JTGE402007公路土工试验规程

JTGE402007公路土工试验规程第1页/共88页规范标准第2页/共88页检测人员应遵循的原则坚持检测标准；规范检测行为；保证检测质量；检测工作必须要有程序、有了程序必须要执行、执行过的必须要有记录；写我所做、做我所写、记我所测；别把习惯当成标准、要把标准变成习惯；第3页/共88页总承包中心试验室检测管理理念1、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：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：体现科学、确保公正、追求高效、注重廉洁；4、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：热情接待、热心解答、热忱周到。第4页/共88页试验目录试验2.比重试验试验3.颗粒分析试验试验4.界限含水率试验试验5.击实试验试验1.含水率试验第5页/共88页一、含水率试验本试验目的本试验要点烘干法试验步骤测定土的含水率烘干法试验的结果整理掌握试验数据处理方法第6页/共88页1.含水率试验测定方法含水率测定常用方法烘干法酒精烧干法炒干法对于含有有机物的土测定受到限制，微波法虽快，但没有列入规范在105~110℃测定，是测定含水率的标准方法微波法第7页/共88页2试验原理与用途原理土的含水率是试样在105~110℃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。用途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。第8页/共88页3主要的仪器设备烘箱：可采用电热烘箱，温度能保持105~110℃天平：感量0.10g。称量盒干燥器第9页/共88页4操作步骤选取具有代表性的试样细粒土15～30g，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铝盒称量2湿土称量称取铝盒质量m0。并记录盒号1铝盒称量第10页/共88页4操作步骤打开盒盖，将盒置于烘箱内，在105~110℃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65~70℃的恒温下干燥12-15h为好。1铝盒称量2湿土称量3烘干第11页/共88页4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铝盒称量2湿土称量3烘干4冷却称量注意：①刚刚烘干的土样要等冷却后才称重；第12页/共88页5计算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。

含水率（%）小于5小于40大于40允许平行差值（%）0.5

≤1.0

≤2.0第13页/共88页6数据记录第14页/共88页二、密度试验本试验目的本试验要点环刀法试验步骤结合含水量测定干密度环刀法测定土的湿密度环刀试验的结果整理掌握试验数据处理方法第15页/共88页

1.密度试验测定方法密度测定常用方法环刀法灌砂法灌水法可用于粗粒土与细粒土路基工程中更为长用仅用于细粒土（粘性土）的密度测定第16页/共88页2.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。

第17页/共88页3.试验使用仪器1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、修土刀3天平：称量500g，感量0.1g；感量0.01g。第18页/共88页4操作步骤1量测环刀取出环刀，称出环刀的质量m2，并涂一薄层凡士林。第19页/共88页4操作步骤1量测环刀2.1取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备土样。2切取土样2.2在环刀内壁涂一薄层凡士林，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，直至土样上端伸出环刀为止。将环刀两端余土削去修平（严禁在土面上反复涂抹），然后擦净环刀外壁。第20页/共88页4操作步骤1量测环刀将取好土样的环刀放在天平上称量，记下环刀与湿土的总质量m12切取土样3称量第21页/共88页4操作步骤1量测环刀2切取土样3称量4平行试验本试验须进行二次平行测定，其平行差值不得大于0.03g/cm3。求其算术平均值。第22页/共88页5成果整理按下列公式计算湿度密度和干密度

m1——环刀与土合质量，gm2——环刀质量，g；

V——环刀体积，cm3；第23页/共88页6试验记录密度试验记录表（环刀法）第24页/共88页三、土粒密度试验本试验目的本试验要点比重瓶法试验步骤测定土粒的比重比重瓶法试验的结果整理掌握试验数据处理方法第25页/共88页1.土粒比重测定方法土粒比重测定常用方法比重瓶法浮称法虹吸筒法用于颗粒更大的颗粒测定用于土颗粒直径小于5mm的比重测定第26页/共88页2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，从而进一步计算出土粒比重。第27页/共88页3主要仪器设备2．天平：称量200g，分度值0.001g；1．比重瓶：容重100ml或50ml；第28页/共88页3．其它：电炉、蒸馏水、温度计、筛、漏斗、滴管等。电炉蒸馏水温度计漏斗滴管3主要仪器设备第29页/共88页4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取样称量第30页/共88页4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取样称量2煮沸排气第31页/共88页4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取样称量2煮沸排气

3注水冷却第32页/共88页4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取样称量2煮沸排气

3注水冷却

4注水称量第33页/共88页4操作步骤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。第34页/共88页5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。第35页/共88页5试验数据记录与整理

5.2按下列计算土粒的比重：式中：Gs—土粒比重，计算精确至0.001；

ms—干土质量，g；

m1—瓶、水质量，可查瓶、水质量关系曲线（由实验室提供）；

m2—瓶、水、土质量，g；

Gwt—t℃时蒸馏水的比重，准确至0.001，查下表（不同温度时水的比重）。

第36页/共88页5.3试验记录展示第37页/共88页四、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筛分试验的结果整理掌握试验数据处理方法第38页/共88页1、筛分试验适用范围筛析法比重计法颗粒分析测试方法粒径大于0.075mm的土粒粒径小于0.075mm的土粒第39页/共88页2.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

第40页/共88页3.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；第41页/共88页4.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，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试样制备第42页/共88页4.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10～15分钟。1试样制备2摇筛筛分第43页/共88页4.试验步骤逐级称取留在各筛上的质量。注意：称重后干砂总重损失不超过2g。

