土工试验检测实施细则.docx

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土工试验检测实施细则

土工试验检测实施细则

10.7.1含水量试验

7.1.1试验目的：

测定土的含水量。

本试验方法适用于粘质土、粉质土、砂类土和有机质土类。

7.1.2依据标准：

《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）

7.1.3仪器设备：

烘箱

天平

干燥器

称量盒

7.1.4试验步骤

1、具有代表性试样，细粒土15-30g，砂类土、有机土为50g，放入称量盒内，立即盖好盒盖，称质量。

结果即为湿土质量。

2、打开盒盖，将试样和盒放入烘箱内，在温压105-110℃恒温下烘干。

烘干时间对细粒土不得少于8h，对砂类土不得少于6h。

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。

3、将烘干后的试样和盒取出，放入干燥器内冷却（一般只需0.5h-1h即可）。

冷却后盖好盒盖，称量，准确至0.01g。

7.1.5结果计算：

下式计算含水量：

式中：

ω—含水量，%；

m—湿土质量，g；

ms—干土质量，g。

7.1.7含水量试验（酒精燃烧法）

7.1.8试验目的：

本试验方法适用于快速简易测定细粒土（含有机质的除外）的含水量。

7.1.9依据标准：

《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）

7.1.10仪器设备：

称量盒（定期调整为恒质量）。

天平：

感量0.01g。

酒精：

纯度95％。

滴管、火柴、调土刀等。

7.1.11试验步骤：

1、取代表性试样（粘质土5～10g，砂类土20～30g），放入称量盒内，称湿土质量。

2、用滴管将酒精注入放有试样的称量盒内，直到盒中出现自由液面为止。

为使酒精在试样中充分混合均匀，可将盒底在桌面上轻轻敲击。

3、点燃盒中酒精，燃至火焰熄灭。

4、将试样冷却数min，按本试验8.2.4.1至8.2.4.3方法重新燃烧两次。

5、待第三次火焰熄灭后，盖好盒盖，立即称干土质量，准确至0.01g。

10.7.2密度试验

7.2.1试验目的：

测定该土压实后的密实度。

7.2.2依据标准：

《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）

7.2.3仪器设备

环刀

修土刀

钢丝锯

凡士林等。

7.2.4试验步骤：

1、按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样，整平两端，环刀内壁涂一薄层凡士林，刀口向下放在土样上。

