JTGE40-2007公路土工试验规程课件

1、JTGE40-2007公路土工试验规程公路土工试验规程 G307 G307线巴雅一级公路线巴雅一级公路 总承包中心试验室总承包中心试验室 轩军防轩军防 20152015年年1111月月1212日日规范标准规范标准检测人员应遵循的原则检测人员应遵循的原则 坚持坚持检测检测标准标准；规范规范检测检测行为行为；保证保证检测检测质量质量； 检测工作必须检测工作必须要有程序、要有程序、有了程序必须有了程序必须要要执行、执行、执行过的必须执行过的必须要有记录；要有记录； 写我所做、写我所做、做我所写、做我所写、记我所测；记我所测； 别把习惯当成标准、别把习惯当成标准、要把标准变成习惯；要把标准变成习惯；总

2、承包中心试验室检测管理理念总承包中心试验室检测管理理念 1、检测目标：、检测目标：为业主单位提供准确可靠的检测数据，为确保建设工程质量水平的提高和工程建设的经济效益与社会效益提供正确的测试数据和信息； 2、检测依据：、检测依据：国家颁发的有关建设工程质量检测的方针和政策；国家和省颁发的有关建设技术质量标准、规范、规程和规定； 3、检测宗旨：、检测宗旨：体现科学、确保公正、追求高效、注重廉洁； 4、检测准则：、检测准则：手段现代化、检测科学化、试验专业化、数据准确化； 5、检测服务：、检测服务：热情接待、热心解答、热忱周到。试试验验目目录录试验试验2.2.比重试验比重试验试验试验3.3.颗粒分析

3、试验颗粒分析试验试验试验4.4.界限含水率试验界限含水率试验试验试验5.5.击实试验击实试验试验试验1.1.含水率试验含水率试验一、含水率试验一、含水率试验本试验目的本试验要点烘干法试验步骤烘干法试验步骤测定土的含水率测定土的含水率 烘干法试验的结果整理烘干法试验的结果整理掌握试验数据处理方法掌握试验数据处理方法1.含水率试验测定方法含水率试验测定方法含水率测定常用方法含水率测定常用方法烘干法烘干法酒精烧干法酒精烧干法炒干法炒干法对于含有对于含有有机物有机物的土测的土测定定受到限制受到限制，微波法虽快，微波法虽快，但没有列入规范但没有列入规范在在105110测定，是测定测定，是测定含水率的标准

4、含水率的标准方法方法微波法微波法2 试验原理与用途试验原理与用途 土的含水率是试样在105110下烘至恒量时所失去的水质量和干土质量的比值，用百分比表示。 含水率是土的基本物理性指标之一，它是计算土的干密度，孔隙比、饱和度等的必要指标，亦是检测土工构物施工质量的重要指标。3 主要的仪器设备主要的仪器设备烘箱： 可采用电热烘箱，温度能保持105110l天平：天平：感量感量0.10g。l称量盒称量盒l干燥器干燥器4 操作步骤操作步骤 选取具有代表性的试样细粒土1530g，砂类土有机质土50g，砂砾石1-2Kg放入盒内，立即盖好盒盖，称出盒与湿土的总质量m1。1 1铝盒称量铝盒称量2 2湿土称量湿土

5、称量 称取铝盒质量m0。并记录盒号1 1铝盒称量铝盒称量4 操作步骤操作步骤打开盒盖，将盒置于烘箱内，在105110的恒温下烘干。烘干时间对粘性土不得少于8h，对砂性土不得少于6h。对含有机质超过5%的土，应将温度控制在6570的恒温下干燥12-15h为好。1 1铝盒称量铝盒称量2 2湿土称量湿土称量3 3烘干烘干4 操作步骤操作步骤将称量盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥容器内冷却至室温，称盒+干土质量m2，精确至0.01g。 1 1铝盒称量铝盒称量2 2湿土称量湿土称量3 3烘干烘干4 4冷却称量冷却称量注意：注意：刚刚烘干的土样刚刚烘干的土样要等冷却后才称重；要等冷却后才称重； 5计算计

