GB50123-1999土工试验方法标准.pdf

,2 中华人民共和国国家标准 土工试验方法标准 发布实施 国家质量技术监督局 中华人民共和国建设部 联合发布 中华人民共和国国家标准 土 工 试 验 方 法 标 准 主编部门 中华人民共和国水利部 批准部门 中华人民共和国建设部 施行日期年月日 关于发布国家标准 土工试验方法标准 的通知 建标号 根据国家计委 一九九四年工程建设标准定额制订修订计划 计综合号文附件九 的要求 由水利部会同有关部门 共同修订的 土工试验方法标准经有关部门会审 批准为推荐性 国家标准 编号为自年月日起施行 原国家标准 土工试验方法标准同时废止 本标准由水利部负责管理 南京水利科学研究院负责具体解 释工作 建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行 中华人民共和国建设部 一九九九年六月十日 前言 本标准是根据国家计委计综合号文的精神 由南 京水利科学研究院会同有关单位 在年颁布的国家标准 土 工试验方法标准基础上修订而成 本标准在修订过程中 收集了国内外资料 反复进行研究讨 论 并结合国内工程发展需要 在此基础上提出了讨论稿 征求意 见稿 广泛征求意见后 经多次修改提出送审稿 最后通过专家审 查定稿 本标准共分三十五章四个附录 对原标准作了补充和修改 较 原标准增加七项试验和一个方法 主要内容有 根据国家法定计量单位的规定 对部分名词和化学性试验 的计量单位进行了修改 增列了术语 符号一章 物理性试验项目中 对部分试验方法作了补充和修改 例如 含水率试验中增补了冻土含水率的测定 颗粒分析试验中增加了 洗盐步骤等 力学性试验项目中除对部分试验作了补充外 增加了回弹 模量试验 应变控制连续加荷固结试验颁布后的课题 研究成果对承载比试验 黄土湿陷性试验和土的化学性试验等 在方法上作了较大的修改 增加了冻土试样的物理性试验 包括冻土密度试验 冻结温 度试验 未冻含水率试验 导热系数试验 冻胀量试验和冻土融化 压缩试验 每项试验附记录表列入附录 在附录中列入了试验资料的整理和试验报告 土样要求和管 理 室内土工仪器的通用要求 以保证试验数据的准确可靠附录 为各项试验记录表 以供参考 本标准由水利部负责管理 南京水利科学研究院负责具体解 释工作希望各单位在使用过程中注意积累经验 并将建议和意 见寄往南京水利科学研究院 地址 南京市广州路号 邮编 以供今后修订时参考 本标准主编单位 参加单位和主要起草人 主编单位南京水利科学研究院 参加单位铁道部第一勘测设计院 中国科学院兰州冰川冻土研究所 水利部东北勘测设计院 中国建筑科学研究院 交通部公路科学研究所 主要起草人盛树馨吴连荣徐学攴祖徐伯孟阎明礼 饶鸿雁陶秀珍 目次 总则 术语 符号 术语 符号 试样制备和饱和 试样制备 试样饱和 含水率试验 密度试验 环刀法 蜡封法 灌水法 灌砂法 土粒比重试验 一般规定 比重瓶法 浮称法 虹吸筒法 颗粒分析试验 筛析法 密度计法 移液管法 界限含水率试验 液 塑限联合测定法 碟式仪液限试验 滚搓法塑限试验 收缩皿法缩限试验 砂的相对密度试验 一般规订 砂的最选干密度试验 砂的最大干密度试验 击实试验 承载比试验 回弹模量试验 杠杆压力仪法 强度仪法 渗透试验 一般规定 常水头渗透试验 变水头渗透试验 固结试验 标准固结试验 应变控制连续加荷固结试验 黄土湿陷试验 一般规定 湿陷系数试验 自重湿陷系数试验 溶滤变形系数试验 湿陷起始压力试验 三轴压缩试验 一般规定 仪器设备 试样制备和饱和 不固结不排水剪试验 固结不排水剪试验 固结排水剪试验 一个试样多级加荷试验 无侧限抗压强度试验 直接剪切试验 慢剪试验 固结快剪试验 快剪试验 砂类土的直剪试验 反复直剪强度试验 自由膨胀率试验 膨胀率试验 有荷载膨胀率试验 无荷载膨胀率试验 膨胀力试验 收缩试验 冻土密度试验 一般规定 浮称法 联合测定法 环刀法 充砂法 冻结温度试验 未冻含水率试验 冻土导热系数试验 冻胀量试验 冻土融化压缩试验 一般规定 室内冻土融化压缩试验 现场冻土融化压缩试验 酸碱度试验 易溶盐试验 浸出液制取 易溶盐总量测定 碳酸根和重碳酸根的测定 氯根的测定 硫酸根的测定络合容量法 硫酸根的测定比浊法 钙离子的测定 镁离子的测定 钙离子和镁离子的原子吸收分光光度测定 钠离子和钾离子的测定 中溶盐 石膏 试验 难溶盐 碳酸钙 试验 有机质试验 土的离心含水当量试验 附录试验资料的整理与试验报告 