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1、主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第1頁共28頁一 試樣制備 本試驗(yàn)方法適用于顆粒粒徑小于60mm的原狀土和擾動(dòng)土。1.1.2 根據(jù)力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)項(xiàng)目要求,原狀土樣同一組試樣間密度的允許差值為0.03g/cm3;擾動(dòng)土樣同一組試樣的密度與要求的密度之差不得大于±0.01 g/cm3;一組試樣的含水率與要求的含水率之差不得大于±1%。 試樣制備需的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:1 細(xì)篩:孔徑0.5mm,2mm。2 洗篩:孔徑0.075mm。3 臺(tái)秤和天平:稱量500g,最小分度值0.1g;稱量200g,最小分度值0.01g。4 環(huán)
2、刀:不銹鋼材料制成,內(nèi)徑61.8mm和79.8mm,高20mm;內(nèi)徑61.8mm,高40mm。5 其他:包括切土刀、鋼絲鋸、碎土工具、烘箱、保濕缸、噴水設(shè)備等。1.1.4 原狀土試樣制備,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1 將土樣筒按標(biāo)明的上下方向放置,剝?nèi)ハ灧夂湍z帶,開啟土樣取出土樣。檢查土樣結(jié)構(gòu),當(dāng)確定土樣已受擾動(dòng)或取土質(zhì)量不符合規(guī)定時(shí),不應(yīng)制備力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)的試樣。2 根據(jù)試驗(yàn)要求用環(huán)刀切取試樣時(shí),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,秤環(huán)刀和土的總質(zhì)量。3 從
3、余土中取代表性試樣測(cè)定含水率,比重、顆粒分析、界限含水率等項(xiàng)試驗(yàn)的取樣,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第1.1.5條2款步驟的規(guī)定進(jìn)行。4 切削試樣時(shí),應(yīng)對(duì)土樣的層次、氣味、顏色、夾雜物、裂縫和均勻性進(jìn)行描述,對(duì)低塑性和高靈敏度的軟土、制樣時(shí)不得擾動(dòng)。1.1.5 擾動(dòng)土試樣的備樣,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1 將土樣從土樣筒或包裝袋中取出,對(duì)土樣的顏色、氣味、夾雜物和土類及均勻程度進(jìn)行描述,并將土樣切成碎塊,拌和均勻,取代表性土樣測(cè)定含水率。主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第2頁共28頁2 對(duì)均質(zhì)和含有機(jī)質(zhì)的土樣,宜采用天然含水率狀態(tài)下代表性土樣,供顆粒分析、界限含水率試
4、驗(yàn)。對(duì)非均質(zhì)土應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)目取足夠數(shù)量的土樣,置于通風(fēng)處涼干至碾散為止。對(duì)砂土和進(jìn)行比重試驗(yàn)的土樣宜在105110溫度下烘干,對(duì)有機(jī)質(zhì)含量超過5%的土、含石膏和硫酸鹽的土,應(yīng)在6570溫度下烘干。3 將風(fēng)干或烘干的土樣放在橡皮板上用橡皮錘碾散。4 對(duì)分散后的粗粒土和細(xì)粒土,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)表B.1.1的要求過篩。對(duì)含細(xì)粒土的礫質(zhì)土,應(yīng)先用水浸泡并充分?jǐn)嚢瑁勾旨?xì)顆粒分離后按不同試驗(yàn)項(xiàng)目的要求進(jìn)行過篩。二 含水率試驗(yàn) 本試驗(yàn)方法適用于粗粒土、細(xì)粒土、有機(jī)質(zhì)土和凍土。2.1.2 本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備,符合下列規(guī)定:1 電熱烘箱:應(yīng)能控制溫度為105110。2 天平:稱量200g,最小分度值0.01g
5、;稱量1000g,最小分度值0.1g。2.1.3 含水率試驗(yàn),應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1 取具有代表性試樣1530g或用環(huán)刀中的試樣,有機(jī)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105110的恒溫下烘至恒量。烘干時(shí)間對(duì)粘土、粉土不得小于8h,對(duì)砂土不得小于6h,對(duì)含有機(jī)質(zhì)超過干土質(zhì)量5%的土,應(yīng)將溫度控制在6570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。2.1.4 試樣的含水率,應(yīng)按下式計(jì)算,準(zhǔn)確至0.1%。0=(m0/md-1)×
6、;100% (2.1.4)式中 md干土質(zhì)量(g)m0濕土質(zhì)量(g) 對(duì)層狀和網(wǎng)狀構(gòu)造的凍土含水率試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:用四分法切取200主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第3頁共28頁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,稱試樣質(zhì)量m1,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(shí),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(shí),可適當(dāng)加水),稱土糊質(zhì)量m2,準(zhǔn)確至0.1g,從糊狀土中取樣測(cè)定含水率h,其試驗(yàn)步驟和計(jì)算按本標(biāo)準(zhǔn)第2.1.3、2.1.4條進(jìn)行。2.1.6 層狀和網(wǎng)狀
7、凍土的含水率,應(yīng)按下式計(jì)算,準(zhǔn)確至0.1%。=m1/m2(1+0.01h)-1×100% (2.1.6)式中 含水率(%)m1凍土試樣質(zhì)量(g)m2糊狀試樣質(zhì)量(g)h糊狀試樣的含水率(%)2.1.7 本試驗(yàn)必須對(duì)兩試樣進(jìn)行平行測(cè)定,測(cè)定的差值:當(dāng)含水率小于40%時(shí)為1%;當(dāng)含水率等于、大于40%時(shí)為2%,對(duì)層狀和網(wǎng)狀構(gòu)造的凍土不大于3%,取兩測(cè)值的平均值,以百分?jǐn)?shù)表示。 含水率試驗(yàn)的記錄格式見書SL237-1999附錄D表D1。三 土粒比重試驗(yàn)3.1.1 本試驗(yàn)方法適用于粒徑小于5 mm的各類土。3.1.2 本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:1 比重瓶:容積100ml或50
