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文檔簡介

云南省巖土試驗(yàn)操作規(guī)程

征求意見稿

云南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳勘察設(shè)計(jì)處

云南省勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量協(xié)會

2018年12月昆明

-XX.-a.

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本規(guī)程根據(jù)云南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳下發(fā)的《關(guān)于印發(fā)云南省2017年工程建設(shè)地

方標(biāo)準(zhǔn)制訂修訂計(jì)劃的通知》(云建標(biāo)[201刀230號)文件要求,由云南省勘察設(shè)計(jì)協(xié)會

工程勘察與巖土分會組織云南省相關(guān)勘察設(shè)計(jì)、科研院所共同編寫而成。

本規(guī)程在編寫過程中,以“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念為引領(lǐng),

全面落實(shí)高質(zhì)量發(fā)展的要求,編制組經(jīng)調(diào)查研究、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、進(jìn)行相關(guān)專題研究,并在

全省范圍內(nèi)廣泛征求意見,經(jīng)多次討論修改后,審查報(bào)批定稿。

本規(guī)程共分為30章和4個附表,主要技術(shù)內(nèi)容包括:1總則;2術(shù)語及符號;3±

的工程分類;4現(xiàn)場取樣;5室內(nèi)試樣制備和飽和;6含水率試驗(yàn);7密度試驗(yàn);8比重

試驗(yàn);9顆粒分析試驗(yàn);10界限含水率試驗(yàn);11擊實(shí)試驗(yàn);12滲透試驗(yàn);13固結(jié)試驗(yàn);

14直接剪切試驗(yàn);15無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn);16三軸壓縮試驗(yàn);17自由膨脹率試驗(yàn);18

膨脹力試驗(yàn);19膨脹率試驗(yàn);20收縮試驗(yàn);21相對密度試驗(yàn);22承載比試驗(yàn);23回彈

模量試驗(yàn);24天然坡角試驗(yàn);25靜止側(cè)壓力系數(shù)試驗(yàn);26有機(jī)質(zhì)試驗(yàn);27±(水)中

離子的測定;28巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn);29巖土試驗(yàn)成果整理;30樣品的驗(yàn)收與管理。

本規(guī)程新增的主要內(nèi)容有:1.對現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》中的具體試驗(yàn)

操作步驟進(jìn)行了明確規(guī)定;2.明確了試驗(yàn)過程中的重點(diǎn)及注意事項(xiàng);3.現(xiàn)場取樣的具體

方法和步驟;4.不同干密度下CBR的求取方法;5.天然坡角試驗(yàn)的具體方法和步驟;6.

靜止側(cè)壓力系數(shù)試驗(yàn)的具體方法和步驟;7.燒灼減量法測試有機(jī)質(zhì)含量的具體方法和步

驟;8.對巖土試驗(yàn)成果格式進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)定;9.試驗(yàn)室對樣品管理的要求。

本規(guī)程由云南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳負(fù)責(zé)管理,云南省勘察設(shè)計(jì)協(xié)會工程勘察與巖土

分會負(fù)責(zé)具體解釋工作。在執(zhí)行過程中,如有意見或建議請函件聯(lián)系工程勘察與巖土分

會勘察測試及土工試驗(yàn)專業(yè)委員會(地址:50033;電子郵箱:),以供今后修訂時參考。

目錄

1總則...............................................................

2術(shù)語及符號.........................................................

2.1術(shù)語.........................................................

2.2符號.........................................................

3土的工程分類.......................................................

4現(xiàn)場取樣...........................................................

5室內(nèi)試樣制備和飽和.................................................

5.1土試樣制備....................................................

5.2土試樣飽和....................................................

5.3巖石試件制備及飽和............................................

6含水率試驗(yàn).........................................................

6.1烘干法........................................................

6.2酒精燃燒法....................................................

7密度試驗(yàn)...........................................................

7.1環(huán)刀法........................................................

7.2蠟封法........................................................

7.3灌水法........................................................

7.4灌砂法........................................................

8比重試驗(yàn)...........................................................

8.1比重瓶法......................................................

8.2浮稱法........................................................

8.3虹吸筒法......................................................

9顆粒分析試驗(yàn).......................................................

9.1篩析法........................................................

9.2密度計(jì)法......................................................

10界限含水率試驗(yàn)...................................................

10.1液、塑限聯(lián)合測定法...........................................

10.2圓錐儀法液限試驗(yàn).............................................

10.3滾搓法塑限試驗(yàn)...............................................

11擊實(shí)試驗(yàn).........................................................

12滲透試驗(yàn).........................................................

12.1常水頭滲透試驗(yàn)...............................................

12.2變水頭滲透試驗(yàn)...............................................

13固結(jié)試驗(yàn).........................................................

13.1標(biāo)準(zhǔn)固結(jié)試驗(yàn).................................................

13.2應(yīng)變控制加荷固結(jié)試驗(yàn).........................................

14直接剪切試驗(yàn).....................................................

14.1快剪試驗(yàn).....................................................

14.2固結(jié)快剪試驗(yàn).................................................

14.3慢剪試驗(yàn)..................................................

15無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)...............................................

16三軸壓縮試驗(yàn).....................................................

16.1不固結(jié)不排水剪(UU).........................................

16.2固結(jié)不排水剪(CU)...........................................

16.3固結(jié)排水剪(CD).............................................

17自由膨脹率試驗(yàn)...................................................

18膨脹力試驗(yàn).......................................................

19膨脹率試驗(yàn).......................................................

19.1無荷載膨脹率試驗(yàn)..............................................

19.2有荷載膨脹率試驗(yàn)..............................................

20收縮試驗(yàn).........................................................