附录土样的要求与管理 附录室内土工仪器通用要求 附录各项试验记录 本标准用词说明 总则 为了测定土的基本工程性质 统一试验方法 为工程设计 和施工提供可靠的参数 特制订本标准 本标准适用于工业和民用建筑 水利 交通等各类工程的 地基土及填筑土料的基本工程性质试验 本标准中仅将土分为粗粒土和细粒土两类 土的名称 应 根据现行国家标准 土的分类标准确定 土工试验资料的整理 应通过对样本 试验测得的数据 的 研究来估计主体单元特征及其变化的规律 使土工试验的成果为 工程设计和施工提供准确可靠的土性指标试验成果的分析整理 应按附录进行 土工试验所用的仪器 设备应按现行国家标准 土工仪器 的基本参数及通用技术条件采用 并定期按现行有关 规程进行检定和校准 土工试验方法除应遵守本标准外 尚应符合有关现行强制 性国家标准的规定 术语 符号 术语 酸碱度 溶液中氢离子浓度的负对数 校准 在规定条件下 为确定计量仪器或测量系统的示值或实物量 具所代表的值与相对应的被测量的已知值之间关系的一组操作 有效应力路径 在土体的加压过程中 体内某平面上有效应力变化的轨迹 冻结温度 土中孔隙水发生冻结的最高温度 测力计 强度试验时所用的钢环或负荷传感器 荷载率 某级荷载增量与前一级荷载总量之比 平行测定 在相同条件下 采用二个以上试样同时进行试验 抗剪强度参数 表征土体抗剪性能的指标 包括粘聚力和内摩擦角 纯水 脱气水和离子交换水 土试样 用于试验的具有代表性的土样 饱和土 孔隙体积完全被水充满的土样 悬液 土粒与水的混合液 试验 按照规定的程序为给定的试样测试一种或多种特性的技术操 作 导热系数 表示土体导热能力的指标 融化压缩系数 冻土融化后 在单位压力作用下产生的相对压缩变形量 融化下沉系数 冻土融化过程中 在自重压力作用下产生的相对下沉量 未冻含水率 在一定负温下 冻土中未冻水的质量与干土质量之比 以百分 数表示 检定 通过检测 提供证明来确认满足规定的要求 符号 尺寸和时间 试样断面积 试样的平均直径 土颗粒直径 试样高度 时间 试样体积 物理性指标 曲率系数 不均匀系数 相对密度 孔隙比 土粒比重 液性指数 塑性指数 饱和度 含水率 液限 塑限 缩限 试样密度 力学性指标 试样破坏时的孔隙水压力系数 融化压缩系数 压缩系数 孔隙水压力系数 压缩指数 回弹指数 固结系数 承载比 粘聚力 回弹模量 压缩模量 渗透系数 试样质量 体积压缩系数 单位压力 先期固结压力 膨胀力 渗水量 无侧限抗压强度 抗剪强度 单位沉降量 土的残余强度 灵敏度 孔隙水压力 湿陷系数 无荷载膨胀率 自由膨胀率 有荷载膨胀率 溶滤湿陷系数 自重湿陷系数 轴向应变 动力粘滞系数 冻胀率 正应力 有效应力 剪应力 内摩擦角 收缩系数 热学指标 温度 导热系数 化学指标 质量摩尔浓度 浓度 摩尔质量 物质的量 有机质 酸碱度 摩尔体积 易溶盐含量 质量浓度 试样制备和饱和 试 样 制 备 本试验方法适用于颗粒粒径小于的原状土和扰动 土 根据力学性质试验项目要求 原状土样同一组试样间密度 的允许差值为扰动土样同一组试样的密度与要求的 密度之差不得大于一组试样的含水率与要求的含水 率之差不得大于 试样制备所需的主要仪器设备 应符合下列规定 细筛 孔径 洗筛 孔径 台秤和天平 称量最小分度值称量最小 分度值称量最小分度值称量最小分度值 称量最小分度值 环刀 不锈钢材料制成 内径和高 内径高 击样器 如图所示 压样器 如图所示 抽气设备 应附真空表和真空缸 其他 包括切土刀 钢丝锯 碎土工具 烘箱 保湿缸 喷水 设备等 原状上试样制备 应按下列步骤进行 将土样筒按标明的上下方向放置 剥去蜡封和胶带 开启 土样筒取出土样 检查土样结构 当确定土样已受扰动或取土质量 不符合规定时 不应制备力学性质试验的试样 图压样器 活塞导筒护环上活塞上导简环刀 环刀拉杆试样下导简下活塞试样销钉 根据试验要求用环刀切取试样时 应在环刀内壁涂一薄层 凡上林 刃口向下放在土样上 将环刀垂直下压 并用切主刀沿环 刀外侧切削土样 边压边削至土样高出环刀 根据试样的软硬采用 钢丝据或切土刀整平环刀两端土样 擦净环刀外壁 称环刀和土的 总质量 从余土中取代表性试样测定含水率比重 颗粒分析 界 限含水率等项试验的取样 应按本标准第条款步骤的规 定进行 切削试样时 应对土样的层次 气味 颜色 夹杂物 裂缝和 均匀性进行描述 对低塑性和高灵敏度的软土 制样时不得扰动 扰动土试样的备样 应按下列步骤进行 将土样从土样筒或包装袋中取出 