簡易土工試驗

見證取樣檢測

第五章簡易土工試驗

■第五章簡易土工試驗■第一節(jié)含水率試驗■1含水率試驗一、概述本試驗方法適用于粗粒土、細(xì)粒土、有機質(zhì)土和凍土。二、檢測依據(jù)《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123-1999三、儀器設(shè)備與環(huán)境儀器設(shè)備：電熱烘箱：應(yīng)能控制溫度為105~110℃。天平：稱量200g，最小分度值0.01g，稱量1000g，最小分度值0.1g。環(huán)境：在室內(nèi)常溫條件下進行。四、取樣及制備要求：取具有代表性試樣15~30g或用環(huán)刀中的試樣，有機質(zhì)土、砂類土和整體狀構(gòu)造凍土為50g。■1含水率試驗五、操作步驟1、（1）取具有代表性試樣15~30g或用環(huán)刀中的試樣，有機質(zhì)土、砂類土和整體狀構(gòu)造凍土為50g，放入稱量盒內(nèi)，蓋上盒蓋，稱盒加濕土質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g。（2）打開盒蓋，將盒置于烘箱內(nèi)，在105~110℃的恒溫下烘至恒量。烘干時間對粘土、粉土不得少于8h，對砂土不得少于6h，對含有機質(zhì)超過干土質(zhì)量5%的土，應(yīng)將溫度控制在65~70℃的恒溫下烘至恒量。（3）將稱量盒從烘箱中取出，蓋上盒蓋，放入干燥容器內(nèi)冷卻至室溫，稱盒加干土質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g。2、對層狀和網(wǎng)狀構(gòu)造的凍土含水率試驗應(yīng)按下列步驟進行:用四分法切取200~500g試樣(視凍土結(jié)構(gòu)均勻程度而定，結(jié)構(gòu)均勻少取，反之多取)放入搪瓷盤中，稱盤和試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1g。待凍土試樣融化后，調(diào)成均勻糊狀(土太濕時，多余的水分讓其自然蒸發(fā)或用吸球吸出，但不得將土粒帶出;土太干時，可適當(dāng)加水)，稱土糊和盤質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1g。從糊狀土中取樣測定含水率，其試驗步驟同（1）?！?含水率試驗六、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果判定試樣的含水率，應(yīng)按下式計算，準(zhǔn)確至0.1%。（5-1）式中md——干土質(zhì)量(g)；m0——濕土質(zhì)量(g)。層狀和網(wǎng)狀凍土的含水率，應(yīng)按下式計算，準(zhǔn)確至0.1%。（5-2）式中w——含水率(%)；m1——凍土試樣質(zhì)量(g)；m2——糊狀試樣質(zhì)量(g)；wh——糊狀試樣的含水率(%)。本試驗必須對兩個試樣進行平行測定，測定的差值：當(dāng)含水率小于40%時為1%;當(dāng)含水率等于、大于40%時為2%.對層狀和網(wǎng)狀構(gòu)造的凍土不大于3%。取兩個測值的平均值，以百分?jǐn)?shù)表示。

■第五章簡易土工實驗?zāi)亍龅诙?jié)環(huán)刀法測密度試驗■2環(huán)刀法測密度試驗概述所謂環(huán)刀法是采用一定體積的不易變形的鋼質(zhì)環(huán)刀打入被測土樣內(nèi)，使土樣充滿環(huán)刀，修平上下面而測定土樣密度的一種方法。檢測依據(jù)《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123-1999儀器設(shè)備與環(huán)境儀器設(shè)備：環(huán)刀：內(nèi)徑61.8mm和79.8mm，高度20mm。天平：稱量500g，最小分度值0.1g；稱量200g，最小分度值0.01g。環(huán)境要求：室內(nèi)工作在常溫下進行。取樣及制備要求：取樣要有代表性。試驗步驟：用環(huán)刀切取試樣時，應(yīng)在環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刃口向下放在土樣上，將環(huán)刀垂直下壓，并用切土刀沿環(huán)刀外側(cè)切削土樣，邊壓邊削至土樣高出環(huán)刀，根據(jù)試樣的軟硬采用鋼絲鋸或切土刀整平環(huán)刀兩端土樣，擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀和土的總質(zhì)量?！?環(huán)刀法測密度試驗數(shù)據(jù)處理及結(jié)果判定試樣的濕密度，應(yīng)按下式計算：

