土工检测作业指导书.docx

作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-16-2014 第五版 第0次修改主题：土工检测作业指导书第1页 共14页1.目的本作业指导书是根据GB/T50123土工试验方法标准和SL237土工试验规程的要求而制定的土工类试验作业文件，规定了水利工程工程用土检测试验项目及进行性能检测试验的方法和技术规范要求，使在作业过程中有章可循。2.适用范围本作业指导书适用于中心试验室及派出机构对各类水利工程用土的基本工程性质检测试验。3引用规程、规范3.1土工试验规程SL237-1999；3.2土工试验方法标准GB/T50123-1999；3.3数值修约规则GB/T8170-2008；3.4其它水利规范。4职责4.1分管主任或质量负责人负责本作业指导书的正确有效运行，并负责试验成果报告的校核及签发。4.2 办公室人员负责来样验收、登记，并负责安排检测试验任务，对试验数据进行分析、整理及检测试验报告的编写。4.3 试验人员严格执行本作业指导书，并按规定进行检测试验，作好检测试验记录，对检测试验过程和检测试验记录进行自检和互检，负责检测仪器、设备使用运行记录。5作业程序5.1 土工试验主要作业内容： 取样（送样） 土样分析、检测试验 数据整理、分析 检测试验报告。5.2 地基土、填筑土料及各类工程用土的基本工程性质检测试验项目、试验设备仪器及检测依据标准、规程。5.2.1含水量土的含水率是试样在105110下烘到恒量时所失去的水质量和达恒量后干土质量的比值，以百分数表示。作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-16-2014 第五版 第0次修改主题：土工检测作业指导书第2页 共14页本作业指导书以烘干法为室内试验的标准方法，在野外或要求快速测定含水率时，可根据土的性质和工程情况分别采用下列方法，酒精燃烧法、比重法。土的含水率试验检测试验项目、试验设备仪器及检测依据标准、规程见下表。序号检测项目所需仪器设备所需工器具环境要求检测方法名称要求1烘干法烘箱可采用电热烘箱或温度能保持105110的其他能源烘箱干燥器、称量盒SL237-003-1999天平称量200g，分度值0.01g2酒精燃烧法天平称量200g，分度值0.01g称量盒、滴管、火柴、调土刀SL237-003-1999酒精纯度95%3比重法玻璃瓶容积500ml以上漏斗、小勺、吸水球、玻璃片、土样盘、及玻璃棒SL237-003-1999天平称量1000g，分度值0.5g以上试验均需进行2次平行测定，取其算术平均值，允许误差按参考下表。含水率（%）允许平行差值（%）100.510401.02.05.2.2比重 土的颗粒比重是土在105110下烘到恒量时的质量与土粒同体积4纯水质量的比值。土的含水率试验检测项目、试验设备仪器及检测依据标准、规程见下表。作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-16-2014 第五版 第0次修改主题：土工检测作业指导书第3页 共14页序号检测项目所需仪器设备所需工器具环境要求检测方法名称要求1比重瓶法比重瓶容量100（或50）ml，分长颈和短颈两种烘箱、纯水、中性液体（如煤油）、孔径2mm及5mm筛、漏斗、滴管SL237-005-1999天平称量200g，分度值0.001g恒温水箱准确度1砂浴能调节温度真空抽气设备温度计测量范围050，分度值0.52浮称法铁丝筐孔径小于5mm的铁丝筐，直径约1015cm，高约1020cm烘箱、温度计、适合铁丝筐沉入用的盛水容器SL237-005-1999天平或称称量2kg，分度值0.2g；称量10kg，分度值1g筛孔径5mm、20mm3虹吸筒法虹吸筒SL237-005-1999中图4.1.1烘箱、温度计SL237-005-1999台秤称量10kg，分度值1g量筒容量大于2000ml筛孔径5mm、20mm5.2.3密度土的密度是土的单位体积质量。本试验对一般粘质土，宜采用环刀法。土样易碎裂，难以切削，可用蜡封法。土的密度试验检测项目、试验设备仪器及检测依据标准、规程见下表。