对土样的颜色 气味 夹 杂物和土类及均匀程度进行描述 并将土样切成碎块 拌和均匀 取代表性土样测定含水率 对均质和含有机质的土样 宜采用天然含水率状态下代表 性土样供颗粒分析界限含水率试验对非均质土应根据试验 项目取足够数量的土样置于通风处凉干至可碾散为止对砂土 和进行比重试验的土样宜在温度下烘干对有机质 含量超过的土含石膏和硫酸盐的土应在温度下 烘干 将风干或烘干的土样放在橡皮板上用木碾碾散 对不含砂 和砾的土样 可用碎土器碾散 碎土器不得将土粒破碎 对分散后的粗粒土和细粒土 应按本标准表的要求 过筛对含细粒土的砾质土 应先用水浸泡并充分搅拌 使粗细颗 粒分离后按不同试验项目的要求进行过筛 扰动上试样的制样 应按下列步骤进行 试样的数量视试验项目而定 应有备用试样个 将碾散的风干土样通过孔径或的筛 取筛下足 够试验用的土样 充分拌匀 测定风干含水率 装入保湿缸或塑料 袋内备用 根据试验所需的土量与含水率 制备试样所需的加水量应 按下式计算 式中制备试样所需要的加水量 湿土 或风干土 质量 湿土 或风干土 含水率 制样要求的含水率 称取过筛的风干土样平铺于搪瓷盘内 将水均匀喷洒于土 样上 充分拌匀后装入盛土容器内盖紧 润湿一昼夜 砂土的润湿 时间可酌减 测定润湿土样不同位置处的含水率 不应少于两点 含水 率差值应符合本标准第条的规定 根据环刀容积及所需的干密度 制样所需的湿土量应按下 式计算 式中试样的干密度 试样体积 环刀容积 扰动土制样可采用击样法和压样法 击样法 将根据环刀容积和要求干密度所需质量的湿土 倒入装有环刀的击样器内 击实到所需密度 压样法 将根据环刀容积和要求干密度所需质量的湿土 倒入装有环刀的压样器内 以静压力通过活塞将土样压 紧到所需密度 取出带有试样的环刀 称环刀和试样总质量 对不需要饱 和 且不立即进行试验的试样 应存放在保湿器内备用 试 样 饱 和 试样饱和宜根据土样的透水性能 分别采用下列方法 粗粒土采用浸水饱和法 渗透系数大于的细粒土 采用毛细管饱和法 渗 透系数小于 等于的细粒土 采用抽气饱和法 毛细管饱和法 应按下列步骤进行 选用框式饱和器 图试样上 下面放滤纸和透 水板 装入饱和器内 并旋紧螺母 将装好的饱和器放入水箱内 注入清水 水面不宜将试样 淹没 关箱盖 浸水时间不得少于两昼夜 使试样充分饱和 取出饱和器 松开螺母 取出环刀 擦干外壁 称环刀和试 样的总质量 并计算试样的饱和度当饱和度低于时 应继 续饱和 试样的饱和度应按下式计算 或 式中试样的饱和度 试样饱和后的含水率 试样饱和后的密度 土粒比重 试样的孔隙比 抽气饱和法 应按下列步骤进行 选用叠式或框式饱和器 图和真空饱和装置 图在叠式饱和器下夹板的正中 依次放置透水板 滤纸 带试样的环刀 滤纸 透水板 如此顺序重复 由下向上重叠 到拉杆高度 将饱和器上夹板盖好后 拧紧拉杆上端的螺母 将各 个环刀在上 下夹板间夹紧 将装有试样的饱和器放入真空缸内 真空缸和盖之间涂一 薄层凡上林 盖紧将真空缸与抽气机接通 启动抽气机 当真空 压力表读数接近当地一个大气压力值时 抽气时间不少于微 开管夹 使清水徐徐注入真空缸 在注水过程中 真空压力表读数 宜保持不变 图真空饱和装置 饱和器真空缸橡皮塞二通阀排气管 管夹引水管盛水器接抽气机 待水淹没饱和器后停止抽气开管夹使空气进入真空缸 静止一段时间 细粒土宜为使试样充分饱和 打开真空缸 从饱和器内取出带环刀的试样 称环刀和试 样总质量 并按本标准式计算饱和度当饱和度低于 时 应继续抽气饱和 含水率试验 本试验方法适用于粗粒土 细粒土 有机质土和冻土 本试验所用的主要仪器设备 应符合下列规定 电热烘箱 应能控制温度为 天平 称量最小分度值称量最小分度 值 含水率试验 应按下列步骤进行 取具有代表性试样或用环刀中的试样 有机质 土 砂类土和整体状构造冻土为放人称量盒内 盖上盒盖 称 盒加湿土质量 准确至 打开盒盖 将盒置于烘箱内 在的恒温下烘至 恒量烘干时间对粘土 粉上不得少于对砂土不得少于对 含有机质超过干土质量的土 应将温度控制在的恒 温下烘至恒量 将称量盒从烘箱中取出 盖上盒盖 放入干燥容器内冷却 至室温 称盒加干土质量 准确至 试样的含水率 应按下式计算 准确至 式中干土质量 湿土质量 对层状和网状构造的冻土含水率试验应按下列步骤进行 用四分法切取试样 视冻土结构均匀程度而定 结构均匀 少取 反之多取 放入搪瓷盘中 称盘和试样质量 准确至 待冻土试样融化后 调成均匀糊状 土太湿时 多余的水分让 