公路土工試驗(yàn)規(guī)程修訂實(shí)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(yǔ)、符號(hào)”一章。對(duì)各章內(nèi)容(nirng)及條文說(shuō)明 u 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u 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u 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)u 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)方法第1頁(yè)/共101頁(yè)第一頁(yè)，共102頁(yè)。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)

2、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)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)( ji)不排水試驗(yàn)中，增加了固結(jié)( ji)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)第2頁(yè)/共101頁(yè)第二頁(yè)，共102頁(yè)。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(xiàng)u對(duì)粗粒土和細(xì)粒土的分類進(jìn)行(jn

3、xng)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第3頁(yè)/共101頁(yè)第三頁(yè)，共102頁(yè)。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?！?，將“漂石粒50%”改為(i wi)“漂石粒卵石粒”。第4頁(yè)/共101頁(yè)第四頁(yè)，共102頁(yè)。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(yè)/共101頁(yè)第五頁(yè)，共102頁(yè)。3.4 細(xì)粒(x l)土分類細(xì)粒(x l)土劃分規(guī)定93規(guī)程：（1）細(xì)粒(x l)土中粗粒組質(zhì)量少于總質(zhì)量25%的土稱細(xì)粒(x l)土。（2）細(xì)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(xì)粒(x l)土。（3）含有機(jī)質(zhì)的細(xì)粒(x l)土稱有機(jī)質(zhì)土。07規(guī)程：（1）細(xì)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(xì)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(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。第6頁(yè)/共101頁(yè)第六頁(yè)，共102頁(yè)。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(yè)/共101頁(yè)第七頁(yè)，共102頁(yè)。3.特殊土分類(fn li) 07規(guī)程對(duì)鹽漬土的分類(fn li)進(jìn)行了細(xì)分，并增加了凍土分類(fn li)標(biāo)準(zhǔn)。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(yè)/共101頁(yè)第八頁(yè)，共102頁(yè)。凍土按凍結(jié)(dngji)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間分類類型持續(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)第9頁(yè)/共101頁(yè)第九頁(yè)，共102頁(yè)。n條文說(shuō)明n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(dn xio)，為此，07規(guī)程中測(cè)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?？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(dn xio)，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。n仍將93規(guī)程中的原老土名與現(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。第10頁(yè)/共101頁(yè)第十頁(yè)，共102頁(yè)。新老土(lo t)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

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(yè)/共101頁(yè)第十一頁(yè)，共102頁(yè)。l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(guò)渡區(qū)，可能由低液限粉

9、土ML過(guò)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(lái)的。l根據(jù)(gnj)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”）。第12頁(yè)/共101頁(yè)第十二頁(yè)，共102頁(yè)。5.5.土的含水率試驗(yàn)土的含水率試驗(yàn)(shyn)(shyn)（修正）（修正）T0103-1993 烘干(hn n)法93規(guī)程： 對(duì)含有機(jī)質(zhì)超過(guò)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(duì)含有機(jī)質(zhì)超過(guò)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(yè)/共101頁(yè)第十三頁(yè)，共102頁(yè)。條文說(shuō)明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(guò)80的溫度下烘干，并可能要烘干更長(zhǎng)的時(shí)間。鑒于碳化鈣氣壓法目前已很少使用，市場(chǎng)上已不多見(jiàn)。過(guò)去引用該方法主要是考慮邊遠(yuǎn)地區(qū)電力供應(yīng)困難(kn nn)，現(xiàn)場(chǎng)工作條件較差等問(wèn)題，無(wú)法開(kāi)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法作為含水率的試驗(yàn)方法。第14頁(yè)/共101頁(yè)第十四頁(yè)，共102頁(yè)。7.7.土的比重土的比重(bzhng)(bz

11、hng)試驗(yàn)試驗(yàn)07規(guī)程(guchng)新增了T0169-2007 浮力法目的和適用范圍 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%。試驗(yàn)原理 通過(guò)測(cè)定試樣完全浸沒(méi)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）。第15頁(yè)/共101頁(yè)第十五頁(yè)，共102頁(yè)。條文說(shuō)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(kāi)敞的兩部分。浸水時(shí)開(kāi)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(lái)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(shí)際上是指被水充填的孔隙。3.浮力法所測(cè)結(jié)果(ji gu)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。第16頁(yè)/共101頁(yè)第十六頁(yè)，共102頁(yè)。8.8.顆粒分析顆粒分析(fnx)(fnx)試驗(yàn)試驗(yàn) T0116-2007 密度計(jì)法增加(zngji)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。第17頁(yè)/共101頁(yè)第十七頁(yè)，共102頁(yè)。n條文(tiown)說(shuō)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(jì)在生產(chǎn)后

13、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。n密度計(jì)土粒沉降距離校正n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)定量筒內(nèi)水面讀數(shù)（以彎月面上緣為準(zhǔn)）后畫(huà)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(huà)一標(biāo)記。兩者之差，即為密度計(jì)浮泡的體積。n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。第18頁(yè)/共101頁(yè)第十八頁(yè)，共102頁(yè)。 將密度計(jì)固定于

14、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(cdng)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。第19頁(yè)/共101頁(yè)第十九頁(yè)，共102頁(yè)。第20頁(yè)/共101頁(yè)第二十頁(yè)，共102頁(yè)。9.9.界限界限(jixin)(jixin)含水率試驗(yàn)含水率試驗(yàn) 07規(guī)程(guchng)增加： T0118-2007 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 增加了T0170-2007 液限碟式儀法第21頁(yè)/共101頁(yè)第二十一頁(yè)，共102頁(yè)。nT0118-2007 液限和塑限聯(lián)合(linh)

15、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)(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(guò)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)(duyng)的含水率即為該土樣的塑限。pw第22頁(yè)/共101頁(yè)第二十二頁(yè)，共102頁(yè)。n條文說(shuō)明(shumng)n1950以來(lái)，我國(guó)一直采用瓦氏76g平衡錐來(lái)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。n根據(jù)1000多個(gè)土樣的液限試驗(yàn)，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：n (r=

16、0.96，n=1106)n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(shuō)明(shumng)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 0.66LLww第23頁(yè)/共101頁(yè)第二十三頁(yè)，共102頁(yè)。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(duì)于擾動(dòng)土，排除了結(jié)構(gòu)(jigu)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，

17、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。l 定義密實(shí)度系數(shù)K2：l 飽水時(shí)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(yè)/共101頁(yè)第二十四頁(yè)，共102頁(yè)。 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)(shyn)密實(shí)度對(duì)入土深度影響的標(biāo)準(zhǔn)。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(yè)/共101頁(yè)第二十五頁(yè)，共102頁(yè)。 從上圖可以看出，液限wL35的點(diǎn)比較集中，hP值基本上在23mm范圍內(nèi)波動(dòng)(bdng)；而wL35的點(diǎn)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(yàn)過(guò)程中無(wú)峰值或穩(wěn)定值時(shí)，可用Lmax值為(1/15-1/10)D作為確定破壞值的標(biāo)準(zhǔn)。第100頁(yè)/共101頁(yè)第一百頁(yè)，共102頁(yè)。謝謝您的觀看(