21相對密度試驗(yàn).....................................................

22承載比試驗(yàn).......................................................

23回彈模量試驗(yàn).....................................................

23.1杠桿壓力儀法..................................................

23.2強(qiáng)度儀法......................................................

24天然坡角試驗(yàn).....................................................

25靜止側(cè)壓力系數(shù)試驗(yàn)...............................................

26有機(jī)質(zhì)試驗(yàn).......................................................

26.1重銘酸鉀容量法..............................................

26.2燒灼減量法..................................................

27±(水)中離子的測定.............................................

27.1浸出液制取...................................................

27.2易溶鹽總量測定...............................................

27.3酸堿度(pH)試驗(yàn).............................................

27.4堿度的測定...................................................

27.5氯離子的測定..............................................

27.6鈣鎂離子的測定...............................................

27.7硫酸根離子的測定——EDTA二鈉鹽滴定法......................

27.8硫酸根離子的測定——比濁法.................................

27.9游離二氧化碳.................................................

27.10侵蝕性二氧化碳...............................................

27.11溶蝕碳酸鈣容量............................................

27.12酸度——酸堿指示劑滴定法....................................

27.13酸度——電位滴定法...........................................

27.14倍離子的測定.................................................

27.15懸浮物、溶解固體、總固體的測定..............................

28巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)..............................................

28.1巖石的簡易鑒定................................................

28.2含水率試驗(yàn).................................................

28.3塊體密度試驗(yàn)..................................................

28.4顆粒密度試驗(yàn)..................................................

28.5吸水性試驗(yàn)....................................................

28.6膨脹性試驗(yàn)....................................................

28.7耐崩解性試驗(yàn)..................................................

28.8巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)..........................................

28.9點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)................................................

28.10抗剪斷強(qiáng)度試驗(yàn)..............................................

28.11巖塊聲波速度測試............................................

29巖土試驗(yàn)成果整理..................................................

29.1數(shù)據(jù)分析......................................................

29.2試驗(yàn)報(bào)告的編寫和審核..........................................

30樣品的驗(yàn)收與管理..................................................

附表1水的動力黏滯系數(shù)、黏滯系數(shù)比、溫度校正值......................

附表2土粒比重校正表................................................

附表3懸液溫度校正表................................................

附表4巖(土)試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容格式......................................

本規(guī)程用詞說明........................................................

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄..........................................................

1總則

1.0.1本規(guī)程適用于云南省工程行業(yè)的巖土試驗(yàn)。

1.0.2為進(jìn)一步規(guī)范和統(tǒng)一云南省工程勘察行業(yè)巖土試驗(yàn)方法,進(jìn)一步明確試驗(yàn)操作

流程,確保巖土試驗(yàn)質(zhì)量,為工程設(shè)計(jì)和施工提供可靠的依據(jù),制定本規(guī)程。

1.0.3巖土試驗(yàn)資料的整理應(yīng)盡量采用統(tǒng)一格式,以便使用和對照。

1.0.4巖土試驗(yàn)所采用的儀器、設(shè)備應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《土工儀器的基本參數(shù)及通用

技術(shù)條件》采用,并定期按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)程進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)。

1.0.5巖土試驗(yàn)方法除應(yīng)遵循本規(guī)程要求外,有特殊要求的尚應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行

有效標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2術(shù)語及符號

2.1術(shù)語

2.1.1試驗(yàn)test

按照規(guī)定的程序?yàn)榻o定的試樣測試一種或多種特性的技術(shù)操作。

2.1.2土試樣soiIspecimen

用于試驗(yàn)的具有代表性的土樣。

2.1.3飽和土saturation

孔隙體積完全被水充滿的土樣。

2.1.4含水率watercontent

土中水的質(zhì)量與固體土顆粒質(zhì)量的比值,以百分率表示。

2.1.5密度density

單位體積巖(土)的質(zhì)量。

2.1.6比重specificgravityofsoiIparticIe

土顆粒的質(zhì)量與4℃時同體積蒸t留水的質(zhì)量比值。

2.1.7孔隙比voidratio

土的孔隙體積與固體顆粒體積的比值,以小數(shù)計(jì)。

2.1.8孔隙率porosity

土的孔隙體積與土總體積的比值。

2.1.9飽和度saturation

土體孔隙中水的體積與孔隙體積之比,常用百分?jǐn)?shù)表示。

2.1.10級配gradation

土料按顆粒粗細(xì)的不同,將粒徑相似、工程性質(zhì)相近的顆粒劃分為若干個粒組,±

中各粒組的相對含量,即為土的顆粒級配。它是以不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)來評價(jià)構(gòu)成土