其自然蒸发或用吸球吸出 但不得将土粒带出 土太干时 可适当 加水称土糊和盘质量 准确至从糊状土中取样测定含水 率 其试验步骤和计算按本标准第条进行 层状和网状冻土的含水率 应按下式计算 准确至 式中含水率 冻土试样质量 糊状试样质量 糊状试样的含水率 本试验必须对两个试样进行平行测定 测定的差值 当含 水率小于时为当含水率等于 大于时为对层 状和网状构造的冻土不大于取两个测值的平均值 以百分 数表示 含水率试验的记录格式见附录表 密 度 试 验 环刀法 本试验方法适用于细粒土 本试验所用的主要仪器设备 应符合下列规定 环刀 内径和高度 天平 称量最小分度值称量最小分度 值 环刀法测定密度 应按本标准第条款的步骤进 行 试样的湿密度 应按下式计算 式中试样的湿密度准确到 试样的干密度 应按下式计算 本试验应进行两次平行测定 两次测定的差值不得大于 取两次测值的平均值 环刀法试验的记录格式见附录表 蜡封法 本试验方法适用于易破裂土和形状不规则的坚硬土 本试验所用的主要仪器设备 应符合下列规定 蜡封设备 应附熔蜡加热器 天平 应符合本标准第条款的规定 蜡封法试验 应按下列步骤进行 从原状土样中 切取体积不小于的代表性试样 清 除表面浮土及尖锐棱角 系上细线 称试样质量 准确至 持线将试样缓缓浸入刚过溶点的蜡液中 浸没后立即提 出 检查试样周围的蜡膜 当有气泡时应用针刺破 再用蜡液补平 冷却后称蜡封试样质量 将蜡封试样挂在天平的一端 浸没于盛有纯水的烧杯中 称蜡封试样在纯水中的质量 并测定纯水的温度 取出试样 擦干蜡面上的水分 再称蜡封试样质量当浸 水后试样质量增加时 应另取试样重做试验 试样的密度 应按下式计算 式中蜡封试样质量 蜡封试样在纯水中的质量 纯水在时的密度 蜡的密度 试样的干密度 应按式计算 本试验应进行两次平行测定 两次测定的差值不得大于 取两次测值的平均值 蜡封法试验的记录格式见附录表 灌 水 法 本试验方法适用于现场测定粗粒土的密度 本试验所用的主要仪器设备 应符合下列规定 储水筒 直径应均匀 并附有刻度及出水管 台秤 称量最小分度值 灌水法试验 应按下列步骤进行 根据试样最大粒径 确定试坑尺寸见表 表试 坑 尺 寸 试样最大粒径 试坑尺寸 直径深度 将选定试验处的试坑地面整平 除去表面松散的土层 按确定的试坑直径划出坑口轮廓线 在轮廓线内下挖至要 求深度 边挖边将坑内的试样装入盛土容器内 称试样质量 准确 到并应测定试样的含水率 试坑挖好后 放上相应尺寸的套环 用水准尺找平 将大于 试坑容积的塑料薄膜袋平铺于坑内 翻过套环压住薄膜四周 记录储水简内初始水位高度 拧开储水筒出水管开关 将 水缓慢注入塑料薄膜袋中当袋内水面接近套环边缘时 将水流 调小 直至袋内水面与套环边缘齐平时关闭出水管 持续 记录储水筒内水位高度当袋内出现水面下降时 应另取塑 料薄膜袋重做试验 试坑的体积 应按下式计算 式中试坑体积 储水筒内初始水位高度 储水筒内注水终了时水位高度 储水筒断面积 套环体积 试样的密度 应按下式计算 式中取自试坑内的试样质量 灌水法试验的记录格式见附录表 灌 砂 法 本试验方法适用于现场测定粗粒土的密度 本试验所用的主要仪器设备 应符合下列规定 密度测定器 由容砂瓶 灌砂漏斗和底盘组成 图 灌砂漏斗高直径尾部有孔径为的圆柱形阀 门 容砂瓶容积为容砂瓶和灌砂漏斗之间用螺纹接头联接 底盘承托灌砂漏斗和容砂瓶 图密度测定器 底盘灌砂漏斗螺纹接头容砂瓶阀门 天平 称量最小分度值称量最小分度值 标准砂密度的测定 应按下列步骤进行 标准砂应清洗洁净 粒径宜选用密度宜选 用 组装容砂瓶与灌砂漏斗 螺纹联接处旋紧 称其质量 将密度测定器竖立 灌砂漏斗口向上 关阀门 向灌砂漏斗 中注满标准砂 打开阀门使灌砂漏斗内的标准砂漏入容砂瓶内 继 续向漏斗内注砂漏入瓶内 当砂停止流动时迅速关闭阀门 倒掉漏 斗内多余的砂 称容砂瓶 灌砂漏斗和标准砂的总质量 准确至 试验中应避免震动 倒出容砂瓶内的标准砂 通过漏斗向容砂瓶内注水至水面 高出阀门 关阀门 倒掉漏斗中多余的水 称容砂瓶 漏斗和水的总 质量 准确到并测定水温 准确到重复测定次次 测值之间的差值不得大于取次测值的平均值 容砂瓶的容积 应按下式计算 式中容砂瓶容积 容砂瓶 漏斗和水的总质量 容砂瓶和漏斗的质量 不同水温时水的密度查表 表水 的 密 度 温度水的密度温度水的密度温度水的密度 标准砂的密度 应按下式计算 式中标准砂的密度 容砂瓶 漏斗和标准砂的总质量 灌砂法试验 应按下列步骤进行 