土的密度試驗(yàn)灌砂法作業(yè)指導(dǎo)書

1、土的密度試驗(yàn)灌砂法作業(yè)指導(dǎo)書1目的和適用范圍本試驗(yàn)法適用于現(xiàn)場測定細(xì)粒土、砂類土和礫類土的密度。試樣的最大粒徑一般不得超過15mm,測定密度層的厚度為150-200mm。 注:在測定細(xì)粒土的密度時(shí)，可以采用似00的小型灌砂筒。如最大粒徑超過l5mm，則應(yīng)相應(yīng)地增大灌砂筒和標(biāo)定罐的尺寸，例如，粒徑達(dá)40-60的粗粒土，灌砂筒和現(xiàn)場試洞的直徑應(yīng)為150-200mm。2儀器設(shè)備 2.1灌砂筒:金屬圓筒(可用白鐵皮制作)的內(nèi)徑為100mm，總高360mm。灌砂筒主要分兩部分:上部為儲(chǔ)砂筒，筒深270mm(容積約2 120cm3 )，筒底中心有一個(gè)直徑10的圓孔;下部裝一倒置的圓錐形漏斗，漏斗上端開口直

2、徑為lOmm，并焊接在一塊直徑100mm的鐵板上，鐵板中心有一直徑10的圓孔與漏斗上開口相接。在儲(chǔ)砂筒筒底與漏斗頂端鐵板之間設(shè)有開關(guān)。開關(guān)為一薄鐵板，一端與筒底及漏斗鐵板鉸接在一起，另一端伸出筒身外，開關(guān)鐵板上也有一個(gè)直徑10的圓孔。將開關(guān)向左移動(dòng)時(shí)，開關(guān)鐵板上的圓孔恰好與筒底圓孔及漏斗上開口相對，即三個(gè)圓孔在平面上重疊在一起，砂就可通過圓孔自由落下。將開關(guān)向右移動(dòng)時(shí)，開關(guān)將筒底圓孔堵塞，砂即停止下落。 灌砂筒的形式和主要尺寸如圖T 0111-1所示。2.2金屬標(biāo)定罐:內(nèi)徑100mm，高150mm和200mm的金屬罐各一個(gè)，上端周圍有一罐緣。注:如由于某種原因，試坑不是150或200時(shí)，標(biāo)定罐

3、的深度應(yīng)該與擬挖試坑深度相同。2.3基板:一個(gè)邊長350mm、深40mm的金屬方盤，盤中心有一直徑100的圓孔。2.4打洞及從洞中取料的合適工具，如鑿子、鐵錘、長把勺、長把小簸箕、毛刷等。2.5玻璃板:邊長約500的方形板。2.6飯盒(存放挖出的試樣)若干。2.7臺(tái)秤:稱量1015kg，感量5g。2.8其他:鋁盒、天平、烘箱等。2.9量砂:粒徑0.25一0. 5mm、清潔干燥的均勻砂，約20一40kg。應(yīng)先烘干，并放置足夠時(shí)間，使其與空氣的濕度達(dá)到平衡。3儀器標(biāo)定3.1確定灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量3.1.1在儲(chǔ)砂筒內(nèi)裝滿砂，筒內(nèi)砂的高度與筒頂?shù)木嚯x不超過15mm，稱筒內(nèi)砂的質(zhì)量ml，準(zhǔn)確至1

4、g。每次標(biāo)定及而后的試驗(yàn)都維持該質(zhì)量不變。3.1.2將開關(guān)打開，讓砂流出，并使流出砂的體積與工地所挖試洞的體積相當(dāng)(或等于標(biāo)定罐的容積);然后關(guān)上開關(guān)，并稱量筒內(nèi)砂的質(zhì)量m5，準(zhǔn)確至lg。3.1.3將灌砂筒放在玻璃板上，打開開關(guān)，讓砂流出，直到筒內(nèi)砂不再下流時(shí)，關(guān)上開關(guān)，并小心地取走罐砂筒。3.1.4收集并稱量留在玻璃板上的砂或稱量筒內(nèi)的砂，準(zhǔn)確至1g。玻璃板上的砂就是填滿灌砂筒下部圓錐體的砂。3.1.5重復(fù)上述測量，至少三次;最后取其平均值m2，準(zhǔn)確至lg。3.2確定量砂的密度 3.2.1用水確定標(biāo)定罐的容積Vo(1)將空罐放在臺(tái)秤上，使罐的上口處于水平位置，讀記罐質(zhì)量m，準(zhǔn)確至lg。(2)

5、向標(biāo)定罐中灌水，注意不要將水弄到臺(tái)秤上或罐的外壁;將一直尺放在罐頂，當(dāng)罐中水面快要接近直尺時(shí)，用滴管往罐中加水，直到水面接觸直尺；移去直尺，讀記罐和水的總質(zhì)量mg。 (3)重復(fù)測量時(shí)，僅需用吸管從罐中取出少量水，并用滴管重新將水加滿到接觸直尺。 (4)標(biāo)定罐的體積V按下式計(jì)算: 式中: v-標(biāo)定罐的容積(cm3)，計(jì)算至0.01; m7標(biāo)定罐質(zhì)量(g); m8標(biāo)定罐和水的總質(zhì)量(g)； pw水的密度(g/cm3)。 3.2.2在儲(chǔ)砂筒中裝人質(zhì)量為ml的砂，并將罐砂筒放在標(biāo)定罐上，打開開關(guān)，讓砂流出，直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，關(guān)閉開關(guān);取下罐砂筒，稱筒內(nèi)剩余的砂質(zhì)量，準(zhǔn)確至lg。 3.2.3重