的顆粒粒徑分布曲線形態(tài)的一種概念。

2.1.11界限含水率limitmoisturecontent

黏性土從一種狀態(tài)變到另一種狀態(tài)的含水率分界點(diǎn)。由可塑狀態(tài)過渡到流動狀態(tài)的

界限含水率稱為液限;由可塑狀態(tài)過渡到半固體狀態(tài)的界限含水率稱為塑限。

2.1.12滲透系數(shù)coefficientofpermeabiIity

反映土的透水性的比例系數(shù),即土中水滲流呈層流狀態(tài)時,其滲透速度與水力梯度

的一次方成正比關(guān)系。

2.1.13固結(jié)consoIidation

在外荷載作用下,土體孔隙中水、氣逐漸排出,體體積逐漸減小的過程。

2.1.14壓縮系數(shù)coefficientofcompressibiIity

土體在側(cè)限條件下孔隙比減小量與有效壓力增量的比值,即固結(jié)試驗(yàn)所得的孔隙比

與壓力關(guān)系曲線中某一壓力區(qū)段的割線斜率,以絕對值表示。

2.1.15壓縮指數(shù)compressionindex

土體在側(cè)限條件下孔隙比減小量與有效壓力常用對數(shù)值增量的比值,即固結(jié)試驗(yàn)所

得的孔隙比與壓力對數(shù)關(guān)系曲線中某一壓力段直線的斜率。

2.1.16壓縮模量constrainedmoduIus

土體在側(cè)限條件下的豎向應(yīng)力增量與相應(yīng)的豎向應(yīng)變增量的比值。

2.1.17體積壓縮系數(shù)coefficientofvoIumecompression

土體在側(cè)限條件下體積應(yīng)變與豎向應(yīng)力增量的比值,即在單位壓力增量作用下土體

單位體積的變化。

2.1.18固結(jié)系數(shù)coefficientofconsoIidation

表示土體固結(jié)速度的一個特性指標(biāo),數(shù)值越大表明土體的固結(jié)速度越快。固結(jié)系數(shù)

的大小取與土體在某一壓力范圍內(nèi)的滲透系數(shù)、孔隙比及壓縮系數(shù)密切相關(guān)。

2.1.19前期固結(jié)壓力pre-consoIidationpressure

土體在地質(zhì)歷史上所曾經(jīng)承受過的上覆土層自重壓力或其他作用力,并在該作用力

下已固結(jié)穩(wěn)定的最大壓力。

2.1.20抗剪強(qiáng)度shearstrength

巖(土)體在外力作用下在剪切單位面積上所能承受的最大剪應(yīng)力稱為巖(土)的

抗剪強(qiáng)度,是由顆粒間的內(nèi)摩擦力以及由膠結(jié)物和水膜的分子引力所產(chǎn)生的黏聚力共同

組成。一般以內(nèi)摩擦角和黏聚力表示,稱為抗剪強(qiáng)度指標(biāo)或抗剪強(qiáng)度參數(shù)。

2.1.21無側(cè)限抗壓強(qiáng)度unconfinedcompressionstrength

土體在無側(cè)限條件下,抵抗軸向壓力的極限強(qiáng)度。

2.1.22靈敏度sensitivity

反映土的性質(zhì)受結(jié)構(gòu)擾動影響的程度,靈敏度越大,結(jié)構(gòu)擾動影響越明顯。土的室

內(nèi)靈敏度指原狀土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與重塑土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度之比。

2.1.23膨脹土expansivesoiI

土中黏粒成分主要由親水性礦物組成,同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮可逆變

形特性的黏性土。

2.1.24自由膨脹率freeexpansionrate

指人工制備的烘干松散土樣在水中膨脹穩(wěn)定后,其體積增加值與原體積之比的百分

率。它說明土粒在無結(jié)構(gòu)力影響下的膨脹特性,主要受土中粘粒含量和礦物成分支配。

粘粒含量愈高,礦物親水性愈強(qiáng),自由膨脹率愈大。

2.1.25膨脹力sweIIingforce

體積不發(fā)生變化時,土樣浸水膨脹時所產(chǎn)生的最大內(nèi)應(yīng)力。

2.1.26膨脹率expansionrate

在側(cè)限條件下,土樣浸水膨脹穩(wěn)定后高度增量與原高度之比的百分率。

2.1.27承載比(CBR)CaIiforniaBearingRatio

采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的貫入桿貫入試樣中2.5mm時,所需的荷載強(qiáng)度與相同貫入量時標(biāo)準(zhǔn)

荷載強(qiáng)度的比值。

2.1.28回彈模量moduIusofresiIience

土體在荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力與其相對應(yīng)的回彈應(yīng)變的比值。

2.1.29靜止側(cè)壓力系數(shù)staticIateraIpressurecoefficient

在不允許有側(cè)向變形的條件下,土體在軸向壓力作用下產(chǎn)生的側(cè)壓力增量與軸向壓

力增量的比值。

2.1.30酸度acidity

中和水樣中所含酸性物質(zhì)需用堿的量。采用甲基橙作指示劑(pH=4.3為終點(diǎn))測得

的酸度稱為強(qiáng)酸酸度,采用酚酉太作指示劑(pH=8.4為終點(diǎn))測得的酸度稱為總酸度。

2.1.31堿度aIkaIinity

水樣中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和反應(yīng)的堿性物質(zhì)總量。當(dāng)?shù)味ǚ优渲甘緞o色時,此時總

堿度為滴定混合指示劑測得的堿度;當(dāng)?shù)味ǚ娱嘀甘緞╋@示紅色,此時總堿度為滴定酚

獻(xiàn)指示劑和滴定混合指示劑測得的堿度。

2.1.32游離二氧化碳freecarbondioxide

水中游離二氧化碳包括已處于平衡狀態(tài)的二氧化碳和具有分解堿性物質(zhì)能力的侵

蝕性二氧化碳。

2.1.33侵蝕性二氧化碳corrosivecarbondioxide

溶解于水中的二氧化碳超過平衡量并能與碳酸鈣起反應(yīng)的部分。

2.1.34懸浮物suspendedsubstance

水樣過濾后殘留在濾紙(濾膜)上,并經(jīng)105℃(180℃)烘烤至恒重的固體物質(zhì)。

2.1.35溶解性固體dissolvedsolids

水樣過濾后的蒸發(fā)殘?jiān)馁|(zhì)量。

2.1.36總固體totaIsolids

水樣不過濾的蒸發(fā)殘?jiān)馁|(zhì)量。等于懸浮物和溶解性固體之和。

2.1.37巖石rock

在各種地質(zhì)作用下,按一定方式結(jié)合而成的礦物集合體,它是構(gòu)成地殼及地幔的主

要物質(zhì)。

2.1.38軟化系數(shù)waterabsorptionundersaturated

巖石試件單軸飽和抗壓強(qiáng)度與干燥狀態(tài)下的單軸抗壓強(qiáng)度之比,以小數(shù)表示。

2.1.39單軸抗壓強(qiáng)度uniaxialcompressivestrength

巖石試件抵抗單軸壓力時保持自身不被破壞的極限應(yīng)力。

2.2符號

2.2.1土工試驗(yàn)

a一—變水頭管的斷面積

av——壓縮系數(shù)