按本标准第条款的步骤挖好规定的试坑尺 寸 并称试样质量 向容砂瓶内注满砂 关阀门 称容砂瓶 漏斗和砂的总质 量 准确至 将密度测定器倒置 容砂瓶向上 于挖好的坑口上 打开阀 门 使砂注入试坑在注砂过程中不应震动当砂注满试坑时关 闭阀门 称容砂瓶 漏斗和余砂的总质量 准确至并计算注满 试坑所用的标准砂质量 试样的密度 应按下式计算 式中注满试坑所用标准砂的质量 试样的干密度 应按下式计算 准确至 灌砂法试验的记录格式见附录表 土粒比重试验 一 般 规 定 对小于 等于和大于土颗粒组成的土 应分别采用比 重瓶法 浮称法和虹吸管法测定比重 土颗粒的平均比重 应按下式计算 式中土颗粒平均比重 粒径大于 等于的土颗粒比重 粒径小于的土颗粒比重 粒径大于 等于的土颗粒质量占试样总质量 的百分比 粒径小于的土颗粒质量占试样总质量的百分 比 本试验必须进行两次平行测定 两次测定的差值不得大于 取两次测值的平均值 比 重 瓶 法 本试验方法适用于粒径小于的各类土 本试验所用的主要仪器设备 应符合下列规定 比重瓶 容积或分长颈和短颈两种 恒温水槽 准确度应为 砂浴 应能调节温度 天平 称量最小分度值 温度计 刻度为最小分度值为 比重瓶的校准 应按下列步骤进行 将比重瓶洗净 烘干 置于干燥器内 冷却后称量 准确至 将煮沸经冷却的纯水注入比重瓶对长颈比重瓶注水至 刻度处 对短颈比重瓶应注满纯水 塞紧瓶塞 多余水自瓶塞毛细 管中溢出 将比重瓶放入恒温水槽直至瓶内水温稳定取出比重 瓶 擦干外壁 称瓶 水总质量 准确至测定恒温水槽内 水温 准确至 调节数个恒温水槽内的温度 温度差宜为测定不同 温度下的瓶 水总质量每个温度时均应进行两次平行测定 两次 测定的差值不得大于取两次测值的平均值绘制温度与 瓶 水总质量的关系曲线 见图 瓶加水质量 图温度和瓶 水质量关系曲线 比重瓶法试验的试样制备 应按本标准第条款 的步骤进行 比重瓶法试验 应按下列步骤进行 将比重瓶烘干称烘干试样当用的比重瓶 时 称烘干试样装入比重瓶 称试样和瓶的总质量 准确至 向比重瓶内注入半瓶纯水 摇动比重瓶 并放在砂浴上煮 沸 煮沸时间自悬液沸腾起砂土不应少于粘土 粉土不得 少于沸腾后应调节砂浴温度 比重瓶内悬液不得溢出对砂 土宜用真空抽气法 对含有可溶盐 有机质和亲水性胶体的土必须 用中性液体 煤油 代替纯水 采用真空抽气法排气 真空表读数宜 接近当地一个大气负压值 抽气时间不得少于 注 用中性液体 不能用煮沸法 将煮沸经冷却的纯水 或抽气后的中性液体 注入装有试 样悬液的比重瓶当用长颈比重瓶时注纯水至刻度处 当用短颈 比重瓶时应将纯水注满 塞紧瓶塞 多余的水分自瓶塞毛细管中溢 出将比重瓶置于恒温水槽内至温度稳定 且瓶内上部悬液澄清 取出比重瓶 擦干瓶外壁 称比重瓶 水 试样总质量 准确至 并应测定瓶内的水温 准确至 从温度与瓶 水总质量的关系曲线中查得各试验温度下的 瓶 水总质量 土粒的比重 应按下式计算 式中比重瓶 水总质量 比重瓶 水 试样总质量 时纯水或中性液体的比重 水的比重可查物理手册 中性液体的比重应实测 称量应准确 至 比重瓶法试验的记录格式见附录表 浮称法 本试验方法适用于粒径等于 大于的各类土 且其中 粒径大于的土质量应小于总土质量的 本试验所用的主要仪器设备 应符合下列规定 铁丝筐 孔径小于边长为高为 盛水容器 尺寸应大于铁丝筐 浮秤天平 称量最小分度值图 图浮秤天平 平衡砝码盛水容器盛粗粒土的铁丝筐 浮称法试验 应按下列步骤进行 且取代表性试样将试样表面清洗洁净 浸入 水中一昼夜后取出 放入铁丝筐 并缓慢地将铁丝筐浸没于水中 在水中摇动至试样中无气泡逸出 称铁丝筐和试样在水中的质量 取出试样烘干 并称烘干 试样质量 称铁丝筐在水中的质量 并测定盛水容器内水温 准确至 土粒比重 应按下式计算 式中铁丝筐和试样在水中的质量 铁丝筐在水中的质量 时纯水的比重 查有关物理手册 浮称法试验的记录格式见附录表 虹 吸 筒 法 本试验方法适用于粒径等于 大于的各类土 且其中 粒径大于的土质量等于 大于总土质量的 本试验所用的主要仪器设备 应符合下列规定 虹吸筒装置 图由虹吸筒和虹吸管组成 天平 称量最小分度值 量简 容积应大于 图虹吸筒 虹吸筒虹吸管橡皮管管夹量筒 虹吸筒法比重试验 应按下列步骤进行 取代表性试样试样应清洗洁净浸入水中一 昼夜后取出晾干 对大颗粒试样宜用干布擦干表面 并称晾干试样 质量 将清水注入虹吸筒至虹吸管口有水溢出时关管夹 试样缓 缓 放入虹吸筒中 边放边搅拌 