8、ml,分長(zhǎng)頸和短頸兩種。2 恒溫水槽:準(zhǔn)確度應(yīng)為±1。3 砂?。簯?yīng)能調(diào)節(jié)溫度。4 天平:稱量200g,最小分度值為0.5。5 溫度計(jì):刻度為0-50,最小分度值為0.5。 比重瓶的校準(zhǔn),應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1 將比重瓶洗凈、烘干、置于干燥器內(nèi),冷卻后稱量,準(zhǔn)確至0.001g。主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第4頁共28頁2 將煮沸經(jīng)冷卻的純水注入比重瓶,對(duì)長(zhǎng)頸比重瓶注水至刻度處;對(duì)短頸比重瓶應(yīng)注滿純水,塞緊瓶塞,多余水自瓶毛細(xì)管中溢出,將比重瓶放入恒溫水槽直至瓶?jī)?nèi)水溫穩(wěn)定。取出比重瓶,擦干外壁,稱瓶、水總質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.001g。測(cè)定恒
9、溫水槽內(nèi)水溫,準(zhǔn)確至0.5。3 調(diào)節(jié)數(shù)個(gè)恒溫水槽內(nèi)的溫度,溫度差宜為5,測(cè)定不同溫度下的瓶、水總質(zhì)量,每個(gè)溫度時(shí)均應(yīng)進(jìn)行兩次平行測(cè)定,兩次測(cè)定的差值不得大于0.002g,取兩次測(cè)值的平均值。繪制溫度與瓶、水總質(zhì)量的關(guān)系曲線,見SL237-1999圖6.2.3。3.1.4 比重瓶法試驗(yàn)的試樣制備,應(yīng)按SL237-1999標(biāo)準(zhǔn)第3.1.5第1、2款的步驟進(jìn)行。3.1.5 比重瓶法試驗(yàn),應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1 將比重瓶烘干。稱烘干試樣15g(當(dāng)用50ml的比重瓶時(shí),稱烘干試樣10g)裝入比重瓶,稱試樣和瓶的總質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.001g。2 向比重瓶?jī)?nèi)注入半瓶純水,搖動(dòng)比重瓶,并放在砂浴上煮沸,煮沸時(shí)間自
10、懸液沸騰起砂土不應(yīng)少于30min,粘土、粉土不得小于1h。沸騰后應(yīng)調(diào)節(jié)砂浴溫度,比重瓶?jī)?nèi)懸液不得溢出。對(duì)砂土宜用真空抽氣法,對(duì)含有溶鹽、有機(jī)質(zhì)和親水性膠體的土必須用中性液體(煤油)代替純水,采用真空抽氣法排氣,真空表讀數(shù)宜接近當(dāng)?shù)匾粋€(gè)大氣負(fù)壓值,抽氣時(shí)間不得小于1h。注:用中性液休,不能用煮沸法。3 將煮沸經(jīng)冷卻的純水(或抽氣后的中性液體)注入裝有試樣懸液的比重瓶,當(dāng)用長(zhǎng)頸比重瓶時(shí)注純水至刻度處;當(dāng)用短頸比重瓶時(shí)應(yīng)將純水注滿,塞緊瓶塞 ,多余的水分自瓶塞毛細(xì)管中溢出。將比重瓶置于恒溫水槽內(nèi)至溫度穩(wěn)定,且瓶?jī)?nèi)上部懸液澄清。取出比重瓶,擦干瓶外壁,稱比重瓶、水試樣總質(zhì)量,準(zhǔn)確于0.001g;并應(yīng)測(cè)
11、定瓶?jī)?nèi)的水溫,準(zhǔn)確至0.5。4 從溫度與瓶、水總質(zhì)量的關(guān)系曲線中查得各試驗(yàn)溫度下的瓶、水總質(zhì)量。 土粒的比重,應(yīng)按下式計(jì)算:主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第5頁共28頁Gs=md/(mbw+md+mbws)×GiT (3.1.6)式中 mbw比重瓶、水總質(zhì)量(g)mbws比重瓶、水、試樣總質(zhì)量(g)GiTT時(shí)純水或中性液體的比重水的比重可查物理手冊(cè),中性液體的比重應(yīng)實(shí)測(cè),稱量應(yīng)準(zhǔn)確至0.001g。3.1.7 比重瓶法試驗(yàn)的記錄格式見SL237-1999附錄D表D6。四 界限含水率試驗(yàn)4.1 液、塑限聯(lián)合測(cè)定法4.1.1 本試驗(yàn)方法適
12、用于粒徑小于0.5mm以及有機(jī)質(zhì)含量不大于試樣總質(zhì)量5%的土。4.1.2 本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:1 液、塑限聯(lián)合測(cè)定儀:包括帶標(biāo)尺的圓錐儀、電磁鐵、顯示屏、控制開關(guān)和試樣杯。圓錐質(zhì)量為76g,錐角為30°;讀數(shù)顯示宜采用光電式,游標(biāo)式和百分表式,試樣杯內(nèi)徑為40mm,高度為30mm。2 天平:稱量200g,最小分度值0.01g。 液、塑限聯(lián)合測(cè)定法試驗(yàn),應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1 本試驗(yàn)宜采用天然含水率試樣,當(dāng)土樣不均勻時(shí),采用風(fēng)干試樣,當(dāng)試樣中含有粒徑大于0.5mm的土粒和雜物時(shí),應(yīng)過0.5mm篩。2 當(dāng)采用天然含水率土樣時(shí),取代表性土樣250g;采用風(fēng)干試樣時(shí),取0
13、.5mm篩下的代表性土樣200g,將試樣放在橡皮板上用純水將土樣調(diào)成均勻膏狀,放入調(diào)土皿,浸潤(rùn)過夜。3 將制備的試樣充分調(diào)拌均勻,填入試樣杯中,填樣時(shí)不應(yīng)留有空隙,對(duì)較干的試樣應(yīng)充分搓揉,密實(shí)地填入試樣杯中,填滿后刮平表面。4 將試樣杯放在聯(lián)合測(cè)定儀的升降座上,在圓錐上抹一薄層凡士林,接通電源,使電磁鐵吸住圓錐。主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第6頁共28頁5 調(diào)節(jié)零點(diǎn),將屏幕上的標(biāo)尺調(diào)在零位,調(diào)整升降座,使圓錐尖接觸試樣表面,批示燈亮?xí)r圓錐在自重下沉入試樣,經(jīng)5s后測(cè)讀圓錐下沉深度(顯示在屏幕上),取出試樣杯,挖去錐尖入土處的凡士林,取錐體附
14、近的試樣不少于10g,放入稱量盒內(nèi),測(cè)定含水率。6 將全部試樣再加水或吹干并調(diào)勻,重復(fù)本條3至5款的步驟分別測(cè)定第二點(diǎn)、第三點(diǎn)試樣的圓錐下沉深度及相應(yīng)的含水率,液塑限聯(lián)合測(cè)定應(yīng)不少于三點(diǎn)。注:圓錐入土深度宜為34mm,79mm,1517mm。4.1.4 )計(jì)算。4.1.5 以含水率為橫坐標(biāo),圓錐入土深度為縱坐標(biāo)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制關(guān)系曲線(),三點(diǎn)應(yīng)在一直線上如圖中A線。當(dāng)三點(diǎn)不在一直線上時(shí),通過高含水率的點(diǎn)和其余兩點(diǎn)連成二條直線,在下沉為2mm處查得相應(yīng)的2個(gè)含水率,當(dāng)兩個(gè)含水率的差值小于2%時(shí),應(yīng)以兩點(diǎn)含水率的平均值與高含水率的點(diǎn)連一直線如圖中B線,當(dāng)兩個(gè)含水率的差值大于、等于2%時(shí),應(yīng)重