A面積

Af一一破壞時孔隙水壓力系數(shù)

B——初始孔隙水壓力系數(shù)

C——黏聚力

C一—測力計(jì)率定系數(shù)

Cu——不均勻系數(shù)

Cc一一曲率系數(shù)

Q一一壓縮指數(shù)

Cs一一回彈指數(shù)

Q——固結(jié)系數(shù)

CBR——承載比

d——試樣顆粒粒徑

心0——有效粒徑

^30一一界限粒徑

^60——限制粒徑

D一一承載板直徑

Dr——砂土相對密度

e——孔隙比

emax----最大孔隙比

emin----最小孔隙比

Ee——回彈模量

Es——壓縮模量

9——重力加速度

Gs——土粒比重

H——高度

Ip——塑性指數(shù)

II——液性指數(shù)

k'——試樣數(shù)量

kj1一一T°C時滲透系數(shù)

k20——20℃時滲透系數(shù)

K。——靜止側(cè)壓力系數(shù)

L——距離

m質(zhì)里

mv——體積壓縮系數(shù)

P——壓力

Pc——前期固結(jié)壓力

Pe——膨脹力

Qu——土試樣無側(cè)限抗壓強(qiáng)度

St——靈敏度

t——時間

u——孔隙水壓力

V——體積

w—含水率

肌——液限

WP——塑限

——最優(yōu)含水率

X——百分比

$ef——自由膨脹率

£應(yīng)變

——動力黏滯系數(shù)

4——豎向收縮系數(shù)

一一泊松比

p—密度

Pdmax----最大干密度

Pdmin----最小干密度

3大主應(yīng)力

%小主應(yīng)力

T更應(yīng)力

(p內(nèi)摩擦角

△h——變形量

2.2.2±(水)化學(xué)分析

b()——土中離子質(zhì)量摩爾濃度

6——溶液濃度

m-質(zhì)里

ms-風(fēng)干土質(zhì)量

——干土質(zhì)量

w-——易溶鹽總量

心——有機(jī)質(zhì)含量/燒灼減量

%——風(fēng)干含水率

心——吸取水樣的體積

V一—制取浸出液所加蒸儲水體積

匕——吸取浸出液的體積

V()——溶液體積

2.2.3巖石試驗(yàn)

A——試件截面積

D——試件的直徑

De——等價(jià)巖芯直徑

Ed——巖石動彈性模量

F——軸向荷載

Gd——巖石動剛性模量或動剪切模量

H——試件高度

1s——巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度

/d2——巖石二次循環(huán)耐崩解性指數(shù)

Kd——巖石動體積模量

L----距離

m----質(zhì)量

Pe一一膨脹壓力

R——巖石單軸壓強(qiáng)度

Rc——巖石飽和狀態(tài)下的單軸抗壓強(qiáng)度

%——巖石干燥狀態(tài)下的單軸抗壓強(qiáng)度

Vp——縱波波速

匕——橫波波速

Wo——巖石的含水率

6——自由膨脹率

V——巖石的軟化系數(shù)

兒——巖石動拉梅系數(shù)

〃——巖體泊松比

5一一巖石動泊松比

p0——巖石試樣的天然密度

Pd干密度

Ps——巖石顆粒密度

O----正應(yīng)力

T--------剪應(yīng)力

CO----吸水率

3土的工程分類

3.0.1土的分類依據(jù)

1土中有機(jī)質(zhì)含量。

2土顆粒組成及其特征。

3土的塑性指標(biāo):液限(仞)、塑限(伍)和塑性指數(shù)(/p)o

3.0.2按《巖土程勘察規(guī)范》(GB50021-2001,2009年版)對土進(jìn)行分類。

1粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%的土,應(yīng)定名為碎石土(見表3.0.27)。

表3.0.27碎石土分類

土的名稱顆粒形狀顆粒級配

漂石圓形及亞圓形為主

粒徑大于200mm的顆粒質(zhì)里超過總質(zhì)里50%

塊石棱角形及次棱角為主

卵石圓形及亞圓形為主

粒徑大于20mm的顆粒質(zhì)里超過總質(zhì)里50%

碎石棱角形及次棱角為主

圓礫圓形及亞圓形為主

粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)里超過總質(zhì)里50%

角礫棱角形及次棱角為主

注:定名時,應(yīng)根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定。

2粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50%,粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量超

過總質(zhì)量50%的土,應(yīng)定名為砂土(見表3.0.2-2)。

表3.0.2-2砂土分類

土的名稱顆粒級配

礫砂粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量25%?50%

粗砂粒徑大于0.5mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量50%

中砂粒徑大于0.25mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量50%

細(xì)砂粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量85%

樹砂粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量50%

注:定名時,應(yīng)根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定。

3粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50%,且塑性指數(shù)lP小于等于

10的土,應(yīng)定名為粉土。

4塑性指數(shù)。大于10的土應(yīng)定名為黏性土。根據(jù)塑性指數(shù)分為粉質(zhì)黏土和黏土。

當(dāng)10V/pW17,應(yīng)定名為粉質(zhì)黏土;當(dāng)=>17,應(yīng)定名為黏土。

5有機(jī)質(zhì)含量叫<5%為無機(jī)土,有機(jī)質(zhì)含量/25%為有機(jī)土。有機(jī)土進(jìn)一步細(xì)