6、復(fù)上述測量，至少三次，最后取其平均值m3，準(zhǔn)確至lg。 3.2.4按下式計(jì)算填滿標(biāo)定罐所需砂的質(zhì)量m8:式中:ma砂的質(zhì)量(g)，計(jì)算至l; ml灌砂人標(biāo)定罐前，筒內(nèi)砂的質(zhì)量(g)。 m2灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的平均質(zhì)量(g)。 m3灌砂人標(biāo)定罐后，筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量(g)。3.2.5按下式計(jì)算量砂的密度ps:式中:Pg砂的密度(g/cm3 )，計(jì)算至0.01; F一標(biāo)定罐的體積(cm3 ); ma砂的質(zhì)量(g)。4試驗(yàn)步驟 4.1在試驗(yàn)地點(diǎn)，選一塊約40cm x 40cm的平坦表面，并將其清掃干凈;將基板放在此平坦表面上;如此表面的粗糙度較大，則將盛有量砂ms的灌砂筒放在基板中間的圓孔上;打開灌

7、砂筒開關(guān)，讓砂流人基板的中孔內(nèi)，直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)關(guān)閉開關(guān);取下罐砂筒，并稱筒內(nèi)砂的質(zhì)量m6，準(zhǔn)確至lg。 4.2取走基板，將留在試驗(yàn)地點(diǎn)的量砂收回，重新將表面清掃干凈;將基板放在清掃干凈的表面上，沿基板中孔鑿洞，洞的直徑100mm。在鑿洞過程中，應(yīng)注意不使鑿出的試樣丟失，并隨時(shí)將鑿松的材料取出，放在已知質(zhì)量的塑料袋內(nèi)，密封。試洞的深度應(yīng)與標(biāo)定罐高度接近或一致。鑿洞畢，稱此塑料袋中全部試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。減去已知塑料袋質(zhì)量后，即為試樣的總質(zhì)量mt。4.3從挖出的全部試樣中取有代表性的樣品，放入鋁盒中，測定其含水率w。樣品數(shù)量:對于細(xì)粒土，不少于100g;對于粗粒土，不少于SOOgo

8、4.4將基板安放在試洞上，將灌砂筒安放在基板中間(儲(chǔ)砂筒內(nèi)放滿砂至恒量城)，使灌砂筒的下口對準(zhǔn)基板的中孔及試洞。打開灌砂筒開關(guān)，讓砂流人試洞內(nèi)。關(guān)閉開關(guān)，小心取走灌砂筒，稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量ma，準(zhǔn)確至lg。4.5如清掃干凈的平坦的表面上，粗糙度不大，則不需放基板，將罐砂筒直接放在已挖好的試洞上。打開筒的開關(guān)，讓砂流人試洞內(nèi)。在此期間，應(yīng)注意勿碰動(dòng)灌砂筒。直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，關(guān)閉開關(guān)。仔細(xì)取走灌砂筒，稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量ma，準(zhǔn)確至lg。4.6取出試洞內(nèi)的量砂，以備下次試驗(yàn)時(shí)再用。若量砂的濕度已發(fā)生變化或量砂中混有雜質(zhì)，則應(yīng)重新烘干，過篩，并放置一段時(shí)間，使其與空氣的濕度達(dá)到平衡后再用

9、。4.7如試洞中有較大孔隙，量砂可能進(jìn)人孔隙時(shí)，則應(yīng)按試洞外形，松弛地放人一層柔軟的紗布。然后再進(jìn)行灌砂工作。5結(jié)果整理5.1按下式計(jì)算填滿試洞所需砂的質(zhì)量:灌砂時(shí)試洞上放有基板的情況灌砂時(shí)試洞上不放基板的情況 式中:mb砂的質(zhì)量(g) ml灌砂人試洞前筒內(nèi)砂的質(zhì)量(g)； m2灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的平均質(zhì)量(g)； m4, m4灌砂人試洞后，筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量(g)； m5-m6 灌砂筒下部圓錐體內(nèi)及基板和粗糙表面間砂的總質(zhì)量(g)。5.2按下式計(jì)算試驗(yàn)地點(diǎn)土的濕密度:式中:土的濕密度(g/cm3 )，計(jì)算至0.01； mt試洞中取出的全部土樣的質(zhì)量(g)； mb填滿試洞所需砂的質(zhì)量(g); Ps量砂的密度(g/cm3)。5.3按下式計(jì)算土的干密度:式中:pd土的干密度(歲c時(shí))，計(jì)算至0.01； P土的濕密度g/cm3 w土的