15、做試驗(yàn)。4.1.6 在含水率與圓錐下沉深度的關(guān)系圖(見SL237-1999圖8.1.5)上查得下沉深度為17mm所對(duì)應(yīng)的含水率為液限,查得下沉深度為10mm所對(duì)應(yīng)的含水率為10mm液限,查得下沉深度2mm所對(duì)應(yīng)的含水率為塑限,取值以百分?jǐn)?shù)表示,準(zhǔn)確至0.1%。4.1.7 塑性指數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:Ip=L-P (4.1.7)式中Ip塑性指數(shù)L液限(%)P塑限(%) 液性指數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算IL=(0-P)/IP (4.1.8)主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第7頁共28頁式中IL液性指數(shù),計(jì)算至0.01。4.1.9 液、塑限聯(lián)合測(cè)定法試驗(yàn)的記錄格式見S
16、L237-1999附錄D表D12。4.2 滾搓法塑限試驗(yàn) 本試驗(yàn)方法適用于粒徑小于0.5mm的土。 本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:1 毛玻璃板:尺寸宜為200mm×300mm2 卡尺:分度值為0.02mm4.2.3 滾搓法試驗(yàn),應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1 取0.5mm篩下的代表性試樣100g,放在盛土皿中加純水拌勻,濕潤(rùn)過夜。2 將制備好的試樣在手中揉捏至不粘手,捏扁,當(dāng)出現(xiàn)裂縫時(shí),表示其含水率接近塑限。3 取接近塑限含水率的試樣8-10g,用手搓成橢圓形,放在毛玻璃板上用手掌滾搓,滾搓時(shí)手掌的壓力要均勻地施加在土條上,不得使土條在毛玻璃板上無力滾動(dòng),土條不得有空心現(xiàn)象,土條長(zhǎng)
17、度不宜大于手掌寬度。4 當(dāng)土條直徑搓成3mm時(shí)產(chǎn)生裂縫,并開始斷裂,表示試樣的含水率達(dá)到塑限含水率,當(dāng)土條直徑搓成3mm時(shí)不產(chǎn)生裂縫或土條直徑大于3mm時(shí)開始斷裂,表示試樣的含水率高于塑限或低于塑限,都就重新取樣進(jìn)行試驗(yàn)。5 取直徑3mm有裂縫的土條3-5g,測(cè)定土條的含水率。4.2.4 本試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行兩次平等測(cè)定,兩次測(cè)定的差值應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)2.1.7條的規(guī)定,取兩次測(cè)值的平均值。4.2.5 滾搓法試驗(yàn)的記錄格式見SL237-1999附錄D表D14。五 固結(jié)試驗(yàn)5.1.1 杠桿式固結(jié)儀使用前應(yīng)符合下列規(guī)定:1、臺(tái)面與加壓橫梁應(yīng)保持水平,傳力拉桿與臺(tái)面通孔壁應(yīng)無磨擦。2、加壓杠桿應(yīng)處于水平狀態(tài),杠
18、桿擺動(dòng)應(yīng)靈活。主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第8頁共28頁3、固結(jié)容器組件應(yīng)齊全、配套、百分表支架應(yīng)牢固,百分表表?xiàng)U應(yīng)靈活。4、砝碼應(yīng)與試樣面積和壓力等級(jí)相匹配。5.1.2 固結(jié)儀應(yīng)定期校正,校正方法應(yīng)符合土工試驗(yàn)規(guī)程SU14-95杠桿式固結(jié)儀校驗(yàn)方法。六 壓縮試驗(yàn)6.1.1 本試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1、在固結(jié)容器內(nèi),依次放置護(hù)環(huán),透水板和濾紙,護(hù)環(huán)內(nèi)放入帶試樣的環(huán)刀(刃口向下),套上導(dǎo)環(huán),試樣上依次放置濾紙、透水板用傳壓板,濾紙和透水板的濕度應(yīng)接近試樣的濕度。2、將容器置于加壓框架正中,使傳壓板與加壓框架中心對(duì)準(zhǔn),施加1-2kPa的接觸壓力
19、,安裝百分表,將其指針調(diào)至最大最程的零點(diǎn)。3、根據(jù)土的自重壓力和軟硬程度施加第一級(jí)壓力25kPa或多或50kPa,對(duì)于飽和的試樣或工程要求浸水的試樣,立即向容器內(nèi)注入純水,水面應(yīng)高出試樣頂面,并保持該水面至試驗(yàn)結(jié)束。對(duì)于非飽和試樣,宜用濕棉紗圍住傳壓板四周。4、加壓后,每隔1h測(cè)記百分表讀數(shù)一次,直至試樣變形穩(wěn)定為止,變形穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為百分表讀數(shù)每小時(shí)的變化不大于0.01mm。5、試樣在第一級(jí)壓力下變形穩(wěn)定后,施加下一級(jí)壓力,并以此類推。壓力等級(jí)順序宜為25、50、100、200、300、400kPa,最后一級(jí)壓力應(yīng)大于土的自重壓力與附加壓力之和。6、測(cè)記最后一級(jí)壓力下的試樣變形穩(wěn)定讀數(shù),拆卸百
20、分表,退除壓力,取出容器,排除容器內(nèi)的積水。取出傳壓板、導(dǎo)環(huán)、透水板、濾紙、帶試樣的環(huán)刀及護(hù)環(huán)等,并推出試樣,擦凈固結(jié)容器。需要時(shí)應(yīng)按土工試驗(yàn)規(guī)程第四章的規(guī)定,測(cè)定試樣的含水量。6.1.2 某級(jí)壓力下試樣變形穩(wěn)定后的孔隙比,應(yīng)按下式計(jì)算:hiei=e0- (1+e0) (5.3.2)h0主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第9頁共28頁式中 ei某級(jí)壓力下試樣變形穩(wěn)定后的孔隙比,計(jì)算至0.001;hi某級(jí)壓力下試樣變形穩(wěn)定后的總變形量,等于該壓力下百分表的穩(wěn)定讀數(shù)減去該壓力的儀器變形量(mm)。6.1.3在直角坐標(biāo)紙上,以孔隙比為縱坐標(biāo),壓力為橫坐
21、標(biāo),繪制孔隙比與壓力關(guān)系曲線,如土工試驗(yàn)規(guī)程(YSJ225-92)圖6.3.3所示。6.1.4 某一壓力范圍內(nèi)的壓縮系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:av=(ei-ei+1)/(Pi+1-Pi)×103 (5.3.4)式中av壓力Pi至Pi+1間的壓縮系數(shù)(Mpa-1),計(jì)算至0.01 Mpa-1;ei+1在壓力Pi+1下試樣變形穩(wěn)定后的空隙比;Pi土的自重壓力或P=100kPa;Pi+1土的自重壓力與附加壓力之和或P=200kPa。6.1.5 某一壓力范圍內(nèi)的壓縮模量應(yīng)按下列公式計(jì)算:Es=(1+e0)/ av (5.3.5)式中Es壓縮模量(Mpa),計(jì)算至0.1Mpa。七 先期固結(jié)壓力試驗(yàn)7.