分為:5%WUW10%應(yīng)定名為有機(jī)質(zhì)土;10%VUW60%應(yīng)定名為泥炭質(zhì)土;Wu>60%

應(yīng)定名為泥炭。

6由細(xì)粒土和粗粒土混雜且缺乏中間粒徑的土稱為混合土。當(dāng)黏性土和粉土中粒

徑大于2mm的粗粒土質(zhì)量超過總質(zhì)量的25%時,應(yīng)定名為細(xì)粒混合土;在碎石土中,粒

徑小于0.075mm的細(xì)粒土質(zhì)量大于總質(zhì)量的25%時,應(yīng)定名為粗粒混合土。此時應(yīng)增加

細(xì)粒土的液限、塑限試驗(yàn),并根據(jù)塑性指數(shù)按表3.0.2-3及3.0.2-4進(jìn)一步定名。

表3.0.2-3細(xì)粒混合土定名

細(xì)粒土主定名大于2mm的粗粒特征最終定名

粉土含卵(碎)石粉土、含圓(角)礫粉土

卵(碎)石占主導(dǎo)

粉質(zhì)黏土含卵(碎)石粉質(zhì)黏土、含圓(角)礫粉質(zhì)黏土

圓(角)礫占主導(dǎo)

黏土含卵(碎)石黏土、含圓(角)礫黏土

表3.0.2-4粗粒混合土定名

粗粒土主定名細(xì)粒土的塑性指數(shù)最終定名

/P>17含黏土卵(碎)石

卵(碎)石10</pW17含粉質(zhì)黏土卵(碎)石

/pW10含粉土卵(碎)石

/P>17含黏土圓(角)礫

圓(角)礫10<IpW17含粉質(zhì)黏土圓(角)礫

/pW10含粉土圓(角)礫

礫砂/P>10含黏性土礫砂

7液限(仞)為76g圓錐儀入土深度10mm時的含水率。

3.0.3按《土工試驗(yàn)規(guī)程》(SL237-1999)對土進(jìn)行分類。

1根據(jù)土中有機(jī)質(zhì)含量劃分為有機(jī)土和無機(jī)土。有機(jī)土按本規(guī)程第3.0.2條第5

款進(jìn)行細(xì)分。無機(jī)土按巨粒土、粗粒土和細(xì)粒土進(jìn)行定名。

2土的粒組按表3.0.37中的土顆粒粒徑范圍劃分。

表3.0.3-1粒組劃分

粒組統(tǒng)稱粒組劃分粒徑d范圍(mm)

漂(塊)石組d>200

巨粒組

卵(碎)石組2002d>60

粗礫602d>20

礫粒組中礫202d>5

細(xì)礫52d>2

粗粒組

粗砂22d>0.5

砂粒組中砂0.5^d>0.25

細(xì)砂0.25,d>0.075

粉粒組0.075^d>0.005

細(xì)粒組

黏粒組d<0.005

3巨粒組質(zhì)量大于總質(zhì)量50%的土稱為巨粒類土,其定名詳見表3.0.3-2。

表3.0.3-2巨粒土分類

土類粒組含量土的定名

巨粒含量漂(塊)石含量>50%漂(塊)石

巨粒土

75~100%漂(塊)石含量W50%卵(碎)石

巨粒含量漂(塊)石含量>50%混合土漂(塊)石

混合巨粒土

50-75%漂(塊)石含量W50%混合土卵(碎)石

巨粒含量漂(塊)石含量>卵(碎)石含量漂(塊)石混合土

巨粒混合土

15-50%漂(塊)石含量V卵(碎)石含量卵(碎)石混合土

注:當(dāng)巨粒組質(zhì)量小于總質(zhì)量的15%時,扣除巨粒后按粗粒土或細(xì)粒土的規(guī)定定名。

4粗粒組質(zhì)量大于總質(zhì)量50%的土稱為粗粒類土。粗粒類土中礫粒組質(zhì)量大于總質(zhì)

