《土的分散性判別試驗(yàn)規(guī)程》

ICS編號(hào)

CCS編號(hào)

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CHESXXX—20XX

土的分散性判別試驗(yàn)規(guī)程

Testcodefordispersionofsoil

（征求意見(jiàn)稿）

請(qǐng)將你們發(fā)現(xiàn)的有關(guān)專利的內(nèi)容和支持性文件隨意見(jiàn)一并返回

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實(shí)施

中國(guó)水利學(xué)會(huì)發(fā)布

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1總則

1.1為測(cè)定土的分散性，統(tǒng)一試驗(yàn)方法，客觀判別土的分散性類別，制定本標(biāo)準(zhǔn)。

1.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于粒徑小于2.00mm的土的分散性判別試驗(yàn)。

1

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2規(guī)范性引用文件

2.1本標(biāo)準(zhǔn)主要引用下列標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T50123-2019土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

YS/T5225-2016土工試驗(yàn)規(guī)程

SL251-2015水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程

NB/T10235-2019水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程

2.2土的分散性試驗(yàn)除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

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3術(shù)語(yǔ)

3.1雙密度計(jì)法doubledensimetermethod

對(duì)土樣進(jìn)行不同條件下的兩次密度計(jì)試驗(yàn)來(lái)測(cè)定黏粒（＜0.005mm）含量，得出土的

分散度以判別其分散性的方法，簡(jiǎn)稱雙密度計(jì)法。

3.2針孔法pinholetestmethod

通過(guò)土的抗沖蝕能力判別土的分散性的方法稱為針孔法。

3.2土塊法soilblockmethod

根據(jù)肉眼觀察浸放在水里的土塊中膠粒的分散性狀，判別土的分散性類別的方法稱為

土塊法。

3.4孔隙水陽(yáng)離子法cationofporewatermethod

通過(guò)對(duì)影響分散性的關(guān)鍵性因素鈉離子采用鈉百分比定量指標(biāo)判定土的分

散性的方法稱為孔隙水陽(yáng)離子法。

3.5分散度dispersion

不加分散劑的黏粒含量與加分散劑黏粒含量之比，以百分?jǐn)?shù)表示。

3

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4符號(hào)

4.1物理性質(zhì)指標(biāo)

w0——風(fēng)干土含水率；

m0——風(fēng)干土質(zhì)量；

md——干土質(zhì)量；

KT——T℃時(shí)懸液的電導(dǎo)率；

T——測(cè)定時(shí)懸液的溫度；

Cs——土粒比重校正值；

mT——溫度校正值；

nw——彎液面校正值；

CD——分散劑校正值；

ρs——土粒密度；

ρw20——20℃時(shí)水的密度；

d——粒徑；

η——水的動(dòng)力黏滯系數(shù)；

GwT——溫度為T℃時(shí)的水的比重；

ρw0——4℃時(shí)水的密度；

g——重力加速度；

Lt——某一時(shí)間t內(nèi)的土粒沉降距離；

t——沉降時(shí)間；

wL——液限含水率。

4.2化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

C(EDTA)——EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度；

1

b(Ca2+)——鈣離子的質(zhì)量摩爾濃度；

2

1

b(Mg2+)——鎂離子的質(zhì)量摩爾濃度；

2

b(Na+)——鈉離子的質(zhì)量摩爾濃度；

b(K+)——鉀離子的質(zhì)量摩爾濃度。

4

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4.3分散性計(jì)算指標(biāo)

D——分散度；

TDS——孔隙水中陽(yáng)離子總量；

PS——鈉百分比。

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5基本規(guī)定

5.1本標(biāo)準(zhǔn)所用的儀器設(shè)備應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程儀器基本參數(shù)及通用

技術(shù)條件》GB/T15406的有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)。

5.2本標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)用水，除特殊要求外均應(yīng)為純水。

5.3本標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)用試劑，除特殊要求外應(yīng)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)品或以上等級(jí)的試劑。

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6雙密度計(jì)法評(píng)價(jià)土的分散性

6.1一般規(guī)定

6.1.1本試驗(yàn)方法適用于粒徑小于2.00mm的土。

6.2儀器設(shè)備

6.2.1本試驗(yàn)所用的儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1密度計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）甲種：刻度單位以20℃時(shí)每1000mL懸液內(nèi)所含土質(zhì)量的克數(shù)表示，刻

度為-5~50，分度值為0.5；

2）乙種：刻度單位以20℃時(shí)懸液的比重表示，刻度為0.995~1.020，分度值

為0.0002。

2試驗(yàn)篩應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）細(xì)篩：孔徑2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.15mm；

2）洗篩：孔徑0.075mm。

3天平：稱量200g，分度值0.01g。

4量筒：高約45cm，直徑約6cm，容積1000mL?？潭葹?mL~1000mL，分度

值為10mL。

5溫度計(jì)：刻度0℃~50℃，分度值0.5℃。

6洗篩漏斗：直徑略大于洗篩直徑，使洗篩恰可套入漏斗中。

7攪拌器：輪徑50mm，孔徑約3mm；桿長(zhǎng)約400mm，帶旋轉(zhuǎn)葉。

8其他：烘箱、錐形瓶、秒表、煮沸設(shè)備、真空設(shè)備、電導(dǎo)率儀等。

6.2.2試劑應(yīng)符合下列規(guī)定：

1分散劑：濃度4%六偏磷酸鈉，6%過(guò)氧化氫，1%硅酸鈉；

2水溶鹽檢驗(yàn)試劑：10%鹽酸，5%氯化鋇，10%硝酸，5%硝酸銀。

6.3操作步驟

6.3.1雙密度計(jì)法試驗(yàn)將試樣分為兩組，一組采用煮沸后加分散劑的顆粒分析試驗(yàn)