作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-16-2014 第五版 第0次修改主题：土工检测作业指导书第4页 共14页序号检测项目所需仪器设备所需工器具环境要求检测方法名称要求1环刀法环刀尺寸参数应符合GB/T1540694的4.1.1.1规定切刀土、钢丝锯、凡士林SL237-004-1999天平称量500g，分度值0.1g；称量200g，分度值0.01g2蜡封法天平称量500g，分度值0.1g切土刀、蜡、烧杯、细线、针SL237-004-19995.2.4颗粒分析 颗粒分析试验是测定干土中各种粒组所占改土总质量的百分数的方法，借以明了颗粒大小分布情况。参考下表中方法。序号方法适用情况1筛析法土粒径0.075mm2密度计法土粒径0.075mm3移液管法土粒径0.075mm若途中粗细兼有，则联合适用筛析法及密度计法和移液管法。土的颗粒分析试验检测项目、试验设备仪器及检测依据标准、规程见下表。作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-16-2014 第五版 第0次修改主题：土工检测作业指导书第5页 共14页序号检测项目所需仪器设备所需工器具环境要求检测方法名称要求1筛析法试验筛应符合GB600385的要求烘箱、量筒、漏斗、瓷杯、研钵（附带橡皮头的研杵）、瓷盘、毛刷、匙、木碾SL237-006-1999粗筛圆孔，孔径为60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm细筛孔径为2.0、1.0、0.5、0.25、0.1、0.075天平称量1000g，分度值0.1g；称量200g，分度值0.01g台秤称量5kg，分度值1g振筛机应符合GB990988的技术要求2密度计法密度计甲种：刻度单位以摄氏20时每1000ml悬液内所含土质量的克数表示，刻度-550，分度值为0.5 乙种：刻度单位以摄氏20时悬液的比重表示，刻度为0.9951.020，分度值为0.0002秒表、锥形瓶、研钵、木杵、电导率仪SL237-006-1999量筒高约45cm，直径约6cm，容积1000ml。刻度为11000ml，分度值为10ml试验筛细筛：孔径2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.1mm洗筛：孔径0.075mm天平称量1000g，分度值0.1g；称量500g，分度值0.01g；称量200g，分度值0.001g三种作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-16-2014 第五版 第0次修改主题：土工检测作业指导书第6页 共14页续表1序号检测项目所需仪器设备所需工器具环境要求检测方法名称要求2密度计法温度计刻度050，分度值0.5秒表、锥形瓶、研钵、木杵、电导率仪SL237-006-1999洗筛漏斗直径略大于洗筛直径，使洗筛恰可套入漏斗中搅拌器轮径50mm，孔径约3mm；杆长约400mm，带旋转叶煮沸设备附冷凝管3移液管法移液管容积25ml，见SL237-006-1999中图5.1.1秒表、锥形瓶、研钵、木杵、电导率仪SL237-006-1999小烧杯容积50ml天平容积200g、分度值0.001g温度计刻度050，分度值0.5洗筛漏斗直径略大于洗筛直径，使洗筛恰可套入漏斗中搅拌器轮径50mm，孔径约3mm；杆长约400mm，带旋转叶煮沸设备附冷凝管5.2.5相对密度相对密度是无粘性土处于最松状态的空隙比与天然状态孔隙比之差和最送状态孔隙比与最紧密黄台孔隙比之差的比值。土的相对密度试验检测项目、试验设备仪器及检测依据标准、规程见下表。作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-16-2014 第五版 第0次修改主题：土工检测作业指导书第7页 共14页序号检测项目所需仪器设备所需工器具环境要求检测方法名称要求1最大孔隙比量筒容积为500ml及1000ml两种，后者内径应大于6cmSL237-010-1999长颈漏斗颈管内径月1.2cm，颈口磨平锥形塞直径约1.5cm的圆锥体镶于铁杆上天平称量1000g、分度值1g砂面拂平器SL237-010-1999中图2.1.22最小孔隙比金属容器两种：1，容积250ml，内径5cm，高12.7cm 2，容积1000ml，内径10cm，高12.75cmSL237-010-1999振动叉SL237-010-1999中图3.1.2击锤锤质量1.25kg，落高15cm，锤底直径5cm SL237-010-1999中图3.1.3台秤称量5000g，分度值1g5.2.6击实本试验用标准的击实方法，测定土的密度和含水率的关系，从而确定土的最大干密度和最优含水率。