量50%時稱為礫類土,其定名詳見表3.0.3-3;粗粒類土中礫粒質(zhì)量小于或等于總質(zhì)量

50%的土稱為砂類土,其定名詳見表3.0.3-4

表3.0.3-3礫類土分類

土類粒組含量土的定名

級配:C“,5,G=1?3級配良好礫

礫細(xì)粒含量<5%

級配:不同時滿足上述要求級配不良礫

含細(xì)粒土礫細(xì)粒含量5—15%含細(xì)粒土礫

細(xì)粒為黏土黏土質(zhì)礫

細(xì)粒土質(zhì)礫15%〈細(xì)粒含量W50%

細(xì)粒為粉土粉土質(zhì)礫

注:表中“細(xì)粒土質(zhì)礫”的細(xì)粒土為黏土或粉土,應(yīng)按塑性圖中的位置確定。

表3.0.3-4砂類土分類

土類粒組含量土的定名

級配:Cu^5,Cc=1~3級配良好砂

砂細(xì)粒含量<5%

級配:不同時滿足上述要求級配不良砂

含細(xì)粒土砂細(xì)粒含量5?15%含細(xì)粒土砂

細(xì)粒為黏土黏土質(zhì)砂

細(xì)粒土質(zhì)砂15%〈細(xì)粒含量W50%

細(xì)粒為粉土粉土質(zhì)砂

注:表中“細(xì)粒土質(zhì)砂”的細(xì)粒土為黏土或粉土,應(yīng)按塑性圖中的位置確定。

5細(xì)粒組質(zhì)量大于或等于總質(zhì)量50%的土稱為細(xì)粒類土。細(xì)粒類土中粗粒組質(zhì)量小

于總質(zhì)量25%的土稱為細(xì)粒土;粗粒組質(zhì)量為總質(zhì)量25?50%的土稱為含粗粒的細(xì)粒土。

1)液限(1%)為76g圓錐儀入土深度17mm時的含水率。

2)細(xì)粒土應(yīng)根據(jù)塑性圖(詳見下圖3.0.3)分類。塑性圖中以液限(仞)為橫坐

標(biāo),塑性指數(shù)5)為縱坐標(biāo),圖中有A、B兩個界限。

A線方程為:/p=0.73(“「20)。A線上方為黏土,A線下方為粉土。

B線方程為:仞=50。必e50為高液限,仞<50為低液限。

A線:lp=0.73(W-20)

LA線

60B線:WL=50

5o

4o

3o

2O

10IP=1O/

lP=6

102030405060708090100

液限一(%)

圖3.0.3塑性圖

3)按表3.0.3-5對細(xì)粒土進(jìn)行定名。

表3.0.3-5細(xì)粒土分類

土的塑性指標(biāo)在塑性圖目口的位置

土的定名

塑性指數(shù)/p液限隊(duì)

肌、50高液限黏土

IP^Q.73(也-20)和/p210

WL<5Q低液限黏土

肌,50高液限粉土

I<Q.73(肌-20)和/pV10

P必〈50低液限粉土

4)含粗粒的細(xì)粒土應(yīng)先按表3.0.3-5確定細(xì)粒土名稱。當(dāng)粗粒中礫粒占優(yōu)勢時,

稱為含礫細(xì)粒土;當(dāng)粗粒中砂粒占優(yōu)勢時,稱為含砂細(xì)粒土。

4現(xiàn)場取樣

4.0.1本方法適用于現(xiàn)場土層采取I級原狀試樣。可采用環(huán)刀法取樣或探槽(井)內(nèi)

刻取塊體法取樣兩種。

4.0.2環(huán)刀法取樣

1在現(xiàn)場預(yù)定的取樣部位,開挖探槽(井)至預(yù)定取樣深度附近。

2小心挖除表層浮土,并平整土面。

3將環(huán)刀刃口向下,并依次放置護(hù)環(huán)、木質(zhì)墊塊,施加一定的壓力,勻速下壓至

環(huán)刀全部進(jìn)入土體。

4取下木質(zhì)墊塊、護(hù)環(huán),以環(huán)刀為中心,在其周圍約5cm處,用切土刀垂直切割

土體;在土面下約5cm處水平切割土體,將帶有環(huán)刀的土體小心放入塑料袋內(nèi),排出空

氣,用塑料膠帶立即封好,并做好標(biāo)識。

5重復(fù)本條第3?4款步驟,取足所需的環(huán)刀數(shù)量。

6取好的樣品應(yīng)放置于陰涼處,避免暴曬、雨淋,以保證天然含水率不發(fā)生變化;

運(yùn)輸過程中應(yīng)避免震動,以盡可能減小土樣的擾動。

4.0.3刻取塊體法取樣

1在現(xiàn)場預(yù)定的取樣部位,開挖探槽(井)至預(yù)定取樣深度附近。

2小心挖除表層浮土,并平整土面。

3劃定長、寬、高均為20cm的范圍,以切土刀或其他刀具對土體進(jìn)行垂直、水平

向的分割。

4將刻取好的塊體樣,立即用塑料薄膜小心包裹'用塑料膠帶密封并做好標(biāo)識。

5取好的樣品應(yīng)放置于陰涼處,避免暴曬、雨淋,以保證天然含水率不發(fā)生變化;

運(yùn)輸過程中應(yīng)避免震動,以盡可能減小土樣的擾動。

5室內(nèi)試樣制備和飽和

5.1土試樣制備

5.1.1常規(guī)試驗(yàn)土樣的制備

1原狀土樣制備

1)將土樣筒按標(biāo)明的上下方向放置,小心開啟包裝皮,取出放正,整平兩端。用

切土刀將土樣削成稍大于環(huán)刀直徑的土柱,無特殊要求時,切土方向與天然層

理垂直。

2)切土環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林,刃口向下放在土樣上,將環(huán)刀垂直下壓,邊壓

邊削,至土樣露出環(huán)刀為止。先削去上端余土,并修平上端面;用鋼絲弓從環(huán)

刀上端面下約2.5cm處水平切取土樣,將環(huán)刀上端面平整放至玻璃板,平整環(huán)

刀下端面,擦凈環(huán)刀外壁,稱環(huán)刀和土總質(zhì)量。

3)切取試驗(yàn)所需試件后,剩余的原狀土樣用塑料膜包好置于保濕器內(nèi),以備補(bǔ)做

試驗(yàn)用。同時從余土中取代表性試樣測定含水率、比重、顆粒分析、界限含水

率等各項(xiàng)試驗(yàn)。

4)切削試樣時,應(yīng)對土樣的層次、氣味、顏色、夾雜物、裂隙和均勻性進(jìn)行描述,

對低塑性和高靈敏度的軟土,制樣時盡可能減少擾動。

5)如遇軟弱土(黏性土目測其液性指數(shù)(/L)大于0.6、飽和粉土、飽和砂土)