方法，另一組采用不煮沸不加分散劑的顆粒分析試驗(yàn)方法。

6.3.2采用煮沸后加分散劑的顆粒分析試驗(yàn)方法，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行試驗(yàn)：

1宜采用風(fēng)干土試樣，并應(yīng)按下式計(jì)算試樣干質(zhì)量為30g時(shí)所需的風(fēng)干土質(zhì)量：

m0=md(1+0.01wo)（6.3.2-1）

式中：w0——風(fēng)干土含水率（%）；

m0——風(fēng)干土質(zhì)量（g）；

md——干土質(zhì)量（g）。

2試樣中易溶鹽含量大于總質(zhì)量的0.5%時(shí)，應(yīng)洗鹽。易溶鹽含量檢驗(yàn)可用電導(dǎo)

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法或目測(cè)法：

1）電導(dǎo)法應(yīng)按電導(dǎo)率儀使用說(shuō)明書(shū)操作，測(cè)定溫度T℃時(shí)試樣溶液（土水比

1:5）的電導(dǎo)率，20℃時(shí)的電導(dǎo)率應(yīng)按下式計(jì)算：

K

K=T（6.3.2-2）

201+0.02(T?20)

式中：K20——20℃時(shí)懸液的電導(dǎo)率（μS/cm）；

KT——T℃時(shí)懸液的電導(dǎo)率（μS/cm）；

T——測(cè)定時(shí)懸液的溫度（℃）。

當(dāng)K20＞1000μS/cm時(shí)，應(yīng)洗鹽。

2）目測(cè)法應(yīng)取風(fēng)干試樣3g于燒杯中，加適量純水調(diào)成糊狀研散，再加純水

25mL煮沸10min冷卻后移入試管中，放置過(guò)夜，觀察試管，當(dāng)出現(xiàn)凝聚現(xiàn)象時(shí)應(yīng)洗

鹽。

3洗鹽應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1）將分析用的試樣放入調(diào)土杯內(nèi)，注入少量純水，拌和均勻。迅速倒入貼有

濾紙的漏斗中，并注入純水沖洗過(guò)濾。附在調(diào)土杯上的土粒全部洗入漏斗。發(fā)現(xiàn)濾液

混濁時(shí)，應(yīng)重新過(guò)濾。

2）應(yīng)經(jīng)常使漏斗內(nèi)的液面保持高出土面約5cm。每次加水后，應(yīng)用表面皿蓋

住漏斗。

3）檢查易溶鹽清洗程度，可用2個(gè)試管各取剛濾下的濾液3mL~5mL，一管

加入3~5滴10％鹽酸和5％氯化鋇；另一管加入3~5滴10％硝酸和5％硝酸銀。當(dāng)發(fā)

現(xiàn)管中有白色沉淀時(shí)，試樣中的易溶鹽未洗凈，應(yīng)繼續(xù)清洗，直至檢查時(shí)試管中均不

再發(fā)現(xiàn)白色沉淀為止。

4）洗鹽后將漏斗中的土樣仔細(xì)洗下，風(fēng)干試樣。

4稱干質(zhì)量為30g的風(fēng)干試樣倒入錐形瓶中，勿使土粒丟失。注入水200mL，

浸泡約12h。

5將錐形瓶放在煮沸設(shè)備上，連接冷凝管進(jìn)行煮沸。煮沸時(shí)間約為1h。

6將冷卻后的懸液倒入瓷杯中，靜置約1min，將上部懸液倒入量筒。杯底沉淀

物用帶橡皮頭研柞細(xì)心研散，加水，經(jīng)攪拌后，靜置約1min，再將上部懸液倒入量筒。

如此反復(fù)操作，直至杯內(nèi)懸液澄清為止。當(dāng)土中粒徑大于0.075mm的顆粒大致超過(guò)試

樣總質(zhì)量的15％時(shí)，應(yīng)將其全部倒至0.075mm篩上沖洗，直至篩上僅留大于0.075mm

的顆粒為止。

7將留在洗篩上的顆粒洗入蒸發(fā)皿內(nèi)，傾去上部清水，烘干后分級(jí)篩析稱量。

8將過(guò)篩懸液倒入量筒，加4％濃度的六偏磷酸鈉約10mL于量筒溶液中，再

注入純水，使筒內(nèi)懸液達(dá)1000mL。當(dāng)加入六偏磷酸鈉后土樣產(chǎn)生凝聚時(shí)，應(yīng)選用其

他分散劑。

9用攪拌器在量筒內(nèi)沿整個(gè)懸液深度上下攪拌約1min，往復(fù)各約30次，攪拌

時(shí)勿使懸液濺出筒外。使懸液內(nèi)土粒均勻分布。

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10取出攪拌器，將密度計(jì)放入懸液中同時(shí)開(kāi)動(dòng)秒表?？蓽y(cè)經(jīng)0.5min、1min、2min、