至试样中无气泡逸出为止 搅动时 水不得溅出筒外 当虹吸筒内水面平稳时开管夹 让试样排开的水通过虹吸 管流入量筒 称量筒与水总质量 准确至并测定量筒内水 温 准确到 取出试样烘至恒量 称烘干试样质量 准确至称量 筒质量 准确至 土粒的比重 应按下式计算 式中量筒质量 量筒与水总质量 晾干试样的质量 虹吸筒法比重试验的记录格式见附录表 颗粒分析试验 筛析法 本试验方法适用于粒径小于 等于大于 的土 本试验所用的仪器设备应符合下列规定 分析筛 粗筛 孔径为 细筛 孔径为 天平 称量最小分度值称量最小分度值 称量最小分度值 振筛机 筛析过程中应能上下震动 其他 烘箱 研钵 瓷盘 毛刷等 筛析法的取样数量 应符合表的规定 表取 样 数 量 颗粒尺寸取样数量 以上 筛析法试验 应按下列步骤进行 按本标准表的规定称取试样质量 应准确至 试样数量超过时 应准确至 将试样过筛 称筛上和筛下的试样质量当筛下的 试样质量小于试样总质量的时 不作细筛分析 筛上的试样 质量小于试样总质量的时 不作粗筛分析 取筛上的试样倒入依次叠好的粗筛中 筛下的试样倒入依 次叠好的细筛中 进行筛析细筛宜置于振筛机上震筛 振筛时间 宜为再接由上而下的顺序将各筛取下 称各级筛上 及底盘内试样的质量 应准确至 筛后各级筛上和筛底上试样质量的总和与筛前试样总质 量的差值 不得大于试样总质量的 注 根据土的性质和工程要求可适当增减不同筛径的分析筛 含有细粒土颗粒的砂土的筛析法试验 应按下列步骤进 行 按本标准表的规定称取代表性试样 置于盛水容器 中充分搅拌 使试样的粗细颗粒完全分离 将容器中的试样悬液通过筛 取筛上的试样烘至恒 量 称烘干试样质量 应准确到并按本标准第条 款的步骤进行粗筛分析 取筛下的试样悬液 用带橡皮头的研杆研 磨 再过筛 并将筛上试样烘至恒量 称烘干试样质量 应准确至然后按本标准第条款的步骤进行细筛 分析 当粒径小于的试样质量大于试样总质量的 时 应按本标准密度计法或移液管法测定小于的颗粒组 成 小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比 应按下式 计算 式中小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比 小于某粒径的试样质量 细筛分析时为所取的试样质量 粗筛分析时为试样 总质量 粒径小于的试样质量占试样总质量的百分 比 以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比为纵坐 标 颗粒粒径为横坐标 在单对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线 见图 必要时计算级配指标 不均匀系数和曲率系数 不均匀系数按下式计算 式中不均匀系数 限制粒径 颗粒大小分布曲线上的某粒径 小于该 粒径的土含量占总质量的 有效粒径 颗粒大小分布曲线上的某粒径 小于该 粒径的土含量占总质量的 曲率系数按下式计算 式中曲率系数 颗粒大小分布曲线上的某粒径 小于该粒径的土含 量占总质量的 筛析法试验的记录格式见附录表 土粒直径 图颗粒大小分布曲线 密 度 计 法 本试验方法适用于粒径小于的试样 本试验所用的主要仪器设备 应符合下列规定 密度计 甲种密度计 刻度最小分度值为 乙种密度计刻度为最小分 度值为 量筒 内径约容积高约刻度 准确至 洗筛 孔径 洗筛漏斗 上口直径大干洗筛直径 下口直径略小于量筒 内径 天平 称量最小分度值称量最小分度 值 搅拌器 轮径孔径杆长约带螺旋叶 煮沸设备 附冷凝管装置 温度计 刻度最小分度值 其他 秒表 锥形瓶 容积研钵 木杵 电导率仪 等 本试验所用试剂 应符合下列规定 六偏磷酸钠溶液 溶解六偏磷酸钠于 水中 酸性硝酸银溶液 溶解硝酸银于的 硝酸溶液中 酸性氯化钡溶液 溶解氯化钡于的 盐酸溶液中 密度计法试验 应按下列步骤进行 试验的试样 宜采用风干试样当试样中易溶盐含量大于 时 应洗盐易溶盐含量的检验方法可用电导法或目测法 电导法 按电导率仪使用说明书操作测定时 试样溶 液 土水比为的电导率 并按下式计算时的电 导率 式中时悬液的电导率 时悬液的电导率 测定时悬液的温度 当大于时应洗盐 注 若大于应按本标准第节各步骤测定易溶盐含量 目测法 取风干试样于烧杯中 加适量纯水调成糊状 研散 再加纯水煮沸冷却后移入试管中 放置过夜 观察试管 出现凝聚现象应洗盐易溶盐含量 测定按本标准第节各步骤进行 洗盐方法 按式计算 