時,為減少對試樣的擾動程度,可先將土樣切分成6?7段(每段土柱的高度

不應(yīng)小于環(huán)刀高度的1.5倍),再行切取環(huán)刀。

2擾動土試樣制備

1)將土樣從樣筒或包裝袋中取出,對土樣顏色、土類'氣味、夾雜物及均勻程度

進(jìn)行描述,并將土樣切成碎塊,拌和均勻,取代表性土樣進(jìn)行含水率測定。

2)將塊狀擾動土放在橡皮板上用木槌碾散或粉碎機(jī)粉碎,但切勿壓碎顆粒;如含

水率較大不能碾散時,應(yīng)風(fēng)干至可碾散時為止。

3)根據(jù)試驗(yàn)所需土樣數(shù)量,將碾散后的土樣過篩。液限、塑限、縮限等物理性試

驗(yàn),需過0.5mm篩;常規(guī)水理及力學(xué)試驗(yàn)土樣,需過2mm篩;擊實(shí)試驗(yàn)土樣的

最大粒徑必需滿足擊實(shí)試驗(yàn)采用不同擊實(shí)筒試驗(yàn)時的土樣中最大顆粒粒徑的

要求。按規(guī)定過標(biāo)準(zhǔn)篩后,取出足夠數(shù)量的代表性試樣,分裝在容器內(nèi),標(biāo)以

標(biāo)簽,以備各項(xiàng)試驗(yàn)之用。含有多量粗砂及少量細(xì)粒土(泥砂或黏土)的松散

土樣,應(yīng)加以水浸潤松散后,用四分法取出代表性試樣。

4)配制含水率時,取過2m篩的足夠試驗(yàn)用的風(fēng)干土1kg?5kg,計(jì)算所需加水

量;然后將所取土樣平鋪于不吸水的盤內(nèi),用噴霧設(shè)備噴灑預(yù)計(jì)的加水量,并

充分拌和,裝入容器內(nèi)蓋緊,浸潤一晝夜備用(砂土的浸潤時間可酌量縮短)。

5)測定浸潤土樣不同位置的含水率(至少兩個以上),要求差值滿足含水率測定

的允許平行差值。

6)采用擊樣法制取擾動土樣:根據(jù)所要求的干密度及含水率、環(huán)刀容積等計(jì)算出

所需濕土重量,分三次倒入裝有環(huán)刀的擊樣器內(nèi),擊實(shí)到所需密度。

7)采用壓樣法制取擾動土樣:根據(jù)環(huán)刀容積和要求干密度所需質(zhì)量的濕土倒入裝

有環(huán)刀的壓樣器內(nèi),以靜壓力通過活塞將土樣壓緊到所需要的密度。

5.1.2三軸壓縮試驗(yàn)(含無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn))土樣的制備

1原狀樣的制備

1)對于較軟的土樣,先用鋼絲鋸或切土刀切取一稍大于規(guī)定尺寸的土柱,放在切

土盤的上、下圓盤之間,用鋼絲鋸或削土刀緊靠側(cè)板,由上往下細(xì)心切削,邊

切削邊轉(zhuǎn)動圓盤,直至土樣的直徑被削成規(guī)定的直徑為止。然后按試樣高度的

要求,削平上下兩端。

2)對于較硬的土樣,先用削土刀或鋼絲鋸切取一稍大于規(guī)定尺寸的土柱,上、下

兩端削平,按試樣要求的層次方向,放在切土架上,用切土器切削。先在切土

器刀口內(nèi)壁涂上一薄層油,將切土器的刀口對準(zhǔn)土樣頂面,邊削土邊壓切土器,

直至切削到比要求的試樣高度約高2cm為止,然后拆開切土器,將試樣取出,

按要求的高度將兩端削平。

3)試樣的兩端面應(yīng)平整,互相平行,與側(cè)面垂直,上下均勻。在切樣過程中,若

試樣表面因遇礫石而成孔洞,允許用切削下的余土補(bǔ)樣。

4)對于直徑大于10cm的土樣,可用分土器切成三個土柱,再按照上述方法切取

直徑為39.1mm的試樣。

2擾動土試樣制備

1)根據(jù)預(yù)定的干密度和含水率,按本規(guī)程第5.1.1條第2款中第2)~5)步驟

規(guī)定的方法備樣后,在擊樣器內(nèi)分層擊實(shí),粉質(zhì)土宜為3?5層,黏質(zhì)土宜為

5~8層,各層土樣數(shù)量相等,各層接觸面應(yīng)刨毛。擊完最后一層,將擊樣器

內(nèi)的試樣兩端整平,取出試樣稱量,對制備好的試樣應(yīng)測量其直徑和高度。

2)對于砂類土,應(yīng)先在壓力室底座上依次放上不透水板、橡皮膜和對開圓膜。將

砂料填入對開圓膜內(nèi),分三層按預(yù)定干密度擊實(shí)。當(dāng)制備飽和試樣時,在對開

圓膜內(nèi)注入蒸t留水至1/3高度,將煮沸的砂料分三層填入,達(dá)到預(yù)定高度。放

上不透水板、試樣帽'扎緊橡皮膜。對試樣內(nèi)部施加5kPa負(fù)壓力,使試樣能

站立,拆除對開膜。

5.2土試樣飽和

5.2.1根據(jù)土樣的透水性能,可選擇浸水飽和、毛細(xì)管飽和、抽氣飽和、水頭飽和、

反壓力飽和等方法。

5.2.2砂類土可采用浸水飽和法。

5.2.3較易透水的粉土及部分黏性土,滲透系數(shù)大于lO-4cm/s時,宜采用毛細(xì)管飽和

或浸水飽和。

5.2.4不易透水的黏性土,滲透系數(shù)小于等于lO^cm/s時,宜采用抽氣飽和。

5.2.5毛細(xì)管飽和法宜選用框式飽和器,試樣上、下兩放置濾紙和透水石,裝入飽和