5min、15min、30min、60min、120min、180min和1440min時(shí)的密度計(jì)讀數(shù)。

11每次讀數(shù)均應(yīng)在預(yù)定時(shí)間前10s~20s將密度計(jì)小心地放入懸液接近讀數(shù)的深

度，并應(yīng)將密度計(jì)浮泡保持在量筒中部位置，不得貼近筒壁。

12密度計(jì)讀數(shù)均以彎液面上緣為準(zhǔn)。甲種密度計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確至0.5，乙種密度應(yīng)準(zhǔn)確

至0.0002。每次讀數(shù)完畢立即取出密度計(jì)放入盛有純水的量筒中。并測(cè)定各相應(yīng)的懸

液溫度，準(zhǔn)確至0.5℃。放入或取出密度計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量減少懸液的擾動(dòng)。

13當(dāng)試樣在分析前未過(guò)0.075mm洗篩，在密度計(jì)第1個(gè)讀數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)下沉的土

粒已超過(guò)試樣總質(zhì)量的15％時(shí)，則應(yīng)于試驗(yàn)結(jié)束后，將量筒中土粒過(guò)0.075mm篩，

按本標(biāo)準(zhǔn)第4.3.2條第7款的規(guī)定進(jìn)行篩析，并應(yīng)計(jì)算各級(jí)顆粒占試樣總質(zhì)量的百分比。

6.3.3采用不煮沸不加分散劑的顆粒分析試驗(yàn)方法，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行試驗(yàn)：

1宜采用風(fēng)干土試樣，并應(yīng)按式6.3.2-1計(jì)算試樣干質(zhì)量為30g時(shí)所需的風(fēng)干土

質(zhì)量。

2稱干質(zhì)量為30g的風(fēng)干試樣倒入錐形瓶中，勿使土粒丟失。注入水200mL，

浸泡約12h。

3將錐形瓶放入真空缸中，將真空缸約真空泵相連接，啟動(dòng)真空泵。

4抽氣10min后，關(guān)閉真空泵，取出錐形瓶，結(jié)束抽氣。

5將懸液沖洗到1000mL量筒中，加純水機(jī)至滿刻度，用手掌或橡皮塞堵住量

筒口，倒轉(zhuǎn)量筒來(lái)回?fù)u晃1min，來(lái)回各約30次，讓黏土顆粒自行水化分解。搖晃1min

結(jié)束時(shí)，啟動(dòng)秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)。步驟3和5之間不超過(guò)1h。

6測(cè)經(jīng)0.5min、1min、2min、5min、15min、30min、60min、120min、180min

和1440min時(shí)的密度計(jì)讀數(shù)。

7每次讀數(shù)均應(yīng)在預(yù)定時(shí)間前10s~20s將密度計(jì)小心地放入懸液接近讀數(shù)的深

度，并應(yīng)將密度計(jì)浮泡保持在量筒中部位置，不得貼近筒壁。

8密度計(jì)讀數(shù)均以彎液面上緣為準(zhǔn)。甲種密度計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確至0.5，乙種密度應(yīng)準(zhǔn)確

至0.0002。每次讀數(shù)完畢立即取出密度計(jì)放入盛有純水的量筒中。并測(cè)定各相應(yīng)的懸

液溫度，準(zhǔn)確至0.5℃。放入或取出密度計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量減少懸液的擾動(dòng)。

9當(dāng)試樣在分析前未過(guò)0.075mm洗篩，在密度計(jì)第1個(gè)讀數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)下沉的土

粒已超過(guò)試樣總質(zhì)量的15％時(shí)，則應(yīng)于試驗(yàn)結(jié)束后，將量筒中土粒過(guò)0.075mm篩，

按本標(biāo)準(zhǔn)第4.3.2條第7款的規(guī)定進(jìn)行篩析，并應(yīng)計(jì)算各級(jí)顆粒占試樣總質(zhì)量的百分比。

6.3.4顆粒分析試驗(yàn)成果應(yīng)按下列方法進(jìn)行計(jì)算：

1黏粒含量（＜0.005mm的顆粒）占試樣總質(zhì)量百分?jǐn)?shù)應(yīng)按下列公式計(jì)算：

（1）甲種密度計(jì)：

100

X=Cs(R1+mT+nw?CD)（6.3.4-1）

md

ρs2.65?ρw20

Cs=?（6.3.4-2）

ρs?ρw202.65

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式中：X——小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)（％）；