6、算 5.1计算含水率：按下式计算 5.2本试验要平行试验 （1）计算准确至0.1%； （2）本试验需进行2次平行测定，取其算术平均值，允许平行差值应符合下表规定。%1000221mmmmmmwsw6数据记录二、密度试验二、密度试验本试验目的本试验要点环刀法试验步骤环刀法试验步骤结合含水量测定干密度结合含水量测定干密度环刀法测定土的湿密度环刀法测定土的湿密度 环刀试验的结果整理环刀试验的结果整理掌握试验数据处理方法掌握试验数据处理方法 1.密度试验测定方法密度试验测定方法密度测定常用方法密度测定常用方法环刀法环刀法灌砂法灌砂法灌水法灌水法可用于可用于粗粒粗粒土与土与细粒细粒土土路基工程中更为长用

7、路基工程中更为长用仅用于仅用于细粒土细粒土（粘性土）的（粘性土）的密度测定密度测定2.试验原理试验原理 土的湿密度是指土的单位体积质量，是土的基本物理性质指标之一，其单位为g/cm3。 环刀法是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法，环刀内土的质量与体积之比即为土的密度。 )/(3cmgVm3.试验使用仪器试验使用仪器1环刀：环刀：内径61.8+0.15mm （60cm3）内径79.8+0.15mm（100cm3)高度为20+0.016mm，2凡士林凡士林 、修土刀、修土刀3天平：天平：称量500g，感量0.1g；感量0.01g。4 操作步骤操作步骤1 1量测环刀量测环刀取出环刀，称出环刀的

8、质量取出环刀，称出环刀的质量m2，并，并涂一薄层涂一薄层凡士林凡士林。4 操作步骤操作步骤1 1量测环刀量测环刀2.1取直径和高度略大于环刀的原取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备土样。状土样或制备土样。2 2切取土样切取土样2.2在环刀在环刀内壁内壁涂一薄层涂一薄层凡士林凡士林，将环刀刃口向下放在土样上，随将环刀刃口向下放在土样上，随即将环刀垂直下压，边压边削，即将环刀垂直下压，边压边削，直至土样上端伸出环刀为止。将直至土样上端伸出环刀为止。将环刀两端余土削去修平（环刀两端余土削去修平（严禁在严禁在土面上反复涂抹土面上反复涂抹），然后擦净环），然后擦净环刀外壁。刀外壁。4 操作步骤操作步骤

9、1 1量测环刀量测环刀将取好土样的环刀放在天平上称量，记下将取好土样的环刀放在天平上称量，记下环刀与环刀与湿土的总质量湿土的总质量m12切取土样切取土样3 3 称称 量量4 操作步骤操作步骤1 1量测环刀量测环刀2切取土样切取土样3 称称 量量4 4平行试验平行试验本试验须进行本试验须进行二次平行二次平行测定，其平行差值测定，其平行差值不得大于不得大于0.03g/cm3。求其算术平均值。求其算术平均值。5成果整理成果整理)/(321cmgVmmVm按下列公式计算湿度密度和干密度按下列公式计算湿度密度和干密度 m1环刀与土合质量，环刀与土合质量，g m2环刀质量，环刀质量，g； V环刀体积，环刀

10、体积，cm3；6 试验记录试验记录 密度试验记录表（环刀法）三、土粒密度试验三、土粒密度试验本试验目的本试验要点比重瓶法试验步骤比重瓶法试验步骤测定土粒的比重测定土粒的比重比重瓶法试验的结果整理比重瓶法试验的结果整理掌握试验数据处理方法掌握试验数据处理方法1.土粒比重测定方法土粒比重测定方法土粒比重测定常用方法土粒比重测定常用方法比重瓶法比重瓶法浮称法浮称法虹吸筒法虹吸筒法用于颗粒用于颗粒更大的更大的颗粒测颗粒测定定用于土颗粒直用于土颗粒直径径小于小于5mm的的比重测定比重测定2 比重瓶法原理比重瓶法原理 比重瓶法就是由称好质量的干土放入盛满水的比重瓶的前后质量差异，来计算土粒的体积，从而进一

11、步计算出土粒比重。3 主要仪器设备主要仪器设备 2天平： 称量200g，分度值0.001g； 1比重瓶：容重容重100ml或或50ml；l3其它：其它：电炉、蒸馏水、温度计、电炉、蒸馏水、温度计、筛、漏斗、滴管等。筛、漏斗、滴管等。电炉电炉蒸馏水蒸馏水温度计温度计漏斗漏斗滴管滴管3 主要仪器设备主要仪器设备4 操作步骤操作步骤 取通过5mm筛的烘干土样约15g（如用50ml的比重瓶，可取干土约12g） 用玻璃漏斗装入洗净烘干的比重瓶内 称瓶与土的质量1 1取样称量取样称量4 操作步骤操作步骤 将蒸馏水注入比重瓶内，约至瓶的一半高处，摇动比重瓶，并将比重瓶放在砂浴上煮 沸，使土粒分散排气。 煮沸