土的击实试验检测项目、试验设备仪器及检测依据标准、规程见下表。作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-16-2014 第五版 第0次修改主题：土工检测作业指导书第8页 共14页序号检测项目所需仪器设备所需工器具环境要求检测方法名称要求1击实击实仪由击实筒（SL237-011-1999中图3.1.1-1）、击锤（SL237-011-1999中图3.1.1-2）和护筒组成，其尺寸应符合SL237-011-1999中表3.1.1的规定烘箱，喷水设备，碾土设备，盛土器、修土刀和保湿设备SL237-011-1999天平称量200g，分度值0.1g台秤称量10kg，分度值5g标准筛孔径为20mm圆孔筛和5mm标准筛试样推出器宜用螺旋式千斤顶或液压式千斤顶，如无此类装置，也可用刮刀和修土刀从击实筒中取出试样5.2.7三轴压缩三轴压缩试验是测定土的抗剪强度的一种方法，它通常用34个圆柱形式样，分别在不同的恒定周围压力（即小主应力3）下，施加轴向压力即产生主应力差（1-3），进行剪切直至破坏；然后根据摩尔-库仑理论，求得抗剪强度参数。三轴压缩试验检测项目、试验设备仪器及检测依据标准、规程见下表。作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-16-2014 第五版 第0次修改主题：土工检测作业指导书第9页 共14页序号检测项目所需仪器设备所需工器具环境要求检测方法名称要求15三轴压缩强度应变控制式三轴仪SL237-017-1999中图3.1.1SL237-017-1999击实筒SL237-017-1999中图3.1.2-1饱和器SL237-017-1999中图3.1.2-2切土盘SL237-017-1999中图3.1.2-3切土器和切土架SL237-017-1999中图3.1.2-4分样器SL237-017-1999中图3.1.2-5承膜筒SL237-017-1999中图3.1.2-6制备砂样圆模SL237-017-1999中图3.1.2-7天平称量200g，分度值0.01g；称量1000g，分度值0.1g；称量5000g，分度值1g量表量程30mm，分度值0.01mm橡皮膜对直径39.1mm和61.8mm的试样，橡皮膜厚度以0.10.2mm为宜；对直径101mm的试样，橡皮膜厚度以0.20.3mm为宜作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-16-2014 第五版 第0次修改主题：土工检测作业指导书第10页 共14页5.2.8渗透试验本试验的目的是测定土的渗透系数。土的渗透系数变化乏味很大（10-110-8cm/s）,渗透系数的测定应采用下表方法。序号方法适用范围1常水头渗透试验粗粒土（砂质土）2变水头渗透试验细粒土（粘质土和粉质土）渗透试验试验检测项目、试验设备仪器及检测依据标准、规程见下表。序号检测项目所需仪器设备所需工器具环境要求检测方法名称要求1常水头渗透试验常水头渗透仪SL237-014-1999中图3.1.1木锤、秒表SL237-014-1999天平称量5000g，分度值1.0g温度计分度值0.52变水头渗透试验渗透容器由环刀、透水板、套筒及上、下盖组成切土器、100ml量筒、秒表、温度计、削土刀、凡士林SL237-014-1999水头装置变水头管的内径，根据试样渗透系数选择不同的尺寸，长度为1.0m以上，分度值为1.0mm5.2.9固结本试验的目的是测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力，或孔隙比和压力的关系，变形和时间的关系，以便计算土的压缩系数av、压缩指数Cc、回弹指数Cs、压缩模量Es、固结系数Cv及原状土的先期固结压力Pc等。