Cs——土粒比重校正值，也可按附錄A執(zhí)行；

R1——甲種密度計(jì)讀數(shù)；

mT——溫度校正值，可按附錄B執(zhí)行；

nw——彎液面校正值；

CD——分散劑校正值；

3

ρs——土粒密度（g/cm）；

3

ρw20——20℃時(shí)水的密度（g/cm）。

（2）乙種密度計(jì)：

100V′′′′

X=Cs[(R2?1)+mT+nw?CD]ρw20（6.3.4-3）

md

′ρs

Cs=（6.3.4-4）

ρs?ρw20

式中：V——懸液體積（mL）；

′

Cs——土粒比重校正值，也可按附錄A執(zhí)行；

R2——乙種密度計(jì)讀數(shù)；

′

mT——溫度校正值，可按附錄B執(zhí)行；

′

nw——彎液面校正值；

′

CD——分散劑校正值。

2粒徑應(yīng)按下式計(jì)算：

1800×104ηL

d=√?t（6.3.4-5）

(Gs?GwT)ρw0gt

式中：d——粒徑（mm）；

η——水的動(dòng)力黏滯系數(shù)（1×10-6kPa·s），可按附錄C執(zhí)行；

GwT——溫度為T℃時(shí)的水的比重；

3

ρw0——4℃時(shí)水的密度（g/cm）；

g——重力加速度（981cm/s2）；

Lt——某一時(shí)間t內(nèi)的土粒沉降距離（cm）；

t——沉降時(shí)間（s）。

為了簡(jiǎn)化計(jì)算，式（6.3.4-5）也可以寫(xiě)成：

L

d=K√t（6.3.4-6）

t

1800×104η

式中：K——粒徑計(jì)算系數(shù)[K=√]，與懸液溫度和土粒比重有關(guān)。其

(Gs?GwT)ρw0g

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值可按附錄D執(zhí)行。

6.3.5分散度應(yīng)按下列公式計(jì)算：

不加分散劑的黏粒含量

D=×100%（6.3.5-1）

加分散劑的黏粒含量

式中：D——分散度。

6.4評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

6.4.1雙密度計(jì)法評(píng)價(jià)土的分散性應(yīng)按下表進(jìn)行評(píng)價(jià)：

表6.4.1雙密度計(jì)試驗(yàn)評(píng)價(jià)土的分散性標(biāo)準(zhǔn)

類別分散度D/%

分散性土＞50

過(guò)渡性土30~50

非分散性土＜30

注：D=（不加分散劑的黏粒含量/加分散劑的黏粒含量）×100%

注：雙密度計(jì)法針對(duì)分散性土與普通黏性土的差別設(shè)計(jì)的分析試驗(yàn)，但它無(wú)法反映水

流對(duì)土粒的沖刷因素，且對(duì)含鹽量大的土結(jié)果不可靠。

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7針孔法評(píng)價(jià)土的分散性

7.1一般規(guī)定

7.1.1針孔法適用于原狀樣和擾動(dòng)樣。

7.1.2針孔法適用于粒徑小于2.00mm的土樣。

7.1.3針孔試驗(yàn)不適宜于黏粒含量（＜0.005mm）小于10%和塑性指數(shù)不大于4的

土。

7.2儀器設(shè)備

7.2.1本試驗(yàn)制樣設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1試驗(yàn)篩：孔徑2mm。

2臺(tái)秤：稱量10kg，分度值5g。

3天平：稱量200g，分度值0.01g。

4針孔試驗(yàn)制樣器

（1）儀器筒：內(nèi)徑為30mm~38mm，有效高度大于38mm；

（2）鋼針：直徑1.0mm；

（3）錐體底座：高度為13mm，其孔內(nèi)徑為l.5mm，底邊直徑略小于配套的

儀器筒內(nèi)徑。

（4）開(kāi)樣器：開(kāi)樣器適配儀器筒尺寸，上部可與儀器筒緊密連接，下部刃口

內(nèi)徑同儀器筒內(nèi)徑一致。

5其他：擊錘、切土刀、鋼絲鋸、碎土工具、烘箱、保濕缸、噴水設(shè)備等。

7.2.2針孔試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1針孔滲透儀：儀器筒、錐形透水板、濾網(wǎng)、止水夾、橡皮塞底座及支架。錐

形透水板是頂端有且僅有一個(gè)1.5mm孔徑透水孔的斗笠狀金屬片，在其與濾網(wǎng)之間充

填粒徑5mm~10mm的礫石作為過(guò)濾層，確保水流由下而上平穩(wěn)進(jìn)入試樣中預(yù)先制備

的孔徑為1.0mm軸向貫通孔，減少水頭損失。

2供水設(shè)備：供水箱、提升架、橡皮管。供水箱設(shè)置溢流堰，能保持常水頭。

3量測(cè)設(shè)備：測(cè)壓管、量筒、卡尺和秒表。

7.3試樣制備

7.3.1當(dāng)采用原狀樣進(jìn)行針孔法試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行試樣制備：

1小心開(kāi)啟原狀土樣包裝皮，辨別土樣上下和層次，整平土樣兩端。無(wú)特殊要

求時(shí)，切土方向與天然層次垂直。

2將針孔試驗(yàn)開(kāi)樣器連接于儀器筒下部。

3刃口向下放在土樣上，用切土刀將土樣切削成稍大于儀器筒直徑的土柱，然

后將儀器筒與開(kāi)樣器垂直向壓，邊壓邊削，至土樣剛好達(dá)到儀器筒內(nèi)部刻線為止。削

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去下部余土。

4小心掏出開(kāi)樣器內(nèi)部土料，將開(kāi)樣器與儀器筒分離。

5將試樣底部刮開(kāi)適配于椎體底座的椎體空間，將椎體底座裝入試樣。依照椎

體底座尖端開(kāi)孔位置，小心插入鋼針。

6采用黏土或其他材料將試樣和筒壁之間密封，防止水流從筒壁和試樣之間穿

過(guò)。

7測(cè)定土樣密度、含水率，并描述試樣的均質(zhì)性特征。

7.3.2當(dāng)采用擾動(dòng)樣進(jìn)行針孔法試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行試樣制備：

