土工試驗試樣制備和飽和

土工試驗試樣制備和飽和3基本規(guī)定3．0．1本標準所用的儀器設備應符合現(xiàn)行國家標準《巖土工程儀器基本參數(shù)及通用技術條件》GB/T15406的有關規(guī)定，并應進行檢定或校準。3．0．2本標準試驗用水，除特殊要求外均應為純水。3．0．3本標準試驗用試劑，除特殊要求外應為國家標準二級品或以上等級的試劑。4試樣制備和飽和4．1一般規(guī)定4.1.1試樣制備的擾動土和原狀土的顆粒粒徑應小于60mm。4．1．2制備特殊試樣的程序應符合有關試驗的規(guī)定。4.1.3試樣制備的數(shù)量視試驗需要而定，應多制備1個?2個備用。原狀土樣同一組試樣的密度最大允許差值應為±0.03g/cm3,含水率最大允許差值應為±2%；擾動土樣制備試樣密度、含水率與制備標準之間最大允許差值應分別為±0.02g/cm3與±1%；擾動土平行試驗或一組內各試樣之間最大允許差值應分別為±0.02g/cm3與±1%。4.1.4擾動土試樣的制備視工程實際情況可分別采用擊樣法、擊實法和壓樣法。4.2儀器設備4.2.1制備試樣需用的主要儀器設備應符合下列規(guī)定：1篩：孔徑20mm、5mm、2mm、0.5mm；2洗篩：孔徑0.075mm；3臺秤：稱量10kg?40kg,分度值5g；天平：稱量1000g,分度值0.1g；稱量200g,分度值0.01g；碎土器：磨土機；擊實器：包括活塞、導筒和環(huán)刀；抽氣機（附真空表）；飽和器（附金屬或玻璃的真空缸）。4.2.2制備試樣需用的其他設備：烘箱、干燥器、保濕器、研缽、木錘、木碾、橡皮板、玻璃瓶、玻璃缸、修土刀、鋼絲鋸、凡士林、土樣標簽及盛土器。擾動土試樣預備程序細粒土試樣預備程序應符合下列規(guī)定：對擾動土試樣進行描述,描述內容可包括顏色、土類、氣味及夾雜物；當有需要時,將擾動土充分拌勻,取代表性土樣進行含水率測定。將塊狀擾動土放在橡皮板上用木碾或利用碎土器碾散,碾散時勿壓碎顆粒；當含水率較大時,可先風干至易碾散為止。根據(jù)試驗所需試樣數(shù)量,將碾散后的土樣過篩。過篩后用四分對角取樣法或分砂器,取出足夠數(shù)量的代表性試樣裝入玻璃缸內,試樣應有標簽,標簽內容應包括任務單號、土樣編號、過篩孔徑、用途、制備日期和試驗人員,以備各項試驗之用。對風干土,應測定風干含水率。4配制一定含水率的試樣，取過篩的風干土1kg?5kg,平鋪在不吸水的盤內，按本標準式（4.7.2）計算所需的加水量,用噴霧器噴灑預計的加水量,靜置一段時間,裝入玻璃缸內密封,潤濕一晝夜備用,砂性土潤濕時間可酌情減短。5測定濕潤土樣不同位置的含水率，取樣點不應少于2個，最大允許差值應為±1％。6對不同土層的土樣制備混合土試樣時，應根據(jù)各土層厚度，按權數(shù)計算相應的質量配合，然后應按本標準第4.3.1條第1款?第4款的規(guī)定進行擾動土的預備工作。4．3．2粗粒土試樣預備程序應符合下列規(guī)定：1對砂及砂礫土，可按四分法或分砂器細分土樣。取足夠試驗用的代表性土試樣供顆粒分析試驗用，其余過5mm篩。篩上和篩下土樣分別貯存，供做比重及相對密度等試驗用。取一部分過2mm篩的試樣供做直剪、固結力學性試驗用。2當有部分黏土依附在砂礫石表面時，先用水浸泡，將浸泡過的土樣在2mm篩上沖洗，取篩上及篩下代表性的試樣供做顆粒分析試驗用。3將沖洗下來的土漿風干至易碾散為止，應按本標準第4.3.1條第2款?第4款的規(guī)定進行預備工作。擾動土試樣制備擾動土試樣的制備，根據(jù)工程實際情況可分別采用擊樣法、擊實法和壓樣法。擊樣法應按下列步驟進行：根據(jù)模具的容積及所要求的干密度、含水率，應按本標準式(4.7.1)、式(4.7.2)計算的用量制備濕土試樣；將濕土倒入模具內，并固定在底板上的擊實器內，用擊實方法將土擊入模具內；稱取試樣質量，應符合本標準第4.1.3條的規(guī)定。擊實法應按下列步驟進行：根據(jù)試樣所要求的干密度、含水率，應按本標準式(4.7.1)、式(4.7.2)計算的用量制備濕土試樣。應按本標準第13．3．1條、第13．3．2條的規(guī)定，將土樣擊實到所需的密度，用推土器推出。將試驗用的切土環(huán)刀內壁涂一薄層凡士林，刃口向下，放在土樣上。用切土刀將土樣切削成稍大于環(huán)刀直徑的土柱。然后將環(huán)刀垂直向下壓，邊壓邊削，至土樣伸出環(huán)刀為止。削去兩端余土并修平。擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀、土總量，準確至0.1g,并應測定環(huán)刀兩端削下土樣的含水率，應符合本標準第4．1．3條的規(guī)定。壓樣法應按下列步驟進行：應按本標準第4.4.2條第1款的規(guī)定制備濕土試樣，稱出所需的濕土量。將濕土倒入壓樣器內，拂平土樣表面，以靜壓力將土壓入。稱取試樣質量，并應符合本標準第4.1.3條的規(guī)定。4.4.5本試驗的記錄格式應符合本標準附錄D表D.1的規(guī)定。4.5原狀土試樣制備應小心開啟原狀土樣包裝皮，辨別土樣上下和層次，整平土樣兩端。無特殊要求時，切土方向應與天然層次垂直。5.2應按本標準第4.4.3條第3款的操作步驟執(zhí)行，切取試樣，試樣與環(huán)刀應密合。切削過程中，應細心觀察土樣的情況，并應描述土樣的層次、氣味、顏色，同時記錄土樣有無雜質、土質是否均勻、有無裂縫等情況。切取試樣后剩余的原狀土樣，應用蠟紙包好置于保濕器內，以備補做試驗之用；切削的余土做物理性試驗。5.5應視試樣本身及工程要求，決定試樣是否進行飽和，當不立即進行試驗或飽和時，應將試樣暫存于保濕器內。4.5.6原狀土開土記錄格式應符合本標準附錄D表D.2的規(guī)定。4．6試樣飽和4．6．1試樣飽和方法視土樣的透水性能，可選用浸水飽和法、毛管飽和法及真空抽氣飽和法。1砂土可直接在儀器內浸水飽和；2較易透水的細粒土，滲透系數(shù)大于1x10-4cm/s時，宜采用毛管飽和法；3不易透水的細粒土，滲透系數(shù)小于1x10-4cm/s時，宜采用真空飽和法；當土的結構性較弱時，抽氣可能發(fā)生擾動者，不宜采用真空飽和法。4．6．2毛管飽和法應按下列步驟進行：1選用框式飽和器（圖4．6．2），在裝有試樣的環(huán)刀兩面貼放濾紙，再放兩塊大于環(huán)刀的透水板于濾紙上，通過框架兩端的螺絲將透水板、環(huán)刀夾緊；圖4．6．2框式飽和器1-框架；2-透水板；3-環(huán)刀2將裝好試樣的飽和器放入水箱中，注入清水，水面不宜將試樣淹沒；3關上箱蓋，防止水分蒸發(fā)，借土的毛細管作用使試樣飽和，約需3d；試樣飽和后，取出飽和器，松開螺絲，取出環(huán)刀，擦干外壁，吸去表面積水，取下試樣上下濾紙，稱環(huán)刀、土總量，準確至0.1g,應按本標準式（4.7.5）計算飽和度；如飽和度小于95％時，將環(huán)刀再裝入飽和器，浸入水中延長飽和時間直至滿足要求。4.6.3真空飽和法應按下列步驟進行：選用重疊式飽和器（圖4.6.3-1）或框式飽和器，在重疊式飽和器下板正中放置稍大于環(huán)刀直徑的透水板和濾紙，將裝有試樣的環(huán)刀放在濾紙上，試樣上再放一張濾紙和一塊透水板，以此順序由下向上重疊至拉桿的高度，將飽和器上夾板放在最上部透水板上，旋緊拉桿上端的螺絲，將各個環(huán)刀在上下夾板間夾緊；裝好試樣的飽和器放入真空缸內（圖4.6.3-2），蓋上缸蓋，蓋縫內應涂一薄層凡士林，以防漏氣；圖4.6.3-1重疊式飽和器1-夾板；2-透水板；3-環(huán)刀；4-拉桿圖4．6．3-2真空缸1-二通閥；2-橡皮塞；3-真空缸；4-管夾；5-引水管；7-飽和器；8-排氣管；9-接抽氣機關管夾、開二通閥，將抽氣機與真空缸接通，開動抽氣機，抽除缸內及土中氣體，當真空表接近-100kPa后，繼續(xù)抽氣，黏質土約1h,粉質土約0.5h后，稍微開啟管夾，使清水由引水管徐徐注入真空缸內；在注水過程中，應調節(jié)管夾，使真空表上的數(shù)值基本上保持不變；待飽和器完全淹沒水中后即停止抽氣，將引水管自水缸中提出，開管夾令空氣進入真空缸內，靜置一定時間，細粒土宜為10h,使試樣充分飽和；5應按本標準第4.6.2條第4款的規(guī)定取出試樣，稱量，計算飽和度。4.7計算和記錄干土質量應按下式計算：式中：md干土質量(g)；m0——風干土質量(或天然濕土質量)(g)；3——風干含水率(或天然含水率)(％)。04．7．2土樣制備含水率所加水量應按下式計算：式中：mw——土樣所需加水質量(g)；3＇——土樣所要求的含水率(％)。4．7．3制備擾動土試樣所需總土質量應按下式計算：強=(1+0.01期地V(4.7.3)式中：pd——制備試樣所要求的干密度(g/cm3)；V——計算出擊實土樣體積或壓樣器所用環(huán)刀容積(cm3)。4．7．4制備擾動土樣應增加的水量應按下式計算：△m*=0.01(蘇—叫)pdV<4.7.4