12、时间自悬液沸腾时算起，砂及砂质粉土不少于30分钟；粘土及粉质粘土应不少于1小时。 注意：煮沸时不要使土液从瓶内溢出。1 1取样称量取样称量2 2煮沸排气煮沸排气 4 操作步骤操作步骤 将蒸馏水注入比重瓶内至近满 放入恒湿箱中冷却并使土颗粒沉淀。1 1取样称量取样称量2 2煮沸排气煮沸排气 3 3注水冷却注水冷却 4 操作步骤操作步骤 待瓶内悬液温度稳定后及瓶内土悬液澄清时，盖紧瓶塞，使多余的水分从瓶塞的毛细管中溢出，擦干瓶外的水分，称出瓶、水、土总质量。 称量后立即测定瓶内水的温度。1 1取样称量取样称量2 2煮沸排气煮沸排气 3 3注水冷却注水冷却 4 4注水称量注水称量 4 操作步骤操作步

13、骤 1称重前比重瓶的水位要加满至瓶塞的毛细管； 2称重时精确至小数点后三位。 3 比重试验需进行二次平行测定，其平行差不得大于0.02，取其算术平均值。 5 试验数据记录与整理试验数据记录与整理 5.1 查取瓶、水质量：根据测得的温度，从已绘制的温度与瓶、水质量关系曲线（由实验室提供）查取瓶、水质量。5 试验数据记录与整理试验数据记录与整理 5.2 按下列计算土粒的比重按下列计算土粒的比重： wtsssGmmmmG21式中：式中：Gs土粒比重，计算精确至土粒比重，计算精确至0.001； ms干土质量，干土质量，g； m1瓶、水质量，可查瓶、水质量关系曲线（由实验室瓶、水质量，可查瓶、水质量关系

14、曲线（由实验室提供）；提供）； m2瓶、水、土质量，瓶、水、土质量，g；Gwtt时蒸馏水的比重，准确至时蒸馏水的比重，准确至0.001，查下表（不同温，查下表（不同温度时水的比重）。度时水的比重）。 5.3 试验记录展示试验记录展示四、颗粒分析试验四、颗粒分析试验本试验目的本试验要点筛分试验的试验步骤筛分试验的试验步骤分析土的级配情况分析土的级配情况测定干土各粒组占该土总质量的百分数测定干土各粒组占该土总质量的百分数筛分试验的结果整理筛分试验的结果整理掌握试验数据处理方法掌握试验数据处理方法1、筛分试验适用范围、筛分试验适用范围筛析法筛析法比重计法比重计法粒径大于粒径大于0.075mm0.07

15、5mm的土粒的土粒 粒径小于粒径小于0.075mm0.075mm的土粒的土粒 2.试验原理与用途试验原理与用途 试验原理 筛析法是将土样通过各种不同孔径的筛子，并按筛子孔径的大小将颗粒加以分组，然后再称量并计算出各个粒组占总量的百分数。 试验用途 土的定名 判断颗粒级配3.主要仪器设备主要仪器设备 1标准筛：粗筛（圆孔）孔径60、40、20、10、5；细筛2孔径1.0、0.5、0.25、0.075mm；2天平： 称量,200g，感量0.2g ； 3台称：称量5000g，感量5g； 称量,1000g，感量1g； 4.试验步骤试验步骤 1.1、备土：从大于粒径0.075mm的风干松散的无粘性土中，

16、用四分对角法取出代表性的试样。 1.2、取土：取干砂500g称量准确至0.2g。1 1试样制备试样制备 4.试验步骤试验步骤 将称好的试样倒入依次叠好的筛，然后按照顺时针或逆时针进行筛析。振摇时间一般为1015分钟。1 1试样制备试样制备2 2摇筛筛分摇筛筛分 4.试验步骤试验步骤 逐级称取留在各筛上的质量。 注意：称重后干注意：称重后干砂总重损失不超砂总重损失不超过过 2g。 3 3 称称 量量 1 1试样制备试样制备2 2摇筛筛分摇筛筛分 5.计算计算 (1) 按下列计算小于某颗粒直径的土质量百分数：式中：式中：X小于某颗粒直径的土质量百分数，小于某颗粒直径的土质量百分数，%； mA小于某

