第4章 4土样和试样制备(010293) 40.扰动土样的制备程序 4011将扰动土样进行生样描述如颜土数气味夹杂物等,如有需要扰动生样充分拌匀,取代表性土样进 行含水量没测定 4012将块状扰动士放在橡皮板上用木碾或粉碎机碾散,但切勿压碎颗粒,如貪水量较大不能碾散时,应风干至可碾散 时为止。 e 4.0.13根据试验所需土样数量,将碾散后的土样过筛,物理性试验如液限、塑限缩限等试验,而过0.5mm筛,水理及 力学试验土样,需过2毫米筛;击实试验土样,需过5毫米筛。按规定过筛后,取出昫数量的代表性试样,然后分别装入 代总都松没自里取面代表性试数含若系清秒2可 匀土以代表性试样 成成永年的料头共吗内的用 (砂 类土浸 润 时间可 酌量缩 40.1.5测定湿润土样不同位置的含水量至少二个以上),要求差值不大于士1% 4.0.1.6对不同土层的土样制备混合试样时,应根据各土层厚度,按比例计算相应质量配合,然后按本规程40.1.1-4.0..4 步骤进行扰动土的制备工序 4.0.2扰动土样制备的计算 4.0.2.1按下式计算干土质量 sm/(+0.01Dh) 式中:ms干土质量,克 m—风干土质量域或天然土质量),克; m风干含水量域天然含水量),%。 4.0.2.2按下式计算制备土样所需加水量 mw=m/(1+0.01uh)*0.01 式中:mw土样所需加水量,克 m一风干含水量时的土样质量,克 Uh-风干含水量,%; U一土样所要求的含水量,% 4.0.2.3按下式计算制备扰动土样所需总土质量 m=(1+0.01Uh)pdV 式中:m-制备土样所需总土质量,克; pd制备土样所要求的干密度,克位方厘米 V一计算出击实土样或压模土样体积,立方厘米; h-风干含水量,%。 4.0.2.4按下式计算制备扰动土样应增加的水量 △mw=0.01(u-Dh)pdV 式中:△m-制备扰动土样应增加的水量,立方厘米 其余符号同前 40.3砾石土样的制备程序 4.0.3.1无凝聚性的松散砂土、砂砾及砾石等按本规程4.0.1.3制备土样,然后取具有代表性足够试验用的土样作颗粒分析 作用,其余过5毫米筛,筛上筛下土样分别贮存,供作比重及最大、最小孔隙比等试验用,取一部分过2毫米筛的土样备 力学性质之用 4.0.32如砂砾土有部分粘土粘附在砾石上,可用毛刷仔细刷尽捏碎过筛,或先用水浸泡,然后用2毫米筛将浸泡过的土 样在筛上冲洗,取筛上及筛下具有代表性试样作颗粒分析用 4.0.3将过筛土样或冲洗下来的土浆风干至碾散为止,再按本规程40.1.1至4.0.1.4步骤操作。 4.0.4扰动土样试件的制备程序
北 方 路 桥 网 络 咨 询 体 系 Beifang road&brige System 编辑：hqxqgh gcsion 环球路桥杂志@网络共享资源 微柏软件--标准规范 第4章 4 土样和试样制备(T0102-93) 4.0.1 扰动土样的制备程序 4.0.1.1 将扰动土样进行土样描述，如颜色、土类、气味及夹杂物等，如有需要，将扰动土样充分拌匀，取代表性土样进 行含水量没测定。 4.0.1.2 将块状扰动土放在橡皮板上用木碾或粉碎机碾散，但切勿压碎颗粒，如含水量较大不能碾散时，应风干至可碾散 时为止。 4.0.1.3 根据试验所需土样数量，将碾散后的土样过筛，物理性试验如液限、塑限、缩限等试验，而过0.5mm筛，水理及 力学试验土样，需过2毫米筛；击实试验土样，需过5毫米筛。按规定过筛后，取出跔数量的代表性试样，然后分别装入 容器内，标以标签。标签上应注明工程名称、土样编号、过筛孔径、用途、制备日期和人员等，以备各项试验之用，若 含有多量粗砂少量细粒土(泥砂或粘土)的松散土样，应加水润湿松散后，用四分法取出代表性试验，若系净砂，则可用 匀土以代表性试样。 4.0.1.4 为配制一定含水量的试样，取过2毫米筛的足够试验用的风干土1--5千克，按4.0.2.2步骤计算所需的加水量，然后 将所取土样平铺于不吸水的盘内，用喷雾设备喷洒预计的加水量，并充分拌和，然后装入容器内盖紧，润湿一昼夜备用 (砂类土浸润时间可酌量缩短)。 4.0.1.5 测定湿润土样不同位置的含水量(至少二个以上)，要求差值不大于±1%。 4.0.1.6 对不同土层的土样制备混合试样时，应根据各土层厚度，按比例计算相应质量配合，然后按本规程4.0.1.1--4.0.1.4 步骤进行扰动土的制备工序。 4.0.2 扰动土样制备的计算 4.0.2.1 按下式计算干土质量： ms=m/(1+0.01υh) 式中：ms--干土质量，克； m---风干土质量(或天然土质量)，克； mh--风干含水量(或天然含水量)，%。 