测定项目视工程需要而定。渗透试验检测项目、试验设备仪器及检测依据标准、规程见下表。作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-16-2014 第五版 第0次修改主题：土工检测作业指导书第11页 共14页序号检测项目所需仪器设备所需工器具环境要求检测方法名称要求1标准固结试验固结容器SL237-015-1999中图3.1.1刮土刀、钢丝锯、天平、秒表SL237-015-1999加压设备可采用量程为510kN的杠杆式、磅秤式或其它加压设备，其准确度应符合GB493585及GB/T1540694的规定变形测量设备百分表量程10mm，分度值为0.01mm，或准确度为全量程的0.2%的位移传感器2快速固结试验固结容器SL237-015-1999中图3.1.1刮土刀、钢丝锯、天平、秒表SL237-015-1999加压设备可采用量程为510kN的杠杆式、磅秤式或其它加压设备，其准确度应符合GB493585及GB/T1540694的规定变形测量设备百分表量程10mm，分度值为0.01mm，或准确度为全量程的0.2%的位移传感器3应变控制加荷固结试验固结仪SL237-015-1999中图5.1.1切土器、刮土刀、天平、秒表、烘箱、土样盒SL237-015-1999轴向加荷设备可采用螺旋杆式、液压式和气压式加荷装置。应能反馈、伺服跟踪连续加荷。孔隙水压力测量设备采用压力传感器，量程：01MPa；准确度为全量程的0.5%。其体积因数应小于1.5*10-5cm3/kPa变形测量设备采用位移传感器，量程010mm；准确度为0.2%F.S作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-16-2014 第五版 第0次修改主题：土工检测作业指导书第12页 共14页5.2.10休止角 休止角是无粘性土在松散状态堆积时其坡面与水平面所形成的的最大倾角。本作业指导书适用于测定无粘性土在风干状态下或水下状态的休止角。休止角试验检测项目、试验设备仪器及检测依据标准、规程见下表。序号检测项目所需仪器设备所需工器具环境要求检测方法名称要求1休止角休止角测定仪SL237-023-1999中图2.0.1勺子、水槽SL237-023-19995.2.11有机质 土的有机质系以碳、氮、氢、氧为主体，还有少量的硫、磷以及金属元素组成的邮寄化合物的统称。本试验采用重铬酸钾容量法测定其中的有机碳，再乘以经验系数1.724换算成有机质，并以1kg烘干图中所含有机质饿g数表示，单位g/kg。适用于有机质含量不超过150g/kg（15%）的土。有机质试验检测项目、试验设备仪器及检测依据标准、规程见下表。序号检测项目所需仪器设备所需工器具环境要求检测方法名称要求1有机质分析天平称量200g，分度值0.0001g酸式滴定管、三角瓶、硬质试管、小漏斗、试管夹SL237-066-1999油浴锅内盛甘油或植物油并应带铁丝笼温度计量程0200，分度值为0.55.3 试验资料的整理与试验报告5.3.1为使试验资料可靠和适用，应进行正确的数据分析和整理。5.3.2对可疑数据的取舍或更改，应根据误差分析或概率的概念，按三倍标准差（即3s）为舍弃标准，即在资料分析中应该舍弃那些在x3s范围以外的测定值，然后重新计算作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-16-2014 第五版 第0次修改主题：土工检测作业指导书第13页 共14页整理。5.3.3土工试验测得的土性指标，可按其在工程设计中的实际作用分为一般特性指标和主要计算指标。一般特性指标指作为对土类定名和阐明其物理化学特性的土性指标，主要计算指标指在设计计算中直接用以确定土体的强度、变形和稳定性等力学性的土性指标。5.3.4对一般特性指标的成果整理，可采用多次测定值xi的算术平均值x，并计算出相应的标准差s和变异系数cv，以反映实际测定值对算术平均值的变化程度，从而判别其采用算术平均值时的可靠性。5.3.4.1算术平均值x 按下式计算：x = xi (5.31式)5.3.4.2标准差s按下式计算：s = （5.32式） 5.3.4.3变异系数cv按下式计算