3称量1试样制备2摇筛筛分第44页/共88页5.计算(1)按下列计算小于某颗粒直径的土质量百分数：式中：X—小于某颗粒直径的土质量百分数，%；

mA—小于某颗粒直径的土质量，g；

mB—所取试样的总质量（500g）。第45页/共88页(2)试验样本展示5.试验记录第46页/共88页6.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。第47页/共88页7.计算级配情况从图中查知：d60=0.84d30=0.4d10=0.14则Cu＝d60/d10=6Cc=d302/(d60×d10)=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

Cc=1～

3，级配良好的土；如果Cu<5或Cc>3或Cc<1,级配不良的土第48页/共88页五、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测定粘性土的液限与塑限试验的结果整理进行粘性土的定名进行粘性土的软硬程度判别第49页/共88页1.液塑限测定方法液塑限测定常用方法搓条法碟式仪法锥式仪法测塑限的方法，但人为因素影响较大锥式仪在我国过去也较为常用碟式仪在欧美国家采用液塑限联合测定法本试验采用的方法第50页/共88页2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第51页/共88页2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。第52页/共88页3主要仪器设备液塑限联合测定仪1－水平调节螺丝；2－控制开关；3－指示灯；4－零线调节螺钉；5－反光镜调节螺钉；6－屏幕7－机壳；8－物镜调节螺钉；9－电池装置；10－光源调节螺钉；11－光源装置；12－圆锥仪；13－升降台；14－水平泡；15－盛土杯第53页/共88页3主要仪器设备2．天平：称量200g，分度0.01g；4．0.5mm筛：3．调土杯第54页/共88页3主要仪器设备干燥器加水器调土刀称量盒烘箱第55页/共88页4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土样制备第56页/共88页4操作步骤当采用风干土样时，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4～5mm，9～11mm，15～17mm范围制备不同稠度的试样，静置湿润。1土样制备第57页/共88页4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土样制备2装土入杯第58页/共88页4操作步骤3.1取圆锥仪，在锥体上涂以薄层凡士林1土样制备2装土入杯3调整仪器3.2接通电源，使电磁铁吸稳圆锥仪。

第59页/共88页4操作步骤1土样制备2装土入杯3调整仪器3.4调节屏幕准线，使初读数为零。3.3然后将试样杯放在联合测定仪的升降座上。第60页/共88页4操作步骤整升降座，使锥尖刚好与试样面接触1土样制备2装土入杯3调整仪器4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）。第61页/共88页4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土样制备2装土入杯3调整仪器4测读深度5测含水率第62页/共88页5试验结果整理5.1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，圆锥下沉深度为纵坐标，在双对数坐标纸上绘制关系曲线，三点连一直线（如A线）。第63页/共88页5试验结果整理当三点不在一直线上，可通过高含水率的一点与另两点连成两条直线，在圆锥下沉深度为2mm处查得相应的含水率。当两个含水率的差值≥2％时，应重做试验。第64页/共88页5试验结果整理当两个含水率的差值<2％时，用这两个含水率的平均值与高含水率的点连成一条直线（如附图5－2中的B线）。第65页/共88页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试验结果整理第66页/共88页6试验记录

第67页/共88页六、击实试验本试验目的本试验要点击实试验步骤测定土的最优含水量试验的结果整理测定土的最大干密度第68页/共88页1.击实试验方法分类击实试验方法分类重型击实法用于粒径小于20mm以下土粒击实击实功约2700kJ/m3目前更为常用轻型击实法常用于5mm以下土粒击实击实功约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。第69页/共88页2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，称为最优含水率ωop，与其相应的干密度称为最大干密度ρdmax。第70页/共88页3主要仪器设备击实仪：由击实筒、击锤和护筒组成。轻型击实仪重型击实仪第71页/共88页3主要仪器设备标准筛：孔径为5mm的标准筛。台秤：称量10kg，分度值5g。

天平：称量200g，分度值0.01g。第72页/共88页3主要仪器设备螺旋式千斤顶

烘箱修土刀喷水设备第73页/共88页4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。第74页/共88页4操作步骤2.1、取制备好的试样800～900g，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试样制备2分层击实第75页/共88页4操作步骤2.2、击实时，击锤应自由落下，锤迹须均匀分布于土面。重复上述步骤，进行第二、三层的击实。2.3、击实后试样略高出击实筒（不得大于6mm）。1试样制备2分层击实第76页/共88页4操作步骤取下套环，齐筒顶细心削平试样，擦净筒外壁，称土质量，准确至1g。1试样制备2分层击实3称土质量第77页/共88页4操作步骤用推土器推出筒内试样，从试样中心处取2个各约15～30g土测定含水率，平行差值不得超过1%。

1试样制备2分层击实3称土质量4测含水量第78页/共88页4操作步骤按2～4步骤进行其它不同含水率试样的击实试验。

1试样制备2分层击实3称土质量4测含水量5复测余样第79页/共88页5试验注意事项1．试验前，击实筒内壁要涂一层凡士林。2．击实一层后，用刮土刀把土样表面刨毛，使层与层之间压密，同理，其它两层也是如此。3．如果使用电动击实仪，则必须注意安全。打开仪器电源后，手不能接触击实锤。第80页/共88页6计算与制图

(1)计算击实后的试样的含水率：式中：w——含水率，%；m0——盒质量m1——湿土+盒质量，g；m2——干土+盒质量，g。第81页/共88页6计算与制图

(2)计算击实后各试样的干密度：式中：ρ——湿密度，g/cm3。计算至0.01g/cm3。第82页/共88页6计算与制图

(3)计算土的饱和含水率：第83页/共88页6计算与制图（4）制图以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