称取干土质量为的 风干试样质量 准确至倒入的锥形瓶中 加纯水搅拌后用滤纸过滤或抽气过滤 并用纯 水洗滤到滤液的电导率小于或对酸 性硝酸银溶液和酸性氯化钡溶液无白色沉淀反应 为止 滤纸上的试样按第款步骤进行操作 称取具有代表性风干试样过筛 求出筛 上试样占试样总质量的百分比取筛下土测定试样风干含水率 试样干质量为的风干试样质量按下式计算 当易溶盐含量小于时 当易溶盐含量大于 等于时 式中易溶盐含量 将风于试样或洗盐后在滤纸上的试样 倒入锥形 瓶 注入纯水浸泡过夜 然后置于煮沸设备上煮沸 煮沸时 间宜为 将冷却后的悬液移入烧杯中 静置通过洗筛漏斗将 上部悬液过筛 遗留杯底沉淀物用带橡皮头研杵研散 再加适量水搅拌 静置再将上部悬液过筛 如此重 复倾洗 每次倾洗 最后所得悬液不得超过直至杯底砂粒 洗净 将筛上和杯中砂粒合并洗入蒸发皿中 倾去清水 烘干 称量 并按本标准第条款的步骤进行细筛分析 并计算各级 颗粒占试样总质量的百分比 将过筛悬液倒入量筒 加入六偏磷酸钠再注入 纯水至 注对加入六偏磷酸钠后仍产生凝聚的试样应选用其他分散剂 将搅拌器放入量筒中 沿悬液深度上下搅拌取出搅 拌器 立即开动秒表 将密度计放入悬液中 测记 和时的密度计读数每次读数均应在预定时 间前将密度计放入悬液中且接近读数的深度 保持密 度计浮泡处在量筒中心 不得贴近量筒内壁 密度计读数均以弯液面上缘为准甲种密度计应准确至 乙种密度计应准确至每次读数后 应取出密度计放 入盛有纯水的量筒中 并应测定相应的悬液温度 准确至 放入或取出密度计时 应小心轻放 不得扰动悬液 小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比应按下式 计算 甲种密度计 式中小于某粒径的试样质量百分比 试样干质量 土粒比重校正值 查表 悬液温度校正值 查表 弯月面校正值 分散剂校正值 甲种密度计读数 乙种密度计 式中土粒比重校正值 查表 悬液温度校正值 查表 弯月面校正值 分散剂校正值 乙种密度计读数 悬液体积 时纯水的密度 表土粒比重校正表 土粒比重 比重校正值 甲种密度计乙种密度计 续表 土粒比重 比重校正值 甲种密度计乙种密度计 表温度校正值表 悬液温度 甲种密度计 温度校正值 乙种密度计 温度校正值 悬液温度 甲种密度计 温度校正值 乙种密度计 温度校正值 续表 悬液温度 甲种密度计 温度校正值 乙种密度计 温度校正值 悬液温度 甲种密度计 温度校正值 乙种密度计 温度校正值 试样颗粒粒径应按下式计算 式中试样颗粒粒径 水的动力粘滞系数查表 时水的比重 时纯水的密度 某一时间内的土粒沉降距离 沉降时间 重力加速度 颗粒大小分布曲线 应按本标准第条的步骤绘制 当密度计法和筛析法联合分析时 应将试样总质量折算后绘制颗 粒大小分布曲线 并应将两段曲线连成一条平滑的曲线见本标准 图 密度计法试验的记录格式见附录表 移 液 管 法 本试验方法适用于粒径小于的试样 本试验所用的主要仪器设备应符合下列要求 移液管 图容积 图移液管装置 二通阀三通阀移液管接吸球 放液口移液管容积移液管口 烧杯 容积 天平 称量最小分度值 其他与密度计法相同 移液管法试验 应按下列步骤进行 取代表性试样 粘土砂土准确至并 按本标准第条款的步骤制备悬液 将装置悬液的量筒置于恒温水槽中 测记悬液温度 准确 至试验过程中悬液温度变化范围为并按本标准 式计算粒径小于和其他所需 粒径下沉一定深度所需的静置时间 或查表 表土粒在不同温度静水中沉降时间表 土粒 比重 土粒 直径 沉降 距离 注 表也可以固定相同的沉降距离计算出相应的沉降时间 用搅拌器沿悬液深度上 下搅拌取出搅拌器 开动 秒表 将移液管的二通阀置于关闭位置 三通阀置于移液管和吸球 相通的位置 根据各粒径所需的静置时间 提前将移液管放入 悬液中 浸入深度为用吸球吸取悬液吸取量应不少于 旋转三通阀 使吸球与放液口相通 将多余的悬液从放液 回流出 收集后倒入原悬液中 将移液管下口放火烧杯内 旋转三通阀 使吸球与移液管 相通 用吸球将悬液挤入烧杯中 从上口倒入少量纯水 旋转二通 阀 使上下口连通 水则通过移液管将悬液洗入烧杯中 将烧杯内的悬液蒸干 在温度下烘至恒量 称 烧杯内试样质量 准确至 小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比 应按下式 计算 式中悬液总体积 吸取悬液的体积 吸取悬液中的试样干质量 颗粒大小分布曲线应按本标准第条绘制当移液 