2、土刀或钢丝锯将土样上部削成略大于环刀直径的土柱，然后将环刀垂直下压，边压边削，至土样伸出环刀上部为止。

削去两端余土，使与环刀口面齐平，并用剩余土样测定含水量。

3、擦净环刀外壁，称环刀与土盒质量，准确至0.1g

7.2.5结果计算：

1、按下列公式计算湿密度及干密度：

式中：

ρ—湿密度，g/cm3；

m1—环刀与土盒质量，g；

m2—环刀质量，g；

V—环刀体积，cm3；

ρ天—干密度，g/cm3；

ω—含水量，%。

7.2.6密度试验--灌砂法

7.2.7试验目的：

测定该土压实后的密实度。

7.2.8依据标准：

《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）

7.2.9仪器设备

灌砂筒：

基板

台秤

7.2.10仪器标定：

1、确定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量，其步骤如下：

1.1、在储砂筒内装满砂。

筒内砂的高度与筒顶的距离不超过15mm。

称筒内砂的质量m1，准确至1g。

每次标定及而后的试验都维持这个质量不变。

1.2、将开关打开，让砂流出，并使流出砂的体积与工地所挖试洞的体积相当（或等于标定罐的容积）。

然后关上开关，并称量筒内砂的质量m5，准确至1g。

1.3、将灌砂筒放在玻璃板上。

打开开关，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，关上开关，并细心地取走灌砂筒。

1.4、收集并称量留在玻璃板上的砂或称量筒内的砂，准确至1g。

玻璃板上的砂就是填满灌砂筒下部圆锥体的砂。

1.5、重复上述测量，至少三次。

最后取其平均值，准确至1g。

2、确定量砂的密度ρs（g/cm3）

2.1、用水确定标定罐的容积V（cm3），方法如下：

将空罐放在台秤上，使罐的上口处于水平位置，读记罐质量m7，准确至1g。

向标定罐中灌水，注意不要将水弄到台秤上或罐的外壁。

将一直尺放在罐顶，当罐中水面快要接近直尺时，用滴管往罐中加水，直到水面接触直尺。

移去直尺，读记罐和水的总质量m8，重复测量时，仅需用吸管从罐中取出少量水，并用滴管重新将水加满到接触直尺。

标定罐的体积按下式计算：

V=m8-m7

2.2、在储砂筒中装入质量为ma的砂，并将罐砂筒放在标定罐上，打开开关，让砂流出，直到储砂筒内的砂不再下流时，并闭开关。

取下罐砂筒，称筒内剩余的砂质量，准确至1g。

2.3、重复上述测量，至少三次，最后取其平均值，准确至1g。

2.4、按下式计算填满标定罐所需砂的质量。

ma=m1-m2-m3

式中：

m1—灌砂入标定罐前，筒内砂的质量，g；

m2—灌砂筒下部圆锥体内砂的平均质量，g；

m3—灌砂入标定罐后，筒内剩余砂的质量，g。

2.5、按下式计算量砂的密度ρs（g/cm3）：

式中：

V—标定罐的体积，cm3。

7.2.11试验步骤：

1、在试验地点，选一块约40cm×40cm的平坦表面，并将其清扫干净。

将基板放在此平面上。

如此表面的粗糙度较大，则将盛有量砂m5（g）的灌砂筒放在基板中间的圆孔上。

打开灌砂筒开关，让砂流入基板的中孔内，直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。

取下罐砂筒，并称量筒内砂的质量m6，准确至1g。

2、取走基板，将留在试验地点的量砂收回，重新将表面清扫干净。

将基板放在清扫干净的表面上，沿基板中孔凿洞，洞的直径100mm。

在凿洞过程中，应注意不使凿出的试样丢失，并随时将凿松的材料取出，放在已知质量的塑料袋内，密封。

试洞的深度应等于碾压层厚度。

凿洞毕，称此塑料袋中全部试样质量，准确至1g。

减去已知塑料袋质量后，即为试样的总质量mt。

3、从挖出的全部试样中取有代表性的样品，放入铝盒中，测定其含水量ω。

样品数量：

对于细粒土，不少于100g；对于粗粒土，不少于500g。

4、将基板安放在试洞上，将灌砂筒安放在基板中间（储砂筒内放满砂至恒量m1），使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞。

打开灌砂筒开关，让砂流入试洞内。

关闭开关。

仔细取走灌砂筒，称量筒内剩余砂的质量m4，准确至1g。

5、如清扫干净的平坦的表面上，粗糙度不大，则不需要放基板，将灌砂筒直接放在已挖好的试洞上。

打开筒的开关，让砂流入试洞内。

在此期间，应注意勿碰动灌砂筒。

直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关。

仔细取走灌砂筒，称量筒内剩余砂的质量m4，准确至1g。

6、取出试洞内的量砂，以备下次试验时使用。

若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质，则应重新烘干，过筛，并放置一段时间，使其与空气的湿度达到平衡后再用。

7、如试洞中有较大孔隙，量砂可能进入孔隙时，则应按试洞外形，松弛放入一层柔软的纱布。

然后再进行灌砂工作。

7.2.12结果计算：

1、按下式计算填满试洞所需的质量mb（g）：

灌砂时试洞上放有基板的情况：

mb=m1-m4-（m5-m6）

灌砂时试洞上不放基板的情况：

mb=m1-m4’-m2

式中：

m1—灌砂放试洞前筒内砂的质量，g；

m2—灌砂筒下部圆锥体内砂的平均质量，g；

m4、m4’—灌砂入试洞后，筒剩余砂的质量，g；

（m5—m6）-灌砂筒下部圆锥体内及基板的粗糙表面间砂的总质量

2、按下式计算试验地点土的湿密度

mt---试洞中取出的全部土样的质量，

mb------填满试洞所需砂的质量

ρs--量砂的密度

3、按下式计算土的干密度:

