，將“漂石粒50%”改為“漂石粒卵石

3、?！?。3.3粗粒土分類l93規(guī)程： 試樣中粗粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50%的土稱粗粒土。 07規(guī)程： 試樣中巨粒組土粒質(zhì)量少于或等于總質(zhì)量的15%，且巨粒組土粒與粗粒組土粒質(zhì)量之和多于總土質(zhì)量50%的土稱粗粒土。l93規(guī)程： 粗粒土中礫粒組質(zhì)量少于或等于總質(zhì)量50%的土稱砂類土。 07規(guī)程： 粗粒土中礫粒組質(zhì)量少于或等于砂粒組質(zhì)量的土稱砂類土。3.4 細(xì)粒土分類細(xì)粒土分類n細(xì)粒土劃分規(guī)定93規(guī)程：規(guī)程：（1）細(xì)粒土中粗粒組質(zhì)量少于總質(zhì)量25%的土稱細(xì)粒土。（2）細(xì)粒土中粗粒組質(zhì)量為總質(zhì)量25%50%的土稱含粗粒的細(xì)粒土。（3）含有機(jī)質(zhì)的細(xì)粒土稱有機(jī)質(zhì)土。07規(guī)程：規(guī)程：（1）細(xì)粒土中粗粒組質(zhì)量少于或

4、等于總質(zhì)量25%的土稱粉質(zhì)土或黏質(zhì)土。（2）細(xì)粒土中粗粒組質(zhì)量為總質(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(jī)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(jī)質(zhì)土。試樣中有機(jī)質(zhì)含量多于或等于10%的土稱有機(jī)土。n塑性圖： 93規(guī)程塑性圖在07規(guī)程中，上橫虛線為Ip=7，下橫虛線為Ip=4. 3.特殊土分類 07規(guī)程對(duì)鹽漬土的分類進(jìn)行了細(xì)分，并增加了凍土分類標(biāo)準(zhǔn)。鹽漬土工程分類 土層中平均總 cl-/so4-鹽量（質(zhì)量%） 比值名稱氯鹽漬土2.0亞氯鹽漬土1.02.0亞硫酸鹽漬土0.31.0硫酸鹽漬土8.07.05.04.0凍土按凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間

5、分類類型持續(xù)時(shí)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)n條文說明l鑒于國(guó)標(biāo)土的分類標(biāo)準(zhǔn)（GBJ 145-90）的最新修訂報(bào)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(zhǔn)wL和wL10， wL與碟式儀液限時(shí)的不排水強(qiáng)度等效，為此，07規(guī)程中測(cè)定土的液限采用碟式儀或相當(dāng)于76g錐入土深度17mm的方法?？紤]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(yàn)結(jié)果等效，本次修訂將兩種方法同時(shí)列出，均可采用塑性圖進(jìn)行分類。l仍將93規(guī)程中的原老土名與

6、現(xiàn)分類土名對(duì)照表列出，便于大致對(duì)照。從表中可以看出，一個(gè)老土名可能出現(xiàn)兩個(gè)新土名，表明老分類法的不合理性。新老土名對(duì)照表老土組老土名顆粒組成砂粒 黏粒(20.074) (80 03 砂 含細(xì)粒土砂 S SF砂性土粉質(zhì)砂土粗亞砂土細(xì)亞砂土508050粗砂 03多于細(xì)砂 31050細(xì)砂 310多于粗砂細(xì) 粒土 粉土質(zhì)砂 質(zhì)砂SM粉性土粉質(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

7、質(zhì)砂土 含砂高液限黏土 高液限黏土 SC CLS SCHCHSCH50 2550 25l利用塑性圖進(jìn)行細(xì)粒土分類時(shí)，土類劃分界限是按國(guó)際上廣泛應(yīng)用的碟式液限儀的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)以往長(zhǎng)期采用的按塑性指數(shù)IP分類的標(biāo)準(zhǔn)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)國(guó)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(shí)間分類，可分為多年凍土（簡(jiǎn)稱“永凍土”）、隔年凍土和季節(jié)凍土（簡(jiǎn)稱“季凍土”）。5.土的含水率試驗(yàn)（修正）T0103-1993 烘干法93規(guī)程： 對(duì)含有機(jī)質(zhì)

8、超過5%的土，應(yīng)將溫度控制在65-70的恒溫下烘干。07規(guī)程： 對(duì)含有機(jī)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。條文說明l某些含有石膏的土在烘干時(shí)會(huì)損失其結(jié)晶水，用此測(cè)定其含水率有影響。每1%的石膏對(duì)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(zhǎng)的時(shí)間。l鑒于碳化鈣氣壓法目前已很少使用，市場(chǎng)上已不多見。過去引用該方法主要是考慮邊遠(yuǎn)地區(qū)電力供應(yīng)困難，現(xiàn)場(chǎng)工作條件較差等問題，無法開展正常的含水率試驗(yàn)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(chǎng)試驗(yàn)條件。因此，此次修訂取消了碳化鈣氣壓