管法和筛析法联合分析时 应将试样总质量折算后绘制颗粒大小 分布曲线 并将两段曲线连成一条平滑的曲线见本标准图 移液管法试验的记录格式见附录表 界限含水率试验 液 塑限联合测定法 本试验方法适用于粒径小于以及有机质含量不大 于试样总质量的土 本试验所用的主要仪器设备 应符合下列规定 液 塑限联合测定仪 图包括带标尺的圆锥仪 电 磁铁 显示屏 控制开关和试样杯圆锥质量为锥角为 读数显示宜采用光电式 游标式和百分表式 试样杯内径为 高度为 图液 塑限联合测定仪示意图 显示屏电磁铁带标尺的圆锥仪试样杯控制开关升降座 天平 称量最小分度值 液 塑限联合测定法试验 应按下列步骤进行 本试验宜采用天然含水率试样 当土样不均匀时 采用风 干试样 当试样中含有粒径大于的土粒和杂物时 应过 筛 当采用天然含水率土样时 取代表性土样采用风干 试样时 取筛下的代表性土样将试样放在橡皮板上 用纯水将土样调成均匀膏状 放入调土皿 浸润过夜 将制备的试样充分调拌均匀 填入试样杯中 填样时不应 留有空隙 对较干的试样应充分搓揉 密实地填入试样杯中 填满 后刮平表面 将试样杯放在联合测定仪的升降座上 在圆锥上抹一薄层 凡士林 接通电源 使电磁铁吸住圆锥 调节零点 将屏幕上的标尺调在零位 调整升降座 使圆锥 尖接触试样表面 指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样 经后测 读圆锥下沉深度 显示在屏幕上取出试样杯 挖去锥尖入土处的 凡士林 取锥体附近的试样不少于放入称量盒内 测定含水 率 将全部试样再加水或吹干并调匀 重复本条至款的步 骤分别测定第二点 第三点试样的圆锥下沉深度及相应的含水率 液塑限联合测定应不少于三点 注 圆锥入土深度宜为 试样的含水率应按本标准式计算 以含水率为横坐标 圆锥入土深度为纵坐标在双对数坐标 纸上绘制关系曲线 图三点应在一直线上如图中线 当三点不在一直线上时 通过高含水率的点和其余两点连成二条 直线 在下沉为处查得相应的个含水率 当两个含水率的 差值小于时 应以两点含水率的平均值与高含水率的点连一 直线如图中线 当两个含水率的差值大于 等于时 应重做 试验 在含水率与圆锥下沉深度的关系图 见本标准图 上查得下沉深度为所对应的含水率为液限 查得下沉深度 为所对应的含水率为液限 查得下沉深度为所 对应的含水率为塑限 取值以百分数表示 准确至 图圆锥下沉深度与含水率关系曲线 塑性指数应按下式计算 式中塑性指数 液限 塑限 液性指数应按下式计算 式中液性指数 计算至 液 塑限联合测定法试验的记录格式见附录表 碟式仪液限试验 本试验方法适用于粒径小于的土 本试验所用的主要仪器设备 应符合下列规定 碟式液限仪 由铜碟 支架及底座组成 图底座应 为硬橡胶制成 开槽器 带量规 具有一定形状和尺寸 图 图碟式液限仪 开槽器销子支架土碟 蜗轮摇柄底座调整板 碟式仪的校准应按下列步骤进行 松开调整板的定位螺钉 将开槽器上的量规垫在铜碟与底 座之间 用调整螺钉将铜碟提升高度调整到 保持量规位置不变 迅速转动摇柄以检验调整是否正确 当蜗形轮碰击从动器时 铜碟不动 并能听到轻微的声音 表明调 整正确 拧紧定位螺钉 固定调整板 试样制备应按本标准第条款的步骤制备不同 含水率的试样 碟式仪法试验 应按下列步骤进行 将制备好的试样充分调拌均匀 铺于铜碟前半部 用调土 刀将铜碟前沿试样刮成水平 使试样中心厚度为用开槽器 经蜗形轮的中心沿铜碟直径将试样划开 形成形槽 以每秒两转的速度转动摇柄 使铜碟反复起落 坠击于底 座上 数记击数 直至槽底两边试样的合拢长度为时 记录 击数 并在槽的两边取试样不应少于放入称量盒内 测定含 水率 将加不同水量的试样 重复本条款的步骤测定槽底两 边试样合拢长度为所需要的击数及相应的含水率 试样宜 为个 槽底试样合拢所需要的击数宜控制在击之间 含水率按本标准式计算 以击次为横坐标 含水率为纵坐标 在单对数坐标纸上绘 制击次与含水率关系曲线 图取曲线上击次为所对应 的整数含水率为试样的液限 图液限曲线 碟式仪法液限试验的记录格式见附录表 滚搓法塑限试验 本试验方法适用于粒径小于的土 本试验所用的主要仪器设备 应符合下列规定 毛玻璃板 尺寸宜为 卡尺 分度值为 滚搓法试验 应按下列步骤进行 取筛下的代表性试样放在盛土皿中加纯水 拌匀 湿润过夜 将制备好的试样在手中揉捏至不粘手 捏扁 当出现裂缝 时 表示其含水率接近塑限 取接近塑限含水率的试样用手搓成椭圆形 放在 毛玻璃板上用手掌滚搓 滚搓时