1將全部土樣置于橡皮板上風(fēng)干，用木錘將土塊及附著在粗顆粒土上的細(xì)粒土

敲散，應(yīng)避免破壞土的天然顆粒。

2將全部土樣過(guò)2mm篩，去掉粗砂或礫石顆粒。

3取篩下足夠試驗(yàn)用的土樣，測(cè)定風(fēng)干含水率，并按照制樣指標(biāo)加入需要的水

量。放置24h，使土樣含水率均勻。加水量按下式計(jì)算：

m

mw=×0.01(w?w0)（7.3.2-1）

1+0.01w0

式中：mw——加水質(zhì)量（g）；

m——土樣質(zhì)量（g）；

w——試驗(yàn)要求含水率（%）。

4在底座中間圓孔內(nèi)插入鋼針，后將儀器筒放置在制樣底座上，稱取一定質(zhì)量

的土樣放入儀器筒中。

5將土樣分層夯實(shí)，層與層之間刮毛，以保證土樣均一性。

6試樣制樣完成后，從試樣頂部拔出一定長(zhǎng)度鋼針，并在試樣底部刮開(kāi)適配于

椎體底座的椎體空間，將椎體底座裝入試樣。

7.4操作步驟

7.4.1水平針孔法試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1從保濕缸內(nèi)取出儀器筒，推動(dòng)鋼針貫穿試樣后拔出，在圓柱狀試樣中心形成

直徑為1.0mm的軸向貫通針孔，拔出過(guò)程中應(yīng)將鋼針旋轉(zhuǎn)4~5次，使針孔干凈、暢通。

2在試樣筒內(nèi)的上部和下部放上金屬網(wǎng)和礫石塊。

3依照?qǐng)D5.4.1裝配儀器。將針孔試驗(yàn)儀放在水平穩(wěn)定的操作臺(tái)上。

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圖7.4.1水平針孔試驗(yàn)裝置示意圖

4連接進(jìn)水管。在50mm、180mm、380mm和1020mm水頭下，每級(jí)水頭時(shí)間

間隔5min~10min，讓水透過(guò)針孔。用秒表和量筒連續(xù)測(cè)量流量并記錄時(shí)間，計(jì)算某水

頭下滲出流量。通過(guò)側(cè)視和俯視觀察量筒中水的顏色。

5試驗(yàn)結(jié)束后，拆卸儀器，檢查試樣針孔大小，與穿孔鋼針比較，確定孔徑尺

寸。

7.4.2垂直針孔法試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1將橡皮塞底座固定在支架上，調(diào)整供水箱的高度，檢查儀器的各部件是否堵

塞及漏水等。檢查完畢后，降低供水箱高度，使其水位與橡皮塞的出水管口持平，用

止水夾阻斷水流。

2從保濕缸內(nèi)取出儀器筒，推動(dòng)鋼針貫穿試樣后拔出，在圓柱狀試樣中心形成

直徑為1.0mm的軸向貫通針孔，拔出過(guò)程中應(yīng)將鋼針旋轉(zhuǎn)4~5次，使針孔干凈、暢通。

3依照?qǐng)D5.4.2裝配儀器。在試樣下部錐形空間充填粒徑5mm~10mm的礫石作

為過(guò)濾層，并放置金屬濾網(wǎng)。將橡皮塞底座緩慢插入儀器筒底部，使其緊密貼合儀器

筒內(nèi)壁和濾網(wǎng)，且不擾動(dòng)試樣。

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圖7.4.2垂直針孔試驗(yàn)裝置示意圖

4試驗(yàn)過(guò)程中提升供水箱，在50mm、180mm、380mm和1020mm水頭下，每

級(jí)水頭時(shí)間間隔5min~10min，讓水透過(guò)針孔。用秒表和量筒連續(xù)測(cè)量流量并記錄時(shí)間，

計(jì)算某水頭下滲出流量。通過(guò)側(cè)視和俯視觀察量筒中水的顏色。

5試驗(yàn)結(jié)束后，拆卸儀器，檢查試樣針孔大小，與穿孔鋼針比較，確定孔徑尺

寸。

7.5評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

7.5.1針孔法評(píng)價(jià)土的分散性應(yīng)按下表進(jìn)行評(píng)價(jià)：

表7.5.1針孔試驗(yàn)評(píng)價(jià)土的分散性標(biāo)準(zhǔn)

在某一水頭

水頭下的試驗(yàn)最終流量最終孔徑

流出水的

類別持續(xù)時(shí)間

混濁情況

h(mm)t（min）Q（mL/s）d（mm）

5051.0~1.4混濁≥2.0

分散性土

50101.0~1.4較混濁＞1.5

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50100.8~1.0稍混濁≤1.5

過(guò)渡性土18051.4~2.7較透明

38051.8~3.2較透明≥1.5

10205＞3稍透明＜1.5

非分散性土

10205＜3透明1.0

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8土塊法評(píng)價(jià)土的分散性

8.1一般規(guī)定

8.1.1土塊法適用于原狀樣和擾動(dòng)樣。

8.1.2土塊法適用于粒徑小于2.00mm的土樣。

8.1.3土塊法不適用黏粒（＜0.005mm）小于10%和塑性指數(shù)小于或等于4的土。

8.2儀器設(shè)備

8.2.1本試驗(yàn)所用的儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1試驗(yàn)篩：孔徑2mm。

2臺(tái)秤：稱量10kg，分度值5g。

3天平：稱量200g，分度值0.01g。

4燒杯：250mL。

5擊實(shí)器：包括活塞、導(dǎo)管和環(huán)刀。

6其他：白色瓷盤(pán)、切土刀、鋼尺、毛玻璃、鋼絲鋸、凡士林、碎土工具、烘

箱、保濕缸、噴水設(shè)備等。

8.3試樣制備

8.3.1當(dāng)采用原狀樣進(jìn)行針孔法試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行試樣制備：