22、1.1 本試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1、試樣安裝按本章6.1.1條一至二款的規(guī)定進(jìn)行。2、根據(jù)土的自重壓力和軟硬程度施加第一級(jí)壓力12.5kPa或25kPa,對(duì)于飽和試樣,立即向容器內(nèi)注入純水,水面應(yīng)高出試樣頂面,并保持該水面至試驗(yàn)結(jié)束。對(duì)于非飽和試樣,宜用濕棉紗圍住傳壓板四周。3、加壓后,每隔1h測(cè)記百分表讀數(shù)一次,直至試樣變形穩(wěn)定為止,變形穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為百分表讀數(shù)每小時(shí)的變化不大于0.005mm或每級(jí)壓力下固結(jié)24h。4、試樣在第一級(jí)壓力下變形穩(wěn)定后,施加下一級(jí)壓力,并以此類推,加壓時(shí),荷重率宜小于1,一般壓力等級(jí)順序?yàn)?2.5、25、50、75、100、150、200、300、400、800、
23、1200、1600、2400、3200kPa。試驗(yàn)過程中,壓力等級(jí)可根據(jù)土的狀態(tài)增減,最后一級(jí)主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第10頁共28頁壓力應(yīng)使elgP曲線下段出現(xiàn)不少于三個(gè)壓力點(diǎn)的直線段。5、對(duì)超固結(jié)土必須進(jìn)行回彈試驗(yàn)。退壓應(yīng)從大于先期固結(jié)壓力的壓力等級(jí)開始,按加壓等級(jí)相反的順序逐級(jí)退壓至第一級(jí)壓力,再按加壓等級(jí)順序加壓至最后一級(jí)壓力。每次退壓后,每隔1h測(cè)記百分表讀數(shù)一次,直至試樣回彈變形穩(wěn)定為止?;貜椬冃畏€(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)與回壓變形穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)相同。當(dāng)退壓等級(jí)次數(shù)超過5次時(shí),可每二級(jí)退壓一次。6、測(cè)記最后一次壓力下的試樣變形穩(wěn)定讀數(shù)后,按本章第6
24、.1.1條六款的規(guī)定拆卸儀器及試樣。 注:荷重率等于(P1-P2)/P1,其中P1、P2為相鄰兩級(jí)荷重,P1為前一級(jí),P2為后一級(jí)。7.1.2 各級(jí)壓力下的孔隙比應(yīng)按式5.3.2計(jì)算,在單對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上,以孔隙比為縱坐標(biāo)、壓力為橫坐標(biāo),繪制孔隙比與壓關(guān)系曲線,繪圖時(shí),縱坐標(biāo)軸上取e=0.1時(shí)的長(zhǎng)度與橫坐標(biāo)軸上取一對(duì)數(shù)周期長(zhǎng)度的比值宜為0.4至0.8。7.1.3 先期固結(jié)壓力的確定方法:在elgP曲線上找出最小曲率半徑Rmin點(diǎn)O,過O點(diǎn)作水平線OA、切線OB及角AOB的平分線OD,OD與曲線的直線段C的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)E,則對(duì)應(yīng)于E點(diǎn)的壓力P0值即為先期固結(jié)壓力。7.1.4 壓縮指數(shù)及回彈指數(shù)應(yīng)按下
25、式計(jì)算:C0(Cs)=(ei-ei+1)/(lgPi+1-lgPi) (5.4.4)式中C0壓縮指數(shù)(elgP曲線直線段的斜率),計(jì)算至0.001;Cs回彈指數(shù)(elgP曲線滯回圈兩端點(diǎn)間直線的斜率),計(jì)算至0.001。八 固結(jié)系數(shù)試驗(yàn)8.1.1 本試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1、試樣安裝應(yīng)按本章第6.1.1條一至二款的規(guī)定進(jìn)行。2、根據(jù)土的自重壓力和軟硬程度施加第一級(jí)壓力12.5kPa或25kPa,立即向容器內(nèi)注入純水,水面就高出試樣頂面,并保持該水面至試驗(yàn)結(jié)束。3、加壓后,每隔1h測(cè)記百分表記數(shù)一次,直至試樣變形穩(wěn)定為止,變形穩(wěn)定應(yīng)符合本章7.1.1條三款的規(guī)定。主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱
26、:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第11頁共28頁4、試樣在第一級(jí)壓力下變形穩(wěn)定后,施加下一級(jí)壓力,并以此類推。加壓時(shí),荷重率宜等于1,一般壓力等級(jí)順次為25,50,100,200,400kPa。5、固結(jié)系數(shù)測(cè)定應(yīng)在第一級(jí)壓力下試樣變形穩(wěn)定后,施加下一級(jí)壓力時(shí)6s、15s、1min、2min15s、4min、6min15s、9min、 12min15s、16min、20min15s、25min、30min15s、36min、42min15s、49min、 64min、100min、200min、400min、23h、24h至穩(wěn)定。6、測(cè)記最后一級(jí)壓力下的試樣變形穩(wěn)定讀數(shù)后,按本
27、章第5.3.1六款的規(guī)定拆卸儀器及試樣。8.1.2 時(shí)間平方根法應(yīng)按下列方法確定:對(duì)某一級(jí)壓力,以試樣變形為縱坐標(biāo),時(shí)間平方根為橫坐標(biāo),繪制變形與時(shí)間平方根關(guān)系曲線,如土工試驗(yàn)規(guī)程(GB/T5012-1999)圖14.1.16-1所示。延長(zhǎng)曲線開始段的直線,交縱坐標(biāo)軸于理論零點(diǎn)d,過d0作另一直線,令其橫坐標(biāo)為前一直線橫坐標(biāo)的1.15倍,則后一直線與d-t 曲線交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的 時(shí)間的平方即為試樣固結(jié)度達(dá)90%所需的時(shí)間t90。8.1.3 某一壓力范圍內(nèi)的固結(jié)系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:一、時(shí)間平方根法:Cv=0.848h2/t90 (5.5.4-1)式中:Cv壓力Pi至Pi+1范圍內(nèi)的固結(jié)系數(shù)(cm3/s
28、)h最長(zhǎng)排水距離,即某級(jí)壓力下試樣起始和終了高度的平均值之半(cm)t90試樣固結(jié)度達(dá)90%所需的時(shí)間(s)二、時(shí)間對(duì)數(shù)法:對(duì)某一級(jí)壓力,以試樣的變形為縱坐標(biāo),時(shí)間的對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo),繪制變形與時(shí)間對(duì)數(shù)關(guān)系曲線,在關(guān)系曲線的開始中段,選任一時(shí)間t1,查得相對(duì)應(yīng)的變形值d1,再取時(shí)間t2=t1/4,查得相對(duì)應(yīng)的變形值d2,則2 d2- d1即為d01;另取一時(shí)間依同法求得d02、d03、 d04等,取其平均值為理論零點(diǎn)ds,處長(zhǎng)曲線中部的直線和通過曲線尾部數(shù)點(diǎn)切線的交點(diǎn)即為理論終點(diǎn)d100,則d50=(ds+d100)/2,對(duì)應(yīng)于d50的時(shí)間即為試樣固結(jié)度達(dá)50%所需的時(shí)間t50,某一級(jí)壓力下的固結(jié)
