土工试验作业指导书.docx

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1、土工试验作业指导书第一节土的含水量试验（烘干法、酒精燃烧法）烘干法一、定义土的含水量是在1057I（TC下烘至恒量时所失去的水分质量和达恒量后干土质量的比值，以百分数表示，本法是测定含水量的标准方法。二、适用范围粘质土、粉质土、砂类土和有机质土类。三、主要仪器设备烘箱：可采用电热烘箱或温度能保持10571（TC的其他能源烘箱，也可用红外线烘箱天平:感量0.01g。称量盒（定期调整为恒质量）四、计算公式含水量=（湿土质量一干土质量）/干土质量义100%注：计算至0.1%。五、允许差值本试验须进行二次平行测定，取其平均算术平均值，允许平行差值应符合如下规定:含水量（%）允许平行差值（%）5以下0.

2、340以下Wl40以上W2酒精燃烧法一、适用范围本法适用于快速简易测定细粒土（含有机质的除外）的含水量。二、主要仪器设备称量盒（定期调整为恒质量）。天平：感量0.01g。酒精：纯度95%。三、其余同“烘干法”第二节土的颗粒分析试验（筛分法、比重计法）筛分法一、适用范围适用于分析粒径大于0.074mm的土。二、主要仪器设备标准筛：粗筛（圆孔）：孔径为60mm、40mm、20mm、Iomn1、5mm2mm;2田筛：孑L径为2mm、0.5mm、0.25mm、0.074mmo天平：称量5000g,感量5g;称量IOOOg,感量1g;称量200g,感量0.2g。三、试样从风干、松散的土样中，用四分法按照

3、下列规定取出具有代表性的试样：小于2mm颗粒的100-300g。最大粒径小于IOmm的300-900g0最大粒径小于20mm的士1000-2000g0最大粒径小于40mm的士2000-4000g。最大粒径大于40mm的400Og以上。四、计算公式按下式计算小于某粒径颗粒质量百分数：X二(AB)X100式中：X小于某粒径颗粒的质量百分数，%;A一小于某粒径的颗粒质量，g;B一试样的总质量，go当小于2mm的颗粒如用四分法缩分取样时，试样中小于某粒径的颗粒质量占总质量的百分数：X=(ab)p100式中：a通过2mm筛的试样中小于某粒径的颗粒质量，g；b通过2mm筛的土样中所取试样的质量，g;P一粒

4、径小于2mm的颗粒质量百分数。关于不均匀系数的计算:Cu=d60d10式中：Cu不均匀系数;d60一限制粒径，即土中小于该粒径的颗粒质量为60%的粒径，mm;d10有效粒径，即土中小于该粒径的颗粒质量为10%的粒径，mm;比重计法一、适用范围本法适用于分析粒径小于0.074mm的土。二、主要仪器设备比重计：（1）甲种比重计：刻度单位以摄氏20C时，每Iooonll悬液内所含土质量的克数表示，刻度为一550,最小分度值为O5。（2）乙种比重计：刻度单位以摄氏20C时悬液的比重表示，刻度为0.9951.020,最小分度值为OoOO2。量筒：容积为IoOOmI,内径为60mm,高度为35010mm,

5、刻度为0IOOOm|。细筛：孔径为2mm,0.5mm,0.25mm;洗筛：孔径为0.074mm。天平：称量IoOg,感量0.1g;称量IOog（或200g）,感量0.01g0温度计：测量范围O50C,精度0.5。洗筛漏斗：上口径略大于洗筛直径，下口直径略小于量筒直径。煮沸设备：电热板或电砂浴。搅拌器：底板直径50mm,孔径约3mm。三、试样比重计分析土样应采用风干土。土样充分碾散，通过2mm筛(土样风干可在烘箱内以不超过50C温度鼓风干燥)。求出土样的风干含水量，并按下式计算试样干质量为30g时所需的风干土质量。准确至0.01g.m=ms(1+0.01w)式中：m-风干土质量，g;ms-比重计