17、颗粒直径的土质量，小于某颗粒直径的土质量，g； mB所取试样的总质量（所取试样的总质量（500g）。）。BAmmX (2) 试验样本展示5.试验记录试验记录6.制图制图 用小于某粒径的土质量百分数为纵坐标，颗粒直径（mm）的对数值为横坐标，绘制颗粒大小分配曲线。7.计算级配情况计算级配情况 从图中查知： d60=0.84 d30=0.4 d10=0.14 则Cud60/d10=6 Cc=d302/(d60d10)=1.36 0.25mm的颗粒占总量的60% 结果： 该砂是级配良好的粗砂，A组填料4）不均匀系数Cu和曲率系数Cc用于判定土的级配优劣： 如果 Cu 5且 C c = 1 3 ，级配

18、良好的土； 如果 Cu 3 或 Cc 1, 级配不良的土五、界限含水率试验五、界限含水率试验本试验目的本试验要点液限、塑限联合测定法法试验步骤液限、塑限联合测定法法试验步骤测定粘性土的液限与塑限测定粘性土的液限与塑限试验的结果整理试验的结果整理进行粘性土的定名进行粘性土的定名进行粘性土的软硬程度判别进行粘性土的软硬程度判别1.液塑限测定方法液塑限测定方法液塑限测定常用方法液塑限测定常用方法搓条法搓条法碟式仪法碟式仪法锥式仪法锥式仪法测塑限的方法，但人为因素影响测塑限的方法，但人为因素影响较大较大锥式仪在我国过去也较为常用锥式仪在我国过去也较为常用碟式仪在欧美国家采用碟式仪在欧美国家采用液塑限联

19、合测定法液塑限联合测定法本试验采用本试验采用的方法的方法2 试验原理概述试验原理概述 液限、塑限联合测定法是根据圆锥仪的圆锥入土深度与其相应的含水率在双对数坐标上具有线性关系的特性来进行的。 利用圆锥质量为76g的液塑限联合测定仪测得土在不同含水率时的圆锥入土深度，并绘制其关系直线图2 试验原理概述试验原理概述 在图上查得圆锥下沉深度为10mm所对应得含水率即为液限，查得圆锥下沉深度2mm所对应的含水率即为塑限。3 主要仪器设备主要仪器设备 液塑限联合测定仪1水平调节螺丝；水平调节螺丝；2控制控制开关；开关；3指示灯；指示灯； 4零线调零线调节螺钉；节螺钉；5反光镜调节螺钉；反光镜调节螺钉；6

20、屏幕屏幕 7机壳；机壳；8物镜调物镜调节螺钉；节螺钉；9电池装置；电池装置；10光源调节螺钉；光源调节螺钉；11光源装置；光源装置；12圆锥仪；圆锥仪；13升降台；升降台；14水平泡；水平泡；15盛土杯盛土杯 3 主要仪器设备主要仪器设备 2天平： 称量200g，分度 0.01g； 40.5mm筛： 3调土杯3 主要仪器设备主要仪器设备干燥器干燥器加水器加水器调土刀调土刀称量盒称量盒烘箱烘箱 4 操作步骤操作步骤 当采用天然含水量的土样时，应剔除大于0.5mm的颗粒，然后分别按接近液限、塑限和二者之间状态制备不同稠度的土膏，静置湿润。1 1土样制备土样制备 4 操作步骤操作步骤 当采用风干土样

21、时，取通过0.5mm筛的代表性土样约200g 分成三份，分别放入不锈钢杯中，加入不同数量的水，然后按下沉深度约为45mm，911mm，1517mm范围制备不同稠度的试样，静置湿润。1 1土样制备土样制备 4 操作步骤操作步骤 将制备的试样调拌均匀填入试样杯中 填满后用刮土刀刮平表面1 1土样制备土样制备2 2装土入杯装土入杯4 操作步骤操作步骤 3.1取圆锥仪，在锥体上涂以薄层凡士林1 1土样制备土样制备2 2装土入杯装土入杯3 3调整仪器调整仪器l3.2接通电源，使电磁铁吸稳圆锥仪。接通电源，使电磁铁吸稳圆锥仪。 4 操作步骤操作步骤1 1土样制备土样制备2 2装土入杯装土入杯3 3调整仪器