29、系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:0.197h2 Cv= (14.1.16-2)t50主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第12頁共28頁九 三軸壓縮試驗(yàn)9.1 一般規(guī)定9.1.1 本試驗(yàn)方法適用于細(xì)粒土和粒徑小于60mm的粗粒土。9.1.2 本試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)工程要求分別采用不固結(jié)不排水剪(UU)試驗(yàn)、固結(jié)不排水剪試驗(yàn)(CU)、固結(jié)排水剪試驗(yàn)(CD)。9.1.3 本試驗(yàn)必須制備3個(gè)以上性質(zhì)相同的試樣,在沒有周圍壓力下進(jìn)行試驗(yàn)周圍壓力宜根據(jù)工程實(shí)際荷重確定,對(duì)于填土,最大一級(jí)周圍壓力應(yīng)與最大的實(shí)際荷重大致相等。9.2 儀器設(shè)備9.2.1 本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合
30、下列規(guī)定:1 三軸壓縮儀集機(jī)械、電子、自動(dòng)控制、微機(jī)軟硬功夫件及傳感器等技術(shù)于一體。2 附屬設(shè)備:包括擊樣器、飽和器、切土器、原狀土分樣器、切土盤、承膜筒和對(duì)開圓膜,應(yīng)符合規(guī)范要求:1)擊樣器(SL237-1999),飽和器(SL237-1999)。2)切土盤、切土器和原狀土分樣器(SL237-1999)。3)承膜筒及對(duì)開圓模(SL237-1999)。3 天平:稱量200g,最小分度值0.01g;稱量1000g,最小分度值0.1g。4 橡皮膜:應(yīng)具有彈性的乳膠膜,對(duì)直徑39.1和61.8mm的試樣,厚度以0.1-0.2mm為宜,對(duì)直徑101mm的試樣,厚度以0.2-0.3mm為宜。5 透水板:
31、直徑與試樣直徑相等,其滲透系數(shù)宜大于試樣的滲透系數(shù),使用前在水中煮沸并泡于水中。6 微機(jī):兼容機(jī)。9.2.2 試驗(yàn)時(shí)的儀器,應(yīng)符合下列規(guī)定:1 周圍壓力的測(cè)量準(zhǔn)確度應(yīng)為全量程的1%,根據(jù)試樣的強(qiáng)度大小,選擇不同量程的測(cè)力計(jì),應(yīng)使最大軸向壓力的準(zhǔn)確度不低于1%。主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第13頁共28頁2 孔隙水壓力量測(cè)。系統(tǒng)內(nèi)的氣泡應(yīng)完全排除,系統(tǒng)內(nèi)的氣泡可用純水沖出或施加壓力使氣泡溶解于水,并從試樣底座溢出。整個(gè)系統(tǒng)的體積變化因數(shù)就小于1.5×10-5cm3/kPa。3 管路應(yīng)暢通,各連接處應(yīng)無漏水,壓力室活塞桿在軸套內(nèi)應(yīng)能滑
32、動(dòng)。4 橡皮膜在使用前應(yīng)作仔細(xì)檢查,其方法是扎緊兩端,向膜內(nèi)充氣,在水中檢查,應(yīng)無氣泡溢出,方可使用。9.3 試樣制備和飽和9.3.1 本試驗(yàn)采用的試樣最小直徑為35mm,最大直徑為101mm,試樣高度宜為試樣直徑的2-2.5倍,試樣的允許最大粒徑應(yīng)符合SL237-1999表16.3.1的規(guī)定,對(duì)于有裂縫、軟弱面和構(gòu)造面的試樣,試樣直徑宜大于60mm。9.3.2 原狀土試樣制備應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第6.3.1條的規(guī)定將土樣切成圓柱形試樣。1 對(duì)于較軟的土樣,先用鋼絲鋸或切土刀取一稍大于規(guī)定尺寸的土柱,放在切土盤上下圓盤之間,用鋼絲鋸或切土馬緊靠側(cè)板,由上往下細(xì)心切削,邊切削邊轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤,直至土樣被削成規(guī)定
33、的直徑為止。試樣切削時(shí)避免擾動(dòng),當(dāng)試樣表面遇有礫石或凹坑時(shí),允許用削下的余土填補(bǔ)。2 對(duì)較硬的土樣,先用切土刀切取一稍大于規(guī)定尺寸的土柱,放在切土架上,用切土器切削土樣,邊削邊壓切土器,直到切削到超出試樣高度約2cm為止。3 取出試樣,按規(guī)定的高度將兩端削平、稱量。并取余土測(cè)定試樣的的含水率。4 對(duì)于直徑大于10cm的土樣,可用分樣器切成3個(gè)土柱,按上述方法切取39.1mm的試樣。9.3.3 擾動(dòng)土試樣制備應(yīng)根據(jù)預(yù)定的干密度和含水率,按本標(biāo)準(zhǔn)第1.0.5條的步驟備樣后,在擊樣器內(nèi)分層擊實(shí),粉土宜為3-5層,粘土宜為5-8層,各層土料數(shù)量應(yīng)相等,各層接觸面應(yīng)刨毛,擊完最后一層,將擊樣器內(nèi)的試樣,
34、應(yīng)量測(cè)其直徑和高度。試樣的平均直徑和高度,試樣的平均直徑按下式計(jì)算:D0=(D1+2D2+D3)/4 (6.3.3)主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第14頁共28頁式中:D1、D2、D3分別為試樣上、中、下部位的直徑(mm)9.3.4 砂類土的試樣制備應(yīng)先在壓力室底座上依次入上不透水板,橡皮膜和對(duì)開圓膜(見SL237-1999圖16.2.1-1)。根據(jù)砂樣的干密度及試樣體積,稱取所需的砂樣質(zhì)量,分三等分,將每份砂樣填入橡皮膜內(nèi),填至該層要求的高度,依次第二層、第三層、直到膜內(nèi)填滿為止。當(dāng)制備飽和試樣時(shí),在壓力室底座上依次放透水板,橡皮膜和對(duì)開圓
35、膜,在膜內(nèi)注入純水至試樣高度的1/3,將砂樣分三等分,在水中煮沸,待冷卻后分三層,按預(yù)定的干密度填入橡皮膜內(nèi),直到膜內(nèi)填滿為止。當(dāng)要求的干密度較大時(shí),填砂過程中,輕輕敲打?qū)﹂_圓膜,使所稱的砂樣填滿規(guī)定的體積,整平砂面,放上不透水板或透水板,試樣帽,扎緊橡皮膜,對(duì)試樣內(nèi)部施加5kPa負(fù)壓力使試樣能站立,拆除對(duì)開圓膜。9.3.5 試樣飽和宜選用下列方法:1 抽氣飽和:將試樣裝入飽和器內(nèi),按本標(biāo)準(zhǔn)第1.2.4條2-4款的步驟進(jìn)行。2 水頭飽和:將試樣按本標(biāo)準(zhǔn)第6.5.1條的步驟安裝于壓力室內(nèi),試樣周圍不貼濾紙條,施加20kPa周圍壓力,提高試樣底部量管水位,降低試樣頂部量管的水位,使兩管水位差在1m