（5-3）式中——試樣的濕密度（g/cm3），準(zhǔn)確到0.01g/cm3。試樣的干密度，應(yīng)按下式計算：

（5-4）式中ρd——試樣的干密度（g/cm3）；

ω0——試樣的含水率（%）。本試驗應(yīng)進行兩次平行測定，兩次測定的差值不得大于0.03g/cm3，取兩次測值的平均值。

■第五章簡易土工實驗?zāi)亍龅谌?jié)灌砂法測密度試驗■3灌砂法測密度試驗概述所謂灌砂法是利用已知密度的砂灌入試坑來測得被測土樣試坑的體積，從而測定土樣密度的一種方法。本試驗方法使用于現(xiàn)場測定粗粒土的密度。檢測依據(jù)《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123-1999儀器設(shè)備與環(huán)境儀器設(shè)備：密度測定器:由容砂瓶、灌砂漏斗和底盤組成。灌砂漏斗高135mm、直徑165mm，尾部有孔徑為13mm的圓柱形閥門;容砂瓶容積為4L，容砂瓶和灌砂漏斗之間用螺紋接頭聯(lián)接。底盤承托灌砂漏斗和容砂瓶。天平:稱量10kg，最小分度值5g，稱量500g，最小分度值0.1g。環(huán)境：室內(nèi)工作在常溫下進行。取樣及制備要求：取樣要有代表性。■3灌砂法測密度試驗試驗步驟（一）標(biāo)準(zhǔn)砂密度的測定，應(yīng)按下列步驟進行：1、標(biāo)準(zhǔn)砂應(yīng)清洗潔凈，粒徑宜選用0.25～0.50mm，密度宜選用1.47～1.61g/cm3。2、組裝容砂瓶與灌砂漏斗，螺紋聯(lián)接處應(yīng)旋緊，稱其質(zhì)量。3、將密度測定器豎立，灌砂漏斗口向上，關(guān)閥門，向灌砂漏斗中注滿標(biāo)準(zhǔn)砂，打開閥門使灌砂漏斗內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)砂漏入容砂瓶內(nèi)，繼續(xù)向漏斗內(nèi)注砂漏入瓶內(nèi)，當(dāng)砂停止流動時迅速關(guān)閉閥門，倒掉漏斗內(nèi)多余的砂，稱容砂瓶、灌砂漏斗和標(biāo)準(zhǔn)砂的總質(zhì)量，準(zhǔn)確至5g。試驗中應(yīng)避免震動。4、倒出容砂瓶內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)砂，通過漏斗向容砂瓶內(nèi)注水至水面高出閥門，關(guān)閥門，倒掉漏斗中多余的水，稱容砂瓶、漏斗和水的總質(zhì)量，準(zhǔn)確到5g，并測定水溫，準(zhǔn)確到0.5℃。重復(fù)測定3次,3次測值之間的差值不得大于3mL，取3次測值的平均值。容砂瓶的容積，應(yīng)按下式計算:

（5-5）式中Vr——容砂瓶容積(mL);mr2——容砂瓶、漏斗和水的總質(zhì)量(g);

mr1——容砂瓶和漏斗的質(zhì)量(g);——不同水溫時水的密度(g/cm3)，查表5-1?！?灌砂法測密度試驗表5.1水的密度標(biāo)準(zhǔn)砂的密度，應(yīng)按下式計算:

（5-6）式中ρs——標(biāo)準(zhǔn)砂的密度(g/cm3)；mrs——容砂瓶、漏斗和標(biāo)準(zhǔn)砂的總質(zhì)量（g）。（二）灌砂法試驗，應(yīng)按下列步驟進行:1根據(jù)試樣最大粒徑，確定試坑尺寸見表5-2。2將選定試驗處的試坑地面整平，除去表面松散的土層。3按確定的試坑直徑劃出坑口輪廓線，在輪廓線內(nèi)下挖至要求深度，邊挖邊將坑內(nèi)的試樣裝入盛土容器內(nèi)，稱試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確到10g，并應(yīng)測定試樣的含水率。4向容砂瓶內(nèi)注滿砂，關(guān)閥門，稱容砂瓶，漏斗和砂的總質(zhì)量，準(zhǔn)確至10g。5將密度測定器倒置(容砂瓶向上)于挖好的坑口上，打開閘門，使砂注入試坑。在注砂過程中不應(yīng)震動。當(dāng)砂注滿試坑時關(guān)閉閥門，稱容砂瓶、漏斗和余砂的總質(zhì)量，準(zhǔn)確至10g，并計算注滿試坑所用的標(biāo)準(zhǔn)砂質(zhì)量。■3灌砂法測密度試驗表5.2試坑尺寸(mm)數(shù)據(jù)處理與結(jié)果判定試樣的密度，應(yīng)按下式計算:

（5-7）式中ms——注滿試坑所用標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量(g)。試樣的干密度，應(yīng)按下式計算，準(zhǔn)確至0.01g/cm3。（5-8）