6、分析所需干土质量，g;W-风干土的含水量，%。四、计算公式小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比按下列公式计算：1甲种比重计2X=100XCg(Rm+Rt-Cd)ms式中：X-小于某粒径的土质量百分数，;ms-试样质量(干土质量)，g;Cg-比重校正值Mt-温度校正值；Cd-分散剂校正值；Rnr甲种比重计读数。2乙种比重计4X=100VCg(Rm-1)mt-CdXpw20式中：V-悬液体积(=1000ML);pw2020C时水的密度，gcr3Rm-乙种比重计读数。其余同前。第三节土的液塑限联合测定试验一、目的联合测定土的液限和塑限，为划分土类、计算天然稠度、塑性指数，供公路工程设计和施工使用

7、。二、适用范围适用于粒径不大于0.5mm、有机质含量不大于试样总质量5%的土。三、主要仪器设备LPTOO液限塑限联合测定仪；锥质量为IOOg,锥角为30度，度数显示形式宜采用光电式、游标式、百分表式。盛士杯：直径5mm,深度45cm。天平：称量200g,感量0.01g0第四节土的击实试验一、目的本试验分轻型击实和重型击实。小试筒适用于粒径不大于25mm的土，大试筒适用于粒径不大于38mm的土。二、仪器设备标准击实仪：分轻重型两种。天平：感量:O.Olgo台秤：称量IOkg,感量5g。园孑L筛：孑L径38mm、25mm、19mm、5mm各1个。拌和工具：400mm600mmX深70mm的金属盘、

8、土铲。三、计算公式干密度=湿密度/(1+0.001)式中：3含水量，%。第五节土的承载比(CBR)试验(室内)一、适用范围试样的最大粒径宜控制在25mm以内，最大不得超过38mmo二、结果整理1.一般采用灌入量为2.5mm时的单位压力与标准压力之比作为材料的承载比(CBR):即：CBR=(P/7000)*100同时计算灌入量为5mm时的承载比：CBR=(P10500)*10式中：CBR承载比，%;P单位压力，kpao如灌入量为5mm时的承载比大于2.5mm时的承载比，则试验要重做。如结果仍然如此则采用2.5mm时的承载比。2.试件的湿密度公式：p=(m2-m1)2177式中：P试件的湿密度，g

9、/cm3ml试筒和试件的合质量，gm2试筒的容积，cm3试件的干密度公式：pdzzp(1+0.01w)式中：pd试件的干密度，g/cm3w试件的含水量三、精度栗求如根据3个平行试验结果计算得的承载比变异系数CV大于12%,限额去掉一个偏离大的值，取其余2个结果的平均值。如CV小于12%,且3个平行试验结果计算的干密度偏差小于0.03gcm3,则去掉一个偏离大的值,取其2个结果的平均值。第六节土的烧失量试验一、仪器设备高温炉：自动控制温度达1300。分析天平：称量IOOg瓷出锅、干燥器、卅堪钳等二、试验步骤称取通过IrTlTl筛孔的烘干土时称准到0.0001g;重复灼烧称量，至少两次质量相差小于

10、0.5mg,即为恒量。至少做一次平行试验。三、结果整理烧失量(%)m-(m2-m1)*100/mm一烘干土样质量，gml一空用蜗质量，gm2一灼烧后土样+土甘蜗质量，g烧失量测定结果允许偏差测定值绝对偏差相对偏差500.91.01.550300.71.52.030-100.52.03.010-50.33.O-4.O510.24.05.O1O.KO.055.06.00.1-0.050.0066.0-8.OO.05-0.010.0048.010.OO.01-0.0050.00110.0-12O.005-0.OOKO.00061215.O0.OOKO.0001515.020.O第七节土的有机质含量试