1小心開(kāi)啟原狀土樣包裝皮，辨別土樣上下和層次，整平土樣兩端。無(wú)特殊要

求時(shí)，切土方向與天然層次垂直。

2將試驗(yàn)用的環(huán)刀內(nèi)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。

3擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀、土總量，準(zhǔn)確至0.1g并測(cè)定環(huán)刀兩端削下土樣的含

水率，計(jì)算試樣干密度，并描述試樣的均質(zhì)性特征。將環(huán)刀整體暫存于保濕缸內(nèi)備用。

4試樣密度計(jì)應(yīng)按下列公式計(jì)算，計(jì)算至0.01g/cm3：

m

ρ=（8.3.1-1）

V0

式中：ρ——試樣濕密度（0.01g/cm3）；

3

V0——環(huán)刀容積（cm）。

8.3.2當(dāng)采用擾動(dòng)樣進(jìn)行針孔法試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行試樣制備：

1將全部土樣置于橡皮板上風(fēng)干，用木錘將土塊及附著在粗顆粒土上的細(xì)粒土

敲散，應(yīng)避免破壞土的天然顆粒。

2將全部土樣過(guò)2mm的篩，取篩下足夠試驗(yàn)用的土樣，測(cè)定風(fēng)干含水率，裝

入保濕缸或者塑料袋內(nèi)備用。

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3根據(jù)土樣性質(zhì)及工程要求，從粒徑≤2mm的土中分別取代表性土樣進(jìn)行物理

性質(zhì)試驗(yàn)。必要時(shí)，參照地質(zhì)鑒定方法，對(duì)粒徑≤2mm土粒特性進(jìn)行描述。

4按照制樣指標(biāo)加入需要的水量。放置24h，使土樣含水率均勻。

5根據(jù)環(huán)刀的容積及所要求的干密度、含水率，將所需質(zhì)量的濕土倒入預(yù)先裝

好的環(huán)刀內(nèi)，擊打到所需密度。將環(huán)刀整體暫存于保濕缸內(nèi)備用。

8.4操作步驟

8.4.1將白色瓷盤(pán)放在水平穩(wěn)定的工作臺(tái)上。

8.4.2將250ml燒杯放在白色瓷盤(pán)之上，加入純水250ml。

8.4.3將用環(huán)刀切取或制備完成的試樣從保濕缸內(nèi)取出，將試樣從環(huán)刀內(nèi)推出。

8.4.4將試樣放置在毛玻璃上，用切土刀切成邊長(zhǎng)為1cm的立方體試樣。

8.4.5將土塊小心放入燒杯中，試驗(yàn)期間不得搖晃燒杯和移動(dòng)瓷盤(pán)。

8.4.6記錄土塊放入燒杯的時(shí)間，觀察土塊在水中膠粒的分散性狀和燒杯中水的混

濁情況。

8.4.7在5min和10min時(shí)觀察和記錄土塊在水中的分散情況。

8.5評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

8.5.1土塊法評(píng)價(jià)土的分散性應(yīng)按下表進(jìn)行評(píng)價(jià)：

表8.5.1土塊試驗(yàn)評(píng)價(jià)土的分散性標(biāo)準(zhǔn)

類別浸水后特征

分散性土土塊水解后混濁，土很快擴(kuò)散到整個(gè)量杯底部，水呈霧狀，經(jīng)久不清。

過(guò)渡性土土塊水解后四周有微量混濁水，但擴(kuò)散范圍小。

無(wú)分散出膠粒的反應(yīng)，土塊水解后在量杯底部以細(xì)顆粒狀平堆，水色是清的，或

非分散性土

稍混濁后很快又變清。

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9孔隙水陽(yáng)離子法評(píng)價(jià)土的分散性

9.1一般規(guī)定

9.1.1孔隙水陽(yáng)離子法適用于粒徑小于2.00mm的土樣。

9.2浸出液制取

9.2.1本試驗(yàn)所用的儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1過(guò)濾設(shè)備：包括真空泵、平底瓷漏斗、抽濾瓶。

2離心機(jī)：轉(zhuǎn)速為10000r/min。

3天平：稱量200g，分度值0.01g。

4其他：廣口瓶、細(xì)頸瓶等、微孔濾膜。

9.2.2浸出液制取法試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1取一定質(zhì)量的干土，用純水拌和到接近液限的稠度，靜置24h。液限加水量

應(yīng)按下式計(jì)算：

m

mw=×0.01(wL?w0)（9.2.2-1）

1+0.01w0

式中：wL——液限含水率（%）。

2將濾紙用純水浸濕后貼在漏斗底部，漏斗裝在抽濾瓶上，連通真空泵抽氣，

使濾紙與漏斗貼緊，將振蕩后的土懸液搖勻，傾入漏斗中抽氣過(guò)濾。

3當(dāng)發(fā)現(xiàn)濾液混濁時(shí)，應(yīng)重新過(guò)濾。經(jīng)反復(fù)過(guò)濾后仍然混濁，應(yīng)用離心機(jī)分離，

或用微孔濾膜過(guò)濾。所得的透明濾液即為土的浸出液，貯于細(xì)口瓶中供分析用。

9.3鈣離子（Ca2+）的測(cè)定（EDTA法）

9.3.1本試驗(yàn)所用的儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1酸式滴定管：容量為25mL，分度值為0.1mL。