36、左右,打開孔隙水壓力閥,量管閥和排水管閥,使純水從底部進(jìn)入試樣,從試樣頂部溢出,直到流入水量和溢出水量相等為止,當(dāng)需要提高試樣的飽和度時(shí),宜在水頭飽和前,從底部將二氧化碳?xì)怏w通入試樣,置換孔隙中的空氣。二氧化碳的壓力以5-10kPa為宜,再進(jìn)行水頭飽和。9.4 不固結(jié)不排水剪試驗(yàn)9.4.1 試樣的安裝,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1 在壓力室的底座上,依次放上透明帽,直接把土樣放在透明帽上,上面放上試樣帽,把鋼管上已套好的塑料膠膜套在試樣上,在把橡皮套套在鋼環(huán)兩端,把膜扎緊,取下鋼環(huán),然后,把壓力室封閉。2 做UU試驗(yàn)的試驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置按三軸壓縮儀的使用說明設(shè)置。3 檢查試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定準(zhǔn)確無誤后啟動(dòng)采集器,
37、狀態(tài)初始化,傳感器歸零,試驗(yàn)可開始。主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第15頁共28頁4 試驗(yàn)的數(shù)據(jù),微機(jī)自動(dòng)采信和計(jì)算。5 試驗(yàn)成果直接由打印機(jī)打出。9.5 固結(jié)不排水剪試驗(yàn)1 在壓力室底座上先放透水石,再放濕濾紙,在濾紙上放土,土的制作過程按前9.3第1、2、3制作,上面再放濕濾紙,再放透水石,土的周圍粘7-9條濾紙條,濾紙條緊貼土樣上,不要有空氣,然后把已套在鋼環(huán)上面的乳膠膜套在已放好的土樣上面底座先用橡皮套把膜扎緊,再在另一個(gè)鋼環(huán)上把橡皮套扎好套在土樣上,土樣頂端放上試樣冒把已放在鋼環(huán)上的橡皮套扎在試樣冒上,把鋼環(huán)去掉,把壓力室固定好。2
38、 CU的試驗(yàn)參數(shù)按KTG全自動(dòng)三軸壓縮儀的使用說明設(shè)定好,檢查無誤后,微機(jī)進(jìn)入自控狀態(tài)表,打開三軸儀器的排水閥排浮水,然后打開儀器后面的進(jìn)水閥,給壓力室注水至剛沒試樣冒為止,然后按照全自動(dòng)使用說明書進(jìn)行操作,先把已設(shè)定好的試驗(yàn)參數(shù)傳入采集器中,啟動(dòng)采集器,狀態(tài)初始化,傳感器歸零,開始試驗(yàn)。3數(shù)據(jù)由采集器自動(dòng)采集,可在電腦中保存也可直接用打印機(jī)打出。4 試驗(yàn)結(jié)束,電腦中進(jìn)入自控狀態(tài)表,打開圍壓閥給壓力室一定的壓力把壓力室里的水放回容器中,再關(guān)閉排水閥,把圍壓關(guān)閉,可以按上述方法進(jìn)行下一組試驗(yàn)。 三軸壓縮試驗(yàn)是測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的一種方法。它通常用3-4個(gè)圓柱形試樣,分別在不同的恒定周圍壓力(3)下
39、,施加軸向壓力,即主應(yīng)力差(1-3),進(jìn)行剪切直到破壞;然后根據(jù)摩爾-庫倫理論,求得抗剪強(qiáng)度參數(shù)。適用于測(cè)定細(xì)粒土及砂類土的總抗剪強(qiáng)度參數(shù)及有效抗剪強(qiáng)度參數(shù)。9.6 固結(jié)排水剪試驗(yàn)1 在壓力室底座上先放透水石,再放濕濾紙,在濾紙上放土,土的制作過程按前9.3第1、2、3制作,上面再放濕濾紙,再放透水石,土的周圍粘7-9條濾紙條,濾紙條緊貼土樣上,不要有空氣,然后把已套在鋼環(huán)上面的乳膠膜套在已放好的土樣上面底座先用橡皮套把膜扎緊,再在另一個(gè)鋼環(huán)上把橡皮套扎好套在土樣上,土樣頂端放上試樣冒把已放在鋼環(huán)上的橡皮套扎在試樣冒上,把鋼環(huán)去掉,把壓力室固定好。主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)
40、方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第16頁共28頁2 CD的試驗(yàn)參數(shù)按三軸壓縮儀的使用說明設(shè)定好,檢查無誤后,微機(jī)進(jìn)入自控狀態(tài)表,打開三軸儀器的排水閥排浮水,然后打開儀器后面的進(jìn)水閥,給壓力室注水至剛沒試樣冒為止,然后按照全自動(dòng)使用說明書進(jìn)行操作,先把已設(shè)定好的試驗(yàn)參數(shù)傳入采集器中,啟動(dòng)采集器,狀態(tài)初始化,傳感器歸零,開始試驗(yàn)。3數(shù)據(jù)由采集器自動(dòng)采集,可在電腦中保存也可直接用打印機(jī)打出。4 試驗(yàn)結(jié)束,電腦中進(jìn)入自控狀態(tài)表,打開圍壓閥給壓力室一定的壓力把壓力室里的水放回容器中,再關(guān)閉排水閥,把圍壓關(guān)閉,可以按上述方法進(jìn)行下一組試驗(yàn)。 三軸壓縮試驗(yàn)是測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的一種方法。它通常用3-4個(gè)圓
41、柱形試樣,分別在不同的恒定周圍壓力(3)下,施加軸向壓力,即主應(yīng)力差(1-3),進(jìn)行剪切直到破壞;然后根據(jù)摩爾-庫倫理論,求得抗剪強(qiáng)度參數(shù)。適用于測(cè)定細(xì)粒土及砂類土的總抗剪強(qiáng)度參數(shù)及有效抗剪強(qiáng)度參數(shù)。9.7 結(jié)果整理 不固結(jié)不排水試驗(yàn)(1)軸向應(yīng)變應(yīng)按下式計(jì)算。式中軸向應(yīng)變值();hi剪力過程中的高度變化(mm);h0試樣起始高度(mm)。(2)試樣面積的校正,應(yīng)按下式計(jì)算:式中Aa試樣的校正斷面積(cm2);A0試樣的初始斷面積(cm2)。主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第17頁共28頁(3)主應(yīng)力差應(yīng)按下式計(jì)算:式中1大主應(yīng)力(KPa);3
42、小主應(yīng)力(KPa);C測(cè)力計(jì)率定系數(shù)( N0.0lmm或NmV);R測(cè)力計(jì)讀數(shù)(0.01mm或mV);10單位換算系數(shù)。(4)以(13)的峰值為破壞點(diǎn),無峰值時(shí),取15軸向應(yīng)變時(shí)的主應(yīng)力差值作為破壞點(diǎn)。以法向應(yīng)力為橫坐標(biāo),剪應(yīng)力為縱座標(biāo),在橫坐標(biāo)上以(1f+3f)/2為圓心,(1f3f)/2為半徑(f注腳表示破壞),在t應(yīng)力平面圖上繪制破損應(yīng)力圖,并繪制不同周圍壓力下破損應(yīng)力圓的包線,由破損應(yīng)力圓的包線求出不排水強(qiáng)度參數(shù)c、j,下圖所示。 不固結(jié)不排水剪強(qiáng)度包線9.7.2 固結(jié)不排水試驗(yàn) (1)按下式計(jì)算試樣固結(jié)后的高度: 式中hc試樣固結(jié)后的高度(cm); V試樣固結(jié)后與固結(jié)前的體積變化(c