11、验一、适用范围本测定方法适用与有机质含量不超过15%的土。测定方法采用重格酸钾容量法枣油浴加热法二、整理结果有机质含量计算公式：有机质(%)=CFeS04(V,FeS04-VFeS04)*0.003*1.724*1.1*100ms式中：CFeS04硫酸亚铁标准溶液的浓度，mol/LVFso4空白标定时用去的硫酸亚铁标准溶液的量，mlVFeS04测定土样时用去的硫酸亚铁标准溶液的量,mlms土样质量(将风干土换算为烘干土),g0.0031/4碳原子的摩尔质量，g/mmoI1.724有机碳换算成有机质的系数；1.1氧化校正系数第八节土的综合毛体积密度试验一、目的和适用范围本方法适用于测定粒径小于3

12、mm土样的毛体积密度。二、仪具与材料吊篮，溢水槽，烘箱，标准筛，盛水容器三、试验步骤1、取试样一份装入干净的搪瓷盘中，注入洁净的水，水面至少高出试样2cm,轻轻搅动土样，使附着在土样上的气泡逸出。2、将吊篮挂在天平的吊钩上，浸入溢流水槽中，向溢流水槽中注水，水面高度至水槽的溢流孔为止，将天平调零。3、调节水温在1525范围内。将试样移入吊篮中。溢流水槽中的水面高度由水槽的溢流孔控制，维持不变。称取土样的水中质量(mw)o4、提起吊篮，稍稍滴水后，将试样倒入浅搪瓷盘中，或直接将土样倒在拧干的湿毛巾上。5、立即在保持表干状态下，和负温取土样的表干质量(mf)o6、将土样置于浅盘中，放入105C5C

13、的烘箱中烘干至恒重。取出浅盘，放在带盖的容器中冷却至室温，称取土样的烘干质量(ma)o7、对同一规格的土样应平行试验两次，取平均值作为试验结果。四、计算Ybzzma(mf-mw)Yb土样的毛体积相对密度mf土样的表干质量mw土样的水中质量Pb=Yb*pT或Pb=(Yb-QT)*pwpb土样的毛体积密度(gcm3)PT一试验温度T时水的密度QT一度验温度T时的温度修正系数pw一水在4时的密度土的综合毛体积密度试验(容量瓶法)试验方法二一、目的和适用范围本方法适用于测定粒径大于3mm土样的毛体积密度。二、仪器设备天平或浸水天平，容量瓶，烘箱，标准筛三、试验步骤1、取试样一份装入容量瓶中，注入洁净的

14、水，水面高出试样，轻轻摇动容量瓶，使附着在土样上的气泡逸出。盖上玻璃片，在室温下浸水24h。2、向瓶中加水至水面凸出瓶口，然后盖上容量瓶塞，或用玻璃片沿广口瓶迅速滑行，使其紧贴瓶口水面，玻璃片与水面之间不得有空隙。3、确认瓶中没有气泡，擦干瓶外的水分后，称取土样、水、瓶及玻璃片的总质量。4、将试样倒入浅搪瓷盘中，稍稍倾斜搪瓷盘，倒掉流动的水，再用毛巾吸干漏出的自由水。需要时可称取带表面水的试样质量。5、用拧干的湿毛巾轻轻擦干颗粒的表面水，至表面看不到发亮的水迹，即为饱和面干状态。6、立即称取饱和面干土样的表干质量。7、将土样置于浅盘中，放入105C5C的烘箱中烘干至恒重。取出浅盘，放在带盖的容器中冷却至室温，称取土样的烘干质量。8、将瓶洗净，重新装入洁净水，盖上容量瓶塞，或用玻璃片紧贴广口瓶水面，玻璃片与水面之间不得有空隙。确认瓶中没有气泡，擦干瓶外的水分后称取水、瓶及玻璃片的总质量。四、计算b=m(m3m1-m2)Yb-土样的毛体积相对密度mO-土样的烘干质量ml-水、瓶及玻璃片的总质量m2-试样、水、瓶及玻璃片的总质量m3-试样的表干质量Pb=Yb*pT或Pb=(Yb-QT)*pwPb土样的毛体积密度(g