4.0.2.2 按下式计算制备土样所需加水量： mw=m/(1+0.01υh)*0.01 式中：mw--土样所需加水量，克； m---风干含水量时的土样质量，克； υh--风干含水量，%； υ--土样所要求的含水量，%。 4.0.2.3 按下式计算制备扰动土样所需总土质量： m=(1+0.01υh)ρdV 式中：m--制备土样所需总土质量，克； ρd--制备土样所要求的干密度，克/立方厘米； V--计算出击实土样或压模土样体积，立方厘米； υh--风干含水量，%。 4.0.2.4 按下式计算制备扰动土样应增加的水量: △mw=0.01(υ-υh)ρdV 式中：△mw--制备扰动土样应增加的水量，立方厘米； 其余符号同前 4.0.3 砾石土样的制备程序 4.0.3.1 无凝聚性的松散砂土、砂砾及砾石等按本规程4.0.1.3制备土样，然后取具有代表性足够试验用的土样作颗粒分析 作用，其余过5毫米筛，筛上筛下土样分别贮存，供作比重及最大、最小孔隙比等试验用，取一部分过2毫米筛的土样备 力学性质之用。 4.0.3.2 如砂砾土有部分粘土粘附在砾石上，可用毛刷仔细刷尽捏碎过筛，或先用水浸泡，然后用2毫米筛将浸泡过的土 样在筛上冲洗，取筛上及筛下具有代表性试样作颗粒分析用。 4.0.3.3 将过筛土样或冲洗下来的土浆风干至碾散为止，再按本规程4.0.1.1至4.0.1.4步骤操作。 4.0.4 扰动土样试件的制备程序。 http://www.weepal.com/Criterion/JTJ051_93/page93.asp?page=4（第 1／5 页）2004-9-20 9:23:53 北 方 路 桥 网 络 咨 询 体 系 Beifang road&brige System 编辑：hqxqgh gcsion 环球路桥杂志@网络共享资源
根据工程要求,将扰动土制备成所需的试件进行水理、物理力学等试验之用 根据试件高度要求分别选用击实法和压样法,高度小的采用单层击实法,高度大的采用压样法 40.5击实法 4.0.5.1根据工程要求,选用相应的夯击功进行击实 4.0.52按试件所要求的干质量、含水量,按本规程4.0.1和40.3制备湿土样,并称制备好的湿土样质量,准确至0.0lg 4.0.5.3将试验用的切土环刀内壁涂一薄层凡士林,刃口向下,放在试件上,用切土刀将试件削成略大于环刀直径的土 柱。然后将环刀垂直向下压,进压边至士样使出环对为平环欠两端擦净环外壁称环土合质量,准确至 0.1g,并测定环刀两端所削下土样的含水量 4.0.5.4试件制备应尽量迅速,以免水分蒸发 之差值,分别在士0应方量成甜i,rUa6 iige system 件的密度,含水量与制备标准 40.6压样法 406按本规程4052的规定,将湿士倒入压模内,拂平土样表面,以静压力将土压至一定高度,用推土器将土样推 4.062按40.5.3至40.55的规是进行操作 hexag gusion 4.0.7原状土试件制备程序 按土样上下层次小心开启原状上包装 上,无特殊要求时,切土 鰲鞦憋0閃雲,下,放在样 按本规程4.0.5.3的操作步骤切取试件,试件与环刀要密合,否则应重取。 切削过程中,应细心观察并记录试件的层次、气味、颜色,有无杂质,土质是否均匀,有无裂缝等 如连续切取数个试件,应注意使含水量不发生变化。 视试件本身及工程要求,决定试件是否进行饱和,如不立即进行试验或饱和时,则将试验暂存于保温器内 切取试件后,剩余的原状土样用蜡纸包好置于保温器内,以备补作试验之用。切削的余土作物理性试验。平行试验或同 组试件密度差值>士0.1g位方厘米,含水量差值>2% 40.8试件饱和 土的孔隙逐渐被水填充的过程称为饱和。孔隙被水充满时的土,称为饱和土。 根据土的性质,决定饱和方法 砂类土:可直接在仪器内浸水饱和 较易透水的粘性土:即渗透系数大于104cm/时,采用毛细管饱和法较为方便。 不易透水的粘性土:即渗透系数小于10-4cm/时,采用真空饱和法。如土的结构性较弱,抽气可能发生扰动,不宜采 4.0.9毛细管饱和法 毛细管饱和法需要仪器设备如下: 40.9.1饱和器:见图40.9。 