9、法作為含水率的試驗(yàn)方法。7.土的比重試驗(yàn)07規(guī)程新增了T0169-2007 浮力法l目的和適用范圍 目的是測(cè)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%。l試驗(yàn)原理 通過測(cè)定試樣完全浸沒在水中時(shí)的浮力質(zhì)量確定其表觀體積，進(jìn)而確定其表觀比重（即視比重）。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。空隙又分封閉的與開敞的兩部分。浸水時(shí)開敞部分為水所填充，封閉部分水不能進(jìn)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?yàn)橐话阒傅目障?，?shí)際上是指被水

10、充填的孔隙。3.浮力法所測(cè)結(jié)果較為穩(wěn)定。但大于20mm粗粒較多時(shí)，采用本方法將增加試驗(yàn)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(shí)用浮力法。8.顆粒分析試驗(yàn)nT0116-2007 密度計(jì)法增加了“密度計(jì)刻度及彎月面校正”項(xiàng)，可按標(biāo)準(zhǔn)玻璃浮計(jì)檢定規(guī)程（JJG 86-2001）進(jìn)行。n條文說明l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(jì)在生產(chǎn)后其刻度與密度計(jì)的幾何形狀、質(zhì)量等均有關(guān)。因此，需要進(jìn)行刻度、有效沉降距離和彎月面的校正。l密度計(jì)土粒沉降距離校正測(cè)定密度計(jì)浮泡體積。在250mL量筒內(nèi)倒入約130mL純水，并保持水溫為20，測(cè)

11、定量筒內(nèi)水面讀數(shù)（以彎月面上緣為準(zhǔn)）后畫一標(biāo)記。將密度計(jì)放入量筒中，使水面達(dá)密度計(jì)最低分度處（以彎月面上緣為準(zhǔn)），同時(shí)測(cè)記水面在量筒上的讀數(shù)（以彎月面上緣為準(zhǔn)）后再畫一標(biāo)記。兩者之差，即為密度計(jì)浮泡的體積。測(cè)定密度計(jì)浮泡體積中心。在測(cè)定密度計(jì)浮泡體積后，將密度計(jì)向上緩慢垂直提起，使水面恰落至兩標(biāo)記的正中間，此時(shí)水面與浮泡相切，即為浮泡體積中心。 將密度計(jì)固定于三足架上，用直尺準(zhǔn)確量出水面至密度計(jì)最低分度的垂直距離。測(cè)定1000mL量筒內(nèi)徑（準(zhǔn)確至1mm），并量出量筒體積。量出自密度計(jì)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。9.界限含水率試驗(yàn)n07規(guī)程增加：lT0118-20

12、07 液限和塑限聯(lián)合測(cè)定法中增加了76g錐入土17mm的液限試驗(yàn)方法l增加了T0170-2007 液限碟式儀法nT0118-2007 液限和塑限聯(lián)合測(cè)定法lwl采用76g錐做液限試驗(yàn)，則在h-w圖上，查得縱坐標(biāo)入土深度h=17mm所對(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)的含水率即為該土樣的塑限。pwn條文說明l1950以來，我國(guó)一直采用瓦氏76g平衡錐來測(cè)定土的液限，相應(yīng)的入土深度為hL=10mm。其測(cè)得的土液限時(shí)的抗剪強(qiáng)度比不同基座材料的碟式儀測(cè)得的抗剪強(qiáng)度大的多。l根據(jù)1000多個(gè)土樣的液限試驗(yàn)，

13、發(fā)現(xiàn)76g錐和卡氏碟式儀測(cè)得的結(jié)果之間有如下關(guān)系： (r=0.96，n=1106)l我國(guó)水電部組織的研究試驗(yàn)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(shí)的抗剪強(qiáng)度與美國(guó)ASTM D423碟式儀時(shí)的強(qiáng)度一致，說明76g錐17mm和100g錐20mm的液限入土深度均可達(dá)到與ASTM D423碟式儀等效的目的。6.5 0.66LLwwl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)三大方面，對(duì)于擾動(dòng)土，排除了結(jié)構(gòu)的影響。塑限時(shí)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，此時(shí)，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(duì)圓錐入土深度的影響，測(cè)得塑限時(shí)，必須首先控制試樣的密實(shí)程度。 定義密實(shí)度系數(shù)K2： 飽水時(shí)干密度； 任意含水率下土的干密度； w含水率； Gs土粒比重。2ddsatK1sdsatsGG wdsatd 當(dāng)K2=0.95-1.0時(shí)，各類細(xì)粒土的入土深度與含水率呈對(duì)數(shù)關(guān)系，這就是控制試驗(yàn)密實(shí)度對(duì)入土深度影響的標(biāo)準(zhǔn)。l土的性質(zhì)對(duì)塑限時(shí)入土深度有顯著影響，一般地，對(duì)砂類土影響較大，而對(duì)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