■3灌砂法測密度試驗

■第五章簡易土工實驗?zāi)亍龅谒墓?jié)擊實試驗一、概述

本試驗分輕型擊實和重型擊實。輕型擊實試驗適用于粒徑小于5mm的粘性土，重型擊實試驗適用于粒徑不大于20mm的土。采用三層擊實時，最大粒徑不大于40mm。輕型擊實試驗的單位體積擊實功約592.2kJ/m3

，重型擊實試驗的單位體積擊實功約2684.9kJ/m3

。二、檢測依據(jù)：

《土工實驗方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123-1999。

■4擊實試驗三、儀器設(shè)備及環(huán)境擊實儀的擊實筒和擊錘尺寸應(yīng)符合表5.3規(guī)定。擊實儀的擊錘應(yīng)配導(dǎo)筒，擊錘與導(dǎo)筒間應(yīng)有足夠的間隙使錘能自由下落；電動操作的擊錘必須有控制落距的跟蹤裝置和錘擊點按一定角度(輕型53.5，重型45°)均勻分布的裝置(重型擊實儀中心點每圈要加一擊)。天平：稱量200g，最小分度值0.01g。臺秤：稱量10kg，最小分度值5g。標(biāo)準(zhǔn)篩：孔徑為20mm、40mm和5mm。試樣推出器：宜用螺旋式千斤頂或液壓式千斤頂，如無此類裝置，亦可用刮刀和修土刀從擊實筒中取出試樣。■4擊實試驗表5.3擊實儀主要部件規(guī)格表四、取樣及制備要求試樣制備分為干法和溫法兩種。（1）干法制備試樣應(yīng)按下列步驟進行：用四分法取代表性土樣20kg(重型為50kg)，風(fēng)干碾碎，過5mm(重型過20mm或40mm)篩，將篩下土樣拌勻，并測定土樣的風(fēng)干含水率。根據(jù)土的塑限預(yù)估最優(yōu)含水率，并制備5個不同含水率的一組試樣，相鄰2個含水率的差值宜為2%。注：輕型擊實中5個含水率中應(yīng)有2個大于塑限，2個小于塑限，1個接近塑限。（2）濕法制備試樣應(yīng)按下列步驟進行：取天然含水率的代表性士樣20kg(重型為50kg)，碾碎，過5mm篩(重型過20mm或40mm)，將篩下土樣拌勻，并測定土樣的天然含水率。根據(jù)土樣的塑限預(yù)估最優(yōu)含水率，按本條1款注的原則選擇至少5個含水率的土樣，分別將天然含水率的土樣風(fēng)干或加水進行制備，應(yīng)使制備好的土樣水分均勻分布?！?擊實試驗五、試驗步驟：（1）將擊實儀平穩(wěn)置于剛性基礎(chǔ)上，擊實筒與底座聯(lián)接好，安裝好護筒，在擊實筒內(nèi)壁均勻涂一薄層潤滑油。稱取一定量試樣，倒入擊實筒內(nèi)，分層擊實，輕型擊實試樣為2~5kg，分3層，每層25擊；重型擊實試樣為4~10kg，分5層，每層56擊，若分3層，每層94擊。每層試樣高度宜相等，兩層交界處的土面應(yīng)刨毛。擊實完成時，超出擊實筒頂?shù)脑嚇痈叨葢?yīng)小于6mm。（2）卸下護筒，用直刮刀修平擊實筒頂部的試樣，拆除底板，試樣底部若超出筒外，也應(yīng)修平，擦凈筒外壁，稱筒與試樣的總質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g，并計算試樣的密度。（3）用推土器將試樣從擊實筒中推出，取2個代表性試樣測定含水率，2個含水率的差值應(yīng)不大于1%。（4）對不同含水率的試樣依次擊實?！?擊實試驗六、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果評定（1）試樣的干密度應(yīng)按下式計算:

（5-9）式中——某點試樣的含水率(%)。（2）干密度和含水率的關(guān)系曲線，應(yīng)在直角坐標(biāo)紙上繪制(如圖5.1)。并應(yīng)取曲線峰值點相應(yīng)的縱坐標(biāo)為擊實試樣的最大干密度，相應(yīng)的橫坐標(biāo)為擊實試樣的最優(yōu)含水率。當(dāng)關(guān)系曲線不能繪出峰值點時，應(yīng)進行補點，土樣不宜重復(fù)使用?！?擊實試驗■4擊實試驗圖5.1關(guān)系曲線

（3）氣體體積等于零(即飽和度100%)的等值線應(yīng)接下式計算，并應(yīng)將計算值繪于本標(biāo)準(zhǔn)圖5-1的關(guān)系曲線上。（5-10）式中——試樣的飽和含水率(%)；——溫度4℃時水的密度(g/cm3)；——試樣的干密度(g/cm3);

——土顆粒比重?！?擊實試驗六、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果評定（1）試樣的干密度應(yīng)按下式計算:

（5-9）式中——某點