43、m3)。 主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第18頁共28頁(2)試樣固結(jié)后的面積,按下式計(jì)算: 式中Ac試樣固結(jié)后的斷面積(cm2)。 (3)剪切時(shí)試樣的校正面積,按下式計(jì)算。 (4)主應(yīng)力差與不固結(jié)不排水試驗(yàn)計(jì)算方法相同。 (5)孔隙水壓力系數(shù),按下列公式計(jì)算: 初始孔隙水壓力系數(shù) 式中B初始孔隙水壓力系數(shù); u0施加周圍壓力產(chǎn)生的孔隙水壓力(KPa)。 破壞時(shí)孔隙水壓力系數(shù) 式中Af破壞時(shí)的孔隙水壓力系數(shù); uf試樣破壞時(shí),主應(yīng)力差產(chǎn)生的孔隙水壓力(kPa)。 (6)繪制破損應(yīng)力圓并確定摩擦角和粘聚力,如下圖所示。 固結(jié)不排水剪強(qiáng)度包線 主
44、題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第19頁共28頁 固結(jié)排水試驗(yàn) 剪切時(shí)試樣的校正面積,應(yīng)按下式計(jì)算。 式中:Vi 剪切過程中試樣的體積變化(cm3) hi剪切過程中試樣的高度變化(cm) 其余如試樣固結(jié)后的高度、面積,主應(yīng)力差等按固結(jié)不排水試驗(yàn)的相應(yīng)公式計(jì)算。 繪制破損應(yīng)力圓并確定摩擦角和粘聚力,如下圖所示。 固結(jié)排水剪強(qiáng)度包線十 滲透試驗(yàn)10.1 一般規(guī)定10.1.1 常水頭滲透試驗(yàn)適用于粗粒土,變水頭滲透試驗(yàn)適用于細(xì)粒土。10.1.2 本試驗(yàn)采用的純水,應(yīng)在試驗(yàn)前用抽氣法或煮沸法脫氣,試驗(yàn)時(shí)的水溫宜高于試驗(yàn)溫度3-4。10.1.3 本試驗(yàn)以水
45、溫20標(biāo)準(zhǔn)溫度,標(biāo)準(zhǔn)溫度下的滲透系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:k20=kTT/20 (7.1.3)式中:k20標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)試樣的滲透系數(shù)(cm/s)TT時(shí)水的動(dòng)力粘滯系數(shù)(kPa·s)2020時(shí)水的動(dòng)力粘滯系數(shù)(kPa·s)粘滯系數(shù)比查書SL237-1999主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第20頁共28頁10.1.4 根據(jù)計(jì)算的滲透系數(shù),應(yīng)取3-4個(gè)在允許差值范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)的平均值,作為試樣在該孔隙比下的滲透系數(shù)(允許差值不大于2×10-n)10.1.5 當(dāng)進(jìn)行不同孔隙比下的滲透試驗(yàn)時(shí),應(yīng)以孔隙比為縱坐標(biāo),滲透系數(shù)的對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo),
46、繪制關(guān)系曲線。10.2 常水頭滲透試驗(yàn)10.2.1 本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:常水頭滲透裝置:由金屬封底圓筒,金屬孔板,濾網(wǎng),測(cè)壓管和供水瓶組成SL237-1999。金屬圓筒內(nèi)徑為10cm,高40cm。當(dāng)使用其他尺寸的圓筒時(shí),圓筒內(nèi)徑應(yīng)大于試樣最大粒徑的10倍。10.2.2 常水頭滲透試驗(yàn),應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1 按本標(biāo)準(zhǔn)SL237-1999裝好儀器,量測(cè)濾網(wǎng)至筒頂?shù)母叨?,將調(diào)節(jié)管和供水管相連,從滲水孔向圓筒充水至高出濾網(wǎng)頂面。2 取具有代表性的風(fēng)干土樣3-4kg,測(cè)定其風(fēng)干含水率,將風(fēng)干樣分層裝入圓筒內(nèi),每層2-3cm,根據(jù)要求的孔隙比,控制試樣厚度,當(dāng)試樣中含粘粒時(shí),應(yīng)在濾網(wǎng)
47、上鋪2cm厚的粗砂作為過濾層,防止細(xì)粒流失,每層試樣裝完后從滲水孔向圓筒充水至試樣頂面,最后一層試樣應(yīng)高出測(cè)壓管3-4cm,并在試樣頂面鋪2cm礫石作為緩沖層。當(dāng)水面高出試樣頂面時(shí),應(yīng)繼續(xù)充水至溢水孔有水溢出。3 量試樣頂面至筒頂高度,計(jì)算試樣高度,稱剩余土樣的質(zhì)量,計(jì)算試樣質(zhì)量。4 檢查測(cè)壓管水位,當(dāng)測(cè)壓管與溢水孔水位不平時(shí),用吸球調(diào)整測(cè)壓管水位,直至兩者水位齊平。5 將調(diào)節(jié)管提高至溢水孔以上,將供水管放入圓筒內(nèi),開止水夾,使水由頂部注入圓筒,降低調(diào)節(jié)管至試樣上部1/3高度處,形成水位差使水滲入試樣,經(jīng)過調(diào)節(jié)管流出,調(diào)節(jié)供水管止水夾,使進(jìn)入圓筒的水量多于溢出的水量,溢水孔始終有水溢出,保持圓
48、筒內(nèi)水位不變,試樣處于常水頭下滲透。6 當(dāng)測(cè)壓管水位穩(wěn)定后,測(cè)記水位。并計(jì)算各測(cè)壓管之間的水位差,按規(guī)定時(shí)間記錄主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第21頁共28頁滲出水量,接取滲出水時(shí)時(shí),調(diào)節(jié)管口不得浸入水中,測(cè)量進(jìn)水和出水處的水溫,取平均值。7 降低調(diào)節(jié)管至試樣的中部和下部1/3處,按本條5、6款的步驟重復(fù)測(cè)定滲出水量和水溫,當(dāng)不同水力坡降下測(cè)定的數(shù)據(jù)接近時(shí),結(jié)束試驗(yàn)。8 根據(jù)工程需要,改變?cè)嚇拥目紫侗?,繼續(xù)試驗(yàn)。10.2.3 常水頭滲透系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:kT=QL/AHt (7.2.3)式中:kT水溫為T時(shí)試樣的滲透系數(shù)(cm/s) Q時(shí)間為
49、t秒內(nèi)的滲出水量(cm3)L兩測(cè)壓管中心間的距離(cm)A試樣的斷面積(cm2)H平均水位差(cm)t時(shí)間(s)注:平均水位差H可按(H1+H2)/2公式計(jì)算10.2.4 標(biāo)準(zhǔn)溫度下的滲透系數(shù)應(yīng)按式(7.1.3)計(jì)算。10.3 變水頭滲透試驗(yàn)10.3.1 本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:1 滲透容器:由環(huán)刀、透水石、套環(huán)、上蓋和下蓋組成,環(huán)刀內(nèi)徑61.8mm,高40mm,透水石的滲透系數(shù)應(yīng)大于10cm3/s。2 變水頭裝置:由滲透容器,變水頭管,供水瓶,進(jìn)水管等組成SL237-1999。變水頭管的內(nèi)徑應(yīng)均勻,管徑不大于1cm,管外壁應(yīng)有最小分度為1mm的刻度,長(zhǎng)度宜為2m左右。10.