　ρd=ρ/1+0.01ω

10.7.3击实试验

7.3.1试验目的：

通过轻型击实和重型击实，确定该土最大干密度和最佳含水量。

7.3.2依据标准：

《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）

7.3.3仪器设备

标准击实仪

烘箱及干燥器

天平台秤感量

圆孔筛

拌和工具

金属盘

土铲

喷水设备

碾土器

盛土盘

量筒

推土器

铝盒

修土刀

平直尺等。

　7.3.4本试验可分别采用不同的方法准备试样：

1、干土法（土重复使用）将具有代表性的风干或在50℃温度下烘干的土样放在橡皮板上，用圆木棍碾散，然后过不同孔径的筛（视粒径大小而定）。

对于小试筒，按四分法取筛下的土约3kg，对于大试筒，同样按四分法取样约6.5kg。

估计土样风干或天然含水量，如风干含水量低于开始含水量太多时，可将土样铺于一不吸水的盘上，用喷水设备均匀地喷洒适当用量的水，并充分拌和，闷料一夜备用。

2、干土法（土不重复使用）按四分法至少准备5个试样，分别加入不同水份（按2-3％含水量递增），拌匀后闷一夜备用。

3、湿土法（土不重复使用）对于高含水量土，可省略过筛步骤，用手拣除大于38mm的粗石子即可。

保持天然含水量的第一个土样，可立即用于击实试验。

其余几个试样，将土分成小土块，分别风干，使含水量按2-3％递减。

7.3.5试验步骤：

1、根据工程要求，按规定选择轻型或重型试验方法。

根据土的性质（含易击碎风化石数量多少，含水量高低），按规定选用干土法（土重复或不重复使用）或湿土法。

2、将击实筒放在坚硬的地面上，取制备好的土样分3-5次倒入筒内。

小筒按三层法时，每层约800-900g（其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/3）；按五层法时，每次约400-500g（其量应使击实后的土样等于或略高于筒的1/5。

对于大试筒，先将垫块放入筒内底板上，按五层法时，每层需试样约900g（细粒土）-1100g（粗粒土）；按三层法时，每层需试样1700g左右。

整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击实数进行第一层土的击实，击实时捶应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于土样面，第一层击实完毕后，将试样层面”拉毛”，然后再装入套筒，重复上述方法进行其余各层土的击实。

小试筒击实后，试样不应高出筒顶面5mm；大试筒击实后，试样不应高出筒顶面6mm。

3、用修土刀沿套筒内壁削刮，使试样与套筒脱离后，扭动并取下套筒，齐筒顶细心削平试样，拆除底板，擦净筒外壁，称量，准确至1g。

4、用推土器推出筒内试样，从试样中心处取样测其含水量，计算至0.1％。

测定含水量用试样的数量按规定取样（取出有代表性土样）。

两个试样含水量的精度应符合规定。

5、对于干土法（土重复使用），将试样搓散，然后按规定进行洒水、拌和，但下需闷料，每次约增加2％-3％的含水量，其中有两个大于和两个小于最佳含水量，所需加水量按下式计算：

式中：

mw----所需的加水量,

mi-----含水量时土样的质量，

w1----土样原有含水量，

w----要求达到的含水量，

按上述步骤进行其它含水量试样的击实试验。

对于干土法（土不重复使用）和湿土法，按第3条所备各个试样，分别按上述步骤进行击实试验。

7.3.6结果计算：

1、按下式计算击实后各点的干密度：

式中：

ρ天-----干密度，ρ----湿密度，w----含水量，

2、以干密度为纵坐标，含水量为横坐标，绘制干密度与含水量的关系曲线，曲线上峰值点的纵、横坐标分别为最大干密度和最佳含水量。

如曲线上不能绘出明显的峰值点，应进行补点或重做。

3、按下式计算空气体积等于零的等值线，并将这根线绘在含水量与干密度的关系图上，以资比较。

式中：

ρ天----试样的干密度，Va----空气体积，

Gs----试样比重，对于粗粒土，则为土中粗细颗粒的混合比重；

w----试样的含水量，

4、当试样中有大于38mm颗粒时，应先取出大于38mm颗粒，并求得其百分率，把小于38mm部分作击实试验，按下面公式分别对试验所得的最大干密度和最小含水量进行校正（适用地大于38mm颗粒的含水量小于30％时）。

最大干密度按下式校正：

式中：

ρ’天m--