22、调整仪器 3.4调节屏幕准线，使初读数为零。 l3.3然后将试样杯放然后将试样杯放在联合测定仪的升降在联合测定仪的升降座上。座上。4 操作步骤操作步骤 整升降座，使锥尖刚好与试样面接触1 1土样制备土样制备2 2装土入杯装土入杯3 3调整仪器调整仪器4 4测读深度测读深度 切断电源使电磁铁失磁，圆锥仪在自重下沉入试样，经5秒钟后测读圆锥下沉深度（或等读数灯亮）。4 操作步骤操作步骤 取下试样杯，然后从杯中取10g以上的试样2个，按实训一方法测定含水率。 1 1土样制备土样制备2 2装土入杯装土入杯3 3调整仪器调整仪器4 4测读深度测读深度5 5测含水率测含水率5 试验结果整理试验结果整理 5

23、.1 计算各土样的含水率（同含水率） 5.2 绘图求解 以含水率为横坐标，圆锥下沉深以含水率为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，在双对数坐标纸上度为纵坐标，在双对数坐标纸上绘制关系曲线，绘制关系曲线，三点连一直线三点连一直线（如（如A线）。线）。5 试验结果整理试验结果整理 当三点不在一直线上当三点不在一直线上，可通过，可通过高含水率的一点与另两点高含水率的一点与另两点连成连成两条直线，两条直线，在圆锥下沉深度为在圆锥下沉深度为2mm2mm处查得相应的含水率。当处查得相应的含水率。当两个含水率的两个含水率的差值差值22时时，应应重做试验重做试验。5 试验结果整理试验结果整理 当两个含水率的差值当两

24、个含水率的差值22时，用这两个含时，用这两个含水率的平均值与高含水率的平均值与高含水率的点水率的点连成一条直连成一条直线线（如附图（如附图5 52 2中的中的 B B线）。线）。 在圆锥下沉深度与含水率的关系图上，查得下沉深度为10mm所对应的含水率为液限； 查得下沉深度为2mm所对应的含水率为塑限。5 试验结果整理试验结果整理6试验记录试验记录 六、击实试验六、击实试验本试验目的本试验要点击实试验步骤击实试验步骤测定土的最优含水量测定土的最优含水量试验的结果整理试验的结果整理测定土的最大干密度测定土的最大干密度1.击实试验方法分类击实试验方法分类击实试验方法分击实试验方法分类类重型击实法重型

25、击实法用于粒径小于用于粒径小于20mm以下土粒以下土粒击实击实击实功约击实功约2700kJ/m3目前更为常用目前更为常用轻型击实法轻型击实法常用于常用于5mm以以下土粒击实击实下土粒击实击实功约功约600kJ/m3用途：是控制路堤、土坝和填土地基等密实度的重要指标。用途：是控制路堤、土坝和填土地基等密实度的重要指标。 2试验原理试验原理 土的压实程度与含水率、压实功能和压实方法有密切的关系。 当压实功能和压实方法不变时，土的干密度随含水率增加而增加，当干密度达到某一最大值后，含水率继续增加反而使干密度减小 能使土达到最大密度的含水率，称为能使土达到最大密度的含水率，称为最优含水率最优含水率op

26、，与，与其相应的干密度称为其相应的干密度称为最大干密度最大干密度dmax。3 主要仪器设备主要仪器设备 击实仪：由击实筒、击锤和护筒组成。轻型击实仪轻型击实仪重型击实仪重型击实仪3 主要仪器设备主要仪器设备 标准筛： 孔径为5mm的标准筛。 l台秤：台秤：称量称量10kg，分度值，分度值5g。 天平：称量称量200g，分度值，分度值0.01g。 3 主要仪器设备主要仪器设备螺旋式千斤顶螺旋式千斤顶 烘箱烘箱修土刀修土刀喷水设备喷水设备4 操作步骤操作步骤 取一定数量的代表性风干土样（轻型约为20kg），放在橡皮板上碾散并过5mm的筛 1 1试样制备试样制备 预定5个不同含水量，依次相差2，其中有两个大于和两个小于塑限，1个含水率接近塑限 。4 操作步骤操作步骤 2.1、取制备好的试样800900g，倒入筒内，整平表面，击实25次，每层击实后土样约为击实筒容积1/3。1 1试样制备试样制备2 2分层击实分层击实4 操作步骤操作步骤 2.2、击实时，击锤应自