50、3.2 試樣制備應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第1.1.4條或1.1.5條的規(guī)定進(jìn)行,并應(yīng)測(cè)定試樣的含水率和密度。10.3.3 變水頭滲透試驗(yàn),應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第22頁共28頁1 將裝有試樣的環(huán)刀裝入滲透容器,用螺母旋緊,要求密封至不漏水不漏氣。對(duì)不易透水的試樣按本標(biāo)準(zhǔn)第1.1.4條規(guī)定進(jìn)行抽氣飽和,對(duì)飽和試樣和較易透水的試樣,直接用變水頭裝置的水進(jìn)行試樣飽和。2 將滲透容器的進(jìn)水口與變水頭管連接,利用供水瓶中的純水向進(jìn)水管注滿水,并滲入滲透容器,開排氣閥,排除滲透容器底部的空氣,直到溢出水中無氣泡,關(guān)排水閥,放平滲透容器,關(guān)進(jìn)水
51、管夾。3 向變水頭管注純水,使水升至預(yù)定高度,水頭高度根據(jù)試樣結(jié)構(gòu)的疏松程度確定,一般不應(yīng)大于2m,待水位穩(wěn)定后切斷水源,開進(jìn)水管夾,使水通過試樣,當(dāng)出水口有水溢出時(shí)開始測(cè)記變水頭管中起始水頭高度和起始時(shí)間,按預(yù)定時(shí)間間隔測(cè)記水頭和時(shí)間的變化,并測(cè)記出水口的水溫。4 將變水頭管中的水位變換高度,待水位穩(wěn)定再進(jìn)行測(cè)記水頭和時(shí)間變化,重復(fù)試驗(yàn)5-6次,當(dāng)不同開始水頭下測(cè)定的滲透系數(shù)在允許差值范圍內(nèi)時(shí),結(jié)束試驗(yàn)。10.3.4 變水頭滲透系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:aL H1kT=2.3· log (7.3.4)A(t2-t1) H2式中:a變水頭管的斷面積(cm2)2.3ln和log的變換因數(shù)L滲徑
52、,即試樣高度(cm)t2、t1分別為測(cè)讀水頭的起始和終止時(shí)間(s)H1、H2起始和終止水頭十一 顆粒分析試驗(yàn)11.1篩析法11.1.1 本試驗(yàn)方法適用于粒徑小于、等于60mm,大于0.075mm的土。11.1.2 本試驗(yàn)所用的儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定:1 分析篩:1) 粗篩:孔徑為60、40、20、10、5、2mm。主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第23頁共28頁2) 細(xì)篩:孔徑為2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm。2 天平:稱量5000g,最小分度值1g;稱量1000g,最小分度值0.1g;稱量200g,最小分度值0.01g。3
53、振篩機(jī):篩析過程中應(yīng)能上下震動(dòng)。4 其他:烘箱,研缽,瓷盤,毛刷等。11.1.3 篩板法試驗(yàn),應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1 按SL237-1999的規(guī)定稱取樣質(zhì)量,應(yīng)準(zhǔn)確至0.1g,試樣數(shù)量超過500g時(shí),應(yīng)準(zhǔn)確至1g。2 將試樣過2mm篩,稱篩上和篩下的試樣質(zhì)量。當(dāng)篩下的試樣質(zhì)量小于試樣總質(zhì)量的10%時(shí),不作細(xì)篩分析;篩上的試樣質(zhì)量小于試樣總質(zhì)量的10%時(shí),不作粗篩分析;篩上的試樣質(zhì)量小于試樣總質(zhì)量的10%時(shí),不作粗篩分析。3 取篩上的試樣倒入依次疊好的粗篩中,篩下的試樣倒入依次疊好的細(xì)篩中,進(jìn)行篩析。細(xì)篩宜置于振篩機(jī)上震篩,振篩時(shí)間宜為10-15min,再按由上而下的順序?qū)⒏骱Y取下,稱各級(jí)篩上及底
54、盤內(nèi)試樣的質(zhì)量,應(yīng)準(zhǔn)確至0.1g。4 篩后各級(jí)篩上和篩底上試樣質(zhì)量的總和與篩前試樣總質(zhì)量的差值,不得大于試樣總質(zhì)量的1%。 注:根據(jù)土的性質(zhì)和工程要求,可適當(dāng)增減不同篩徑的分析篩。11.2 移夜管法11.2.1 本試驗(yàn)方法適用于粒徑小于0.075mm的試樣。11.2.2 本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備應(yīng)符合下列要求:1 移液管SL237-1999,容積25ml。2 燒杯:容積50ml。3 天平:稱量200g,最小分度值0.001g。4 其他與密度計(jì)法相同。11.2.3 移液管法試驗(yàn),應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:、主題:土工試驗(yàn)檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書名稱:土工試驗(yàn)檢測(cè)方法編號(hào):YNHS-WC2-ZD20第24頁共28頁
55、1 取代表性試樣,粘土10-15g,砂土20g,準(zhǔn)確至0.001g,并按本標(biāo)準(zhǔn)第8.2.4條1-5款的步驟制備懸液。2 將裝置懸液的量筒置于恒溫水槽中,測(cè)記懸液溫度準(zhǔn)確至0.5,試驗(yàn)過程中懸液溫度變化范圍為±0.5。并按本標(biāo)準(zhǔn)式(8.2.6)計(jì)算粒徑小于0.05、0.01、0.005、0.002mm和其他所需粒徑下沉一定濃度所需的靜置時(shí)間(或查SL237-1999表7.3.3)。3 用攪拌器沿懸液深度上、下攪拌1min,取出攪拌器,開動(dòng)表,將移液管的二能閥置于關(guān)閉位置,三通閥置于移液管和吸球相通的位置,根據(jù)各粒徑所需的靜置時(shí)間,提前10s將移液管放入懸液中,浸入深度為10cm,用吸球吸取懸液。吸取量應(yīng)不小于25ml。4 旋轉(zhuǎn)三通閥,使吸球與放液口相通,將多余的懸液從放液口流出,收
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