2分析天平：稱量200g，分度值0.0001g。

3其他：容量瓶、蒸發(fā)皿、烘箱等。

9.3.2本試驗(yàn)所用的試劑應(yīng)符合下列規(guī)定：

11：4鹽酸溶液：將濃鹽酸10mL與40mL純水混勻。

2酒精：濃度為95％。

3剛果紅試紙。

4鉻黑T指示劑：將0.5g鉻黑T和100g烘干氯化鈉（NaCl）混合，磨細(xì)拌勻，

貯于棕色瓶中，并放入干燥器中。

5氨緩沖溶液（pH=10）：將67．50g氯化銨（NH4Cl）溶于300mL純水中，

加入氨水570mL，用純水稀釋至1000mL，貯于塑料瓶中。

6鈣指示劑：將0.5g鈣指示劑和50g烘干氯化鈉（NaCl）混合，磨細(xì)拌勻，貯

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于棕色瓶中，并放入干燥器中。

72mol/L氫氧化鈉（NaOH）溶液應(yīng)稱取8g氫氧化鈉溶于100mL無(wú)二氧化碳

的純水中。

2+

8鈣（Ca）標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取在105℃~110℃下烘干4h~6h的分析純CaCO3

0.5004g，溶于25mL0.5mol/L鹽酸溶液中，煮沸除去CO2，用無(wú)CO2的純水洗入500mL

容量瓶，并稀釋至刻度。此溶液濃度為0.01mol/L。

9濃度為0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取乙二胺四乙酸二鈉3.720g溶于無(wú)CO2

的純水中，微熱溶解，冷卻后定容至1000mL。用氯化鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。

9.3.3EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定應(yīng)符合下列規(guī)定：

1濃度為0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定應(yīng)用移液管吸取3份濃度為

0.01mol/L氯化鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液，每份10mL，分別注入3個(gè)錐形瓶中，加純水至50mL，

加氨緩沖溶液10mL，鉻黑T指示劑少許，95％酒精5mL，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，

使溶液由紅色變?yōu)榱了{(lán)色為止，記下用量。

2EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度應(yīng)按下式計(jì)算，計(jì)算至0.0001mol/L，取3個(gè)標(biāo)定值的

算術(shù)平均值：

C(Zn2+)

C(EDTA)=VC（9.3.3-1）

VE

式中：C(EDTA)——EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L）；

VC——氯化鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量（mL）；

C(Zn2+)——氯化鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L）；

VE——EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量（mL）。

9.3.4鈣離子（Ca2+）試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1用移液管吸取土浸出液25mL，加入150mL三角瓶中，放入剛果紅試紙一小

片。滴入1：4的鹽酸溶液，使試紙變藍(lán)色，煮沸除去二氧化碳。當(dāng)土浸出液中碳酸根

和重碳酸根含量很少，可省去此步驟。

2冷卻后，加入2mol/L氫氧化鈉2mL（酸堿度控制在12），搖勻放置1min~2min，

使鎂離子沉淀完全。加入鈣指示劑少許，95％酒精5mL，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至試

液由紅色變?yōu)榱了{(lán)色為止。記下EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，準(zhǔn)確至0.01mL。

7.3.5鈣離子的含量按下列公式計(jì)算，計(jì)算至0.01mmol/L，平行最大允許差值為

0.1mmol/L，取算術(shù)平均值：

1C(EDTA)V

b(Ca2+)=2×E1×103（9.3.4-1）

2V

1

式中：b(Ca2+)——鈣離子的質(zhì)量摩爾濃度（mmol/L）；

2

C(EDTA)——EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度（mol/L）；

2+

VE1——滴定Ca時(shí)所用的EDTA體積（mL）；

V——試驗(yàn)時(shí)吸取土提取液量（mL）。

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9.4鎂離子（Mg2+）的測(cè)定（鈣鎂合量滴定法）

9.4.1本試驗(yàn)所用的儀器設(shè)備應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第9.3.1條的規(guī)定。

9.4.2本試驗(yàn)所用的試劑應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第9.3.2條的規(guī)定。

9.4.3標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第9.3.3條的規(guī)定。

9.4.4鎂離子（Mg2+）的測(cè)定試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1用移液管吸取土浸出液25mL，注入三角瓶中，加入氨緩沖溶液5mL，搖勻，

加鉻黑T指示劑少許，95％酒精5mL，充分搖勻。再用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試液至亮

藍(lán)色為止，記下EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液用量，準(zhǔn)確至0.01mL。

2用移液管吸取與本標(biāo)準(zhǔn)第7.3.4條規(guī)定的等體積浸出液，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第7.3.4條

的規(guī)定，滴定鈣離子對(duì)EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。

9.4.5鎂離子的含量應(yīng)按下列公式計(jì)算，計(jì)算準(zhǔn)確至0.01mmol/L，平行最大允許差

值為0.1mmol/L，取算術(shù)平均值：

1C(EDTA)(V?V)

b(Mg2+)=2×E2E1×103（9.4.5-1）

2V

11

式中：b(Mg2+)——鎂離子的質(zhì)量摩爾濃度（mmol/L）；

22

C(EDTA)——EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度（mol/L）；

2+

VE1——滴定Ca時(shí)所用的EDTA體積（mL）；

2+2+

VE2——滴定Ca、Mg合量時(shí)所用的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（mL）；