器內(nèi),并旋緊螺母;將飽和器放入水箱內(nèi),注入清水,水面不宜將試樣淹沒,浸水時間

不少于兩晝夜。

5.2.6抽氣飽和法宜選用疊式或框式飽和器和真空飽和裝置。在飽和器下夾板的中間,

依次放置透水石、濾紙、帶有試樣的環(huán)刀、濾紙、透水石,如此順序重復(fù),由下向上重

疊到拉桿高度,上好夾板,擰緊拉桿上端的螺母,將各環(huán)刀在夾板中夾緊。將飽和器放

入真空缸內(nèi),啟動抽氣機(jī)開始抽氣,真空表讀數(shù)宜接近當(dāng)?shù)匾粋€大氣壓力值(抽氣時間

對于粉質(zhì)土不低于0.5h,對于黏質(zhì)土不低于1h,對于密實(shí)的黏質(zhì)土不低于2h),然后徐

徐注入清水,待飽和器完全被水淹沒即停止抽氣,并釋放汽缸的真空。試樣在水下靜置

時間大于10h,使試樣充分飽和。

5.2.7水頭飽和法常用于三軸試驗(yàn)中的試樣飽和。將試樣裝于壓力室內(nèi),施加20kPa

周圍壓力。水頭高出試樣頂部1m,使蒸播水從底部進(jìn)入試樣,從試樣頂部溢出,直至流

入水量和流出水量相等為止。當(dāng)需要提高試樣的飽和度時,宜在水頭飽和前,從底部將

二氧化碳?xì)怏w通入試樣,置換孔隙中的空氣,再進(jìn)行水頭飽和。

5.2.8反壓力飽和法常用于三軸試驗(yàn)中的試樣飽和。試樣裝入壓力室內(nèi),調(diào)節(jié)孔隙水

壓力等于大氣壓力,關(guān)閉孔隙水壓力閥'反壓力閥、體變管閥、測記體變管讀數(shù)。開周

圍壓力閥,先對試樣施加20kPa的周圍壓力,開孔隙水壓力閥,待孔隙水壓力變化穩(wěn)定,

測記讀數(shù),關(guān)孔隙水壓力閥。反壓力應(yīng)分級施加,同時分級施加周圍壓力,以盡可能減

少對試樣的擾動。周圍壓力和反壓力的每級增量宜為30kPa,開體變管閥和反壓力閥,

同時施加周圍壓力和反壓力,緩慢打開孔隙水壓力閥,檢查孔隙水壓力增量,待孔隙水

壓力穩(wěn)定后,測記孔隙水壓力和體變管讀數(shù),再施加下一級周圍壓力和反壓力,至達(dá)到

預(yù)定的壓力值后,計(jì)算每級周圍壓力引起的孔隙水壓力增量,當(dāng)孔隙水壓力增量與周圍

壓力增量之比大于0.98時,認(rèn)為試樣飽和。

5.3巖石試件制備及飽和

5.3.1試件加工要求

1標(biāo)準(zhǔn)試件為圓柱形,可用鉆孔巖芯或試坑、探槽中采取巖塊加工制成。

2制備試件時應(yīng)采用純凈水作冷卻液。

3對于遇水崩解、溶解和干縮濕脹的巖石,應(yīng)采用干法制備試件。

4圓柱體直徑或方柱體邊長宜為48mm~54mmo

5含大顆粒巖石的試件直徑或邊長應(yīng)大于最大顆粒尺寸的10倍。

6試件高度與直徑或邊長之比宜為2.0~2.5O

7同一含水狀態(tài)下每組試件數(shù)量不應(yīng)少于3個。

5.3.2試件加工精度應(yīng)符合下列規(guī)定

1試件高度、直徑或邊長的允許偏差為±0.3mm。

2試件兩端面的不平整度允許偏差為±0.05mm。

3端面應(yīng)垂直于試件軸線,允許偏差為±0.25°。

4方柱體或立方體試件相鄰兩面應(yīng)互相垂直,允許偏差為±0.25°。

5.3.3試件的制備應(yīng)根據(jù)工程需要可選擇天然狀態(tài)、烘干狀態(tài)或飽和狀態(tài),并應(yīng)符合

下列規(guī)定:

1天然狀態(tài)應(yīng)在試樣拆除密封后立即制備試件,并測定其天然含水率。

2烘干狀態(tài)對于不含礦物結(jié)晶水的巖石,應(yīng)在105℃?110匕的恒溫下烘干24h。

對于含有礦物結(jié)晶水的巖石,應(yīng)降低烘干溫度,可在40±5℃恒溫下烘24h?48h。再將

巖石試件從烘箱中取出,放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫,稱試件質(zhì)量,然后重復(fù)烘干冷卻步

驟,直到相鄰兩次稱量之差不超過后一次稱量的0.1%。

3當(dāng)采用自由吸水法測定巖石吸水率時,應(yīng)將試件放入水槽,先注水至試件高度

的1/4處,以后每隔2h分別注水至試件高度的1/2和3/4處,6h后全部浸沒試件。試

件全部浸入在水中自由吸水48h后,取出試件拭干表面水分并稱重。

4采用煮沸法飽和試件時,煮沸容器內(nèi)的水面應(yīng)始終高于試件,煮沸時間不得少

于6h。經(jīng)煮沸的試件應(yīng)放置在原容器中冷卻至室溫,取出試件拭干表面水分并稱重。

5當(dāng)采用真空抽氣法飽和試件時,飽和試件的容器內(nèi)的水面應(yīng)高于試件,真空壓

力表讀數(shù)宜為當(dāng)?shù)匾粋€大氣壓力值,直至無氣泡逸出為止,抽氣時間不得少于

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