V——試驗(yàn)時(shí)吸取土提取液量（mL）。

9.5鈉離子（Na+）和鉀離子（K+）的測(cè)定（火焰光度法）

9.5.1本試驗(yàn)所用的儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1火焰光度計(jì)或原子吸收光譜-火焰分光光度計(jì)。

2分析天平：稱量100g，分度值0.0001g。

3其他：燒杯、容量瓶、塑料瓶、高溫電爐、烘箱。

9.5.2試劑應(yīng)符合下列規(guī)定：

1鈉（Na+）標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取經(jīng)550℃灼燒過(guò)的氯化鈉（NaCl）0.2542g，

在少量純水中溶解，移至1000mL容量瓶定容，貯于塑料瓶中，此溶液含鈉離子濃度

為0.1mg/mL，以此為母液可稀釋配制成所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

2鉀（K+）標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取經(jīng)105℃~110℃烘干4h~6h的分析純氯化鉀（KCl）

0.1907g，在少許純水中溶解，移至1000mL容量瓶中定容，貯于塑料瓶中，此溶液含

鉀離子0.1mg/mL，以此為母液可稀釋配制所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

9.5.3鈉離子（Na+）和鉀離子(K+）的測(cè)定試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作。取50mL溶量瓶9個(gè)，準(zhǔn)確加入鈉和鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液各為0mL、

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0.5mL、1mL、2.5mL、5mL、10mL、15mL、20mL、25mL然后用純水稀釋定容，即

成鈉、鉀含量分別為0mg/L、1mg/L、2mg/L、5mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、

50mg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。按火焰光度計(jì)使用說(shuō)明進(jìn)行操作，分別用鈉濾光片和鉀濾光

片逐個(gè)測(cè)定其吸收值，然后以吸收值為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的鈉、鉀濃度為縱坐標(biāo)，分別繪

制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并將曲線進(jìn)行回歸，求出回歸方程。

2吸取10mL~20mL的土浸出液，在火焰光度計(jì)上，按儀器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。

當(dāng)鈉、鉀含量超過(guò)儀器容許范圍時(shí)，需稀釋后再操作。分別用鈉濾光片、鉀濾光片逐

個(gè)測(cè)定吸光值。記下儀器讀數(shù)，注明試驗(yàn)條件。分別查鈉、鉀標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算其鉀、

鈉含量。用原子吸收-火焰分光光度計(jì)時(shí)，用發(fā)射擋。

9.5.4鈉離子的含量應(yīng)按下列公式計(jì)算，計(jì)算至0.01mmol/L，平行最大允許差值為

0.2mmol/L，取算術(shù)平均值：

NK

b(Na+)=n（9.5.4-1）

23

式中：b(Na+)——鈉離子的質(zhì)量摩爾濃度（mmol/L）；

N——土浸出液的稀釋倍數(shù)，當(dāng)直接取土浸出液比色時(shí)，N=1；

Kn——由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的鈉離子含量（mg/L）；

23——鈉離子的摩爾質(zhì)量（g/mol）。

9.5.5鉀離子的含量應(yīng)按下列公式計(jì)算，計(jì)算至0.01mmol/L，平行最大允許差值應(yīng)

為0.5mmol/L，取算術(shù)平均值：

NK

b(K+)=k（9.5.5-1）

39

式中：b(K+)——鉀離子的質(zhì)量摩爾濃度（mmol/L）；

N——土浸出液的稀釋倍數(shù)，當(dāng)直接取土浸出液比色時(shí)，N=1；

KK——由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的鉀離子含量（mg/L）；

39——鉀離子的摩爾質(zhì)量（g/mol）。

9.6評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

9.6.1孔隙水中陽(yáng)離子總量應(yīng)按下列公式計(jì)算：

11

TDS=b(Na+)+b(K+)+b(Ca2+)+b(Mg2+)（9.6.1-1）

22

11

式中：b(Ca2+)——鈣離子的質(zhì)量摩爾濃度（mmol/L）；

22

11

b(Mg2+)——鎂離子的質(zhì)量摩爾濃度（mmol/L）；

22

b(Na+)——鈉離子的質(zhì)量摩爾濃度（mmol/L）；

b（K+）——鉀離子的質(zhì)量摩爾濃度（mmol/L）；

22

T/CHESXXX—20XX

1

TDS——孔隙水中陽(yáng)離子總量（mmol/L）。

n

9.6.2鈉百分比應(yīng)按下列公式計(jì)算：

PS=b(Na+)/TDS×100（9.6.2-1）

式中：PS——鈉百分比（%）。

9.6.3孔隙水陽(yáng)離子法評(píng)價(jià)土的分散性應(yīng)按下圖進(jìn)行評(píng)價(jià)：

圖9.6.3孔隙水陽(yáng)離子試驗(yàn)評(píng)價(jià)土的分散性圖

11

注：TDS為浸提液中陽(yáng)離子總量，TDS=b(Na+)+b(K+)+b(Ca2+)+b(Mg2+)

22

1

（TDS以每升毫克當(dāng)量計(jì)，用mmol/L表示，其中n為離子的化合價(jià)）；

n

PS為鈉離子百分比，PS=b(Na+)/TDS×100%。

23

T/CHESXXX—20XX

附錄A：土粒比重校正值

甲種乙種甲種乙種

土壤密度計(jì)土壤密度計(jì)土壤密度計(jì)土壤密度計(jì)

土粒比重土粒比重

比重校正值比重校正值比重校正值比重校正值

′′

????????

2.501.0381.6662.700.9891.588

2.521.0321.6582.720.9851.581