4.0.9.2水箱:带盖 4.0.9.3天平:感量0.lg 毛细管饱和法操作步骤如下: 4.0.9.4在重叠式饱和器下正中放置稍大于环刀直径的透水石和滤纸,将装有试件的环刀放在滤纸上,试件上面再放一张 滤纸和一块透水石,这样顺序重复,由下向上重叠至适当高度,将饱和器上板放在最上部透水石上,旋紧拉杆上端的螺 丝,将各个环刀在上下板间夹紧 欠 4.0.9.5如用平列式饱和器时,则将透水石放置于下板各圆孔上,并顺序放置滤纸、装试件的环刀、滤纸、上部透水石及 上板,旋紧拉杆上端的螺丝,将各个环刀在上下板间夹紧 4.0.96将装好试件的饱和器,放入水箱中(重叠式和框架式饱和器放倒,平列式则平放)注清水入箱,水面不宜将试件淹 没重叠式和框架式饱和器)或超过试件顶面(平列式饱和器),以便土中气体得以排出 4.0.9.7关上箱盖,防止水分蒸发,静置数日,借土的毛细管作用,使试件饱和,一般约需3d。 A.0.98取出饱和器,松开螺丝,取出环刀,擦干外壁,吸去表面积水,取下试件上下滤纸,称环土合质量,准确至 1g,并计算饱和度。 40.9.9如饱和度<95%时,将环刀装入饱和器,浸入水内,重新延长饱和时间。 4.0.10真空饱和法 真空饱和法装置如图4.0.10所示,需要仪器设备如下: 欠图 图40.10真空饱和法装置
北 方 路 桥 网 络 咨 询 体 系 Beifang road&brige System 编辑：hqxqgh gcsion 环球路桥杂志@网络共享资源 微柏软件--标准规范 根据工程要求，将扰动土制备成所需的试件进行水理、物理力学等试验之用。 根据试件高度要求分别选用击实法和压样法，高度小的采用单层击实法，高度大的采用压样法。 4.0.5 击实法 4.0.5.1 根据工程要求，选用相应的夯击功进行击实。 4.0.5.2 按试件所要求的干质量、含水量，按本规程4.0.1和4.0.3制备湿土样，并称制备好的湿土样质量，准确至0.01g。 4.0.5.3 将试验用的切土环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下，放在试件上，用切土刀将试件削成略大于环刀直径的土 柱。然后将环刀垂直向下压，边压边削，至土样伸出环刀为止，削平环刀两端，擦净环刀外壁，称环土合质量，准确至 0.1g，并测定环刀两端所削下土样的含水量。 4.0.5.4 试件制备应尽量迅速，以免水分蒸发。 4.0.5.5 试件制备的数量视试验需要而定，一般应多制备1--2组备用，同一组试件或平行试件的密度，含水量与制备标准 之差值，分别在±0.1/立方厘米或2%范围之内。 4.0.6 压样法 4.0.6.1 按本规程4.0.5.2的规定，将湿土倒入压模内，拂平土样表面，以静压力将土压至一定高度，用推土器将土样推 出。 4.0.6.2 按4.0.5.3至4.0.5.5的规定进行操作。 4.0.7 原状土试件制备程序 按土样上下层次小心开启原状土包装皮，将土样取出放正，整平两端。在环刀壁涂一薄层凡士林，刀口向下，放在土样 上，无特殊要求时，切土方向与天然层次层次垂直。 按本规程4.0.5.3的操作步骤切取试件，试件与环刀要密合，否则应重取。 切削过程中，应细心观察并记录试件的层次、气味、颜色，有无杂质，土质是否均匀，有无裂缝等。 如连续切取数个试件，应注意使含水量不发生变化。 视试件本身及工程要求，决定试件是否进行饱和，如不立即进行试验或饱和时，则将试验暂存于保温器内。 切取试件后，剩余的原状土样用蜡纸包好置于保温器内，以备补作试验之用。切削的余土作物理性试验。平行试验或同 一组试件密度差值>±0.1g/立方厘米，含水量差值>2%。 4.0.8 试件饱和 土的孔隙逐渐被水填充的过程称为饱和。孔隙被水充满时的土，称为饱和土。 根据土的性质，决定饱和方法： 砂类土：可直接在仪器内浸水饱和。 较易透水的粘性土：即渗透系数大于10-4cm/s时，采用毛细管饱和法较为方便。 不易透水的粘性土：即渗透系数小于10-4cm/s时，采用真空饱和法。如土的结构性较弱，抽气可能发生扰动，不宜采 用。 4.0.9 毛细管饱和法 毛细管饱和法需要仪器设备如下： 4.0.9.1 饱和器：见图4.0.9。 4.0.9.2 水箱：带盖。 4.0.9.3 天平：感量0.1g。 毛细管饱和法操作步骤如下： 4.0.9.4 在重叠式饱和器下正中放置稍大于环刀直径的透水石和滤纸，将装有试件的环刀放在滤纸上，试件上面再放一张 滤纸和一块透水石，这样顺序重复，由下向上重叠至适当高度，将饱和器上板放在最上部透水石上，旋紧拉杆上端的螺 丝，将各个环刀在上下板间夹紧。 欠图 4.0.9.5 如用平列式饱和器时，则将透水石放置于下板各圆孔上，并顺序放置滤纸、装试件的环刀、滤纸、上部透水石及 上板，旋紧拉杆上端的螺丝，将各个环刀在上下板间夹紧。 4.0.9.6 将装好试件的饱和器，放入水箱中(重叠式和框架式饱和器放倒，平列式则平放)注清水入箱，水面不宜将试件淹 没(重叠式和框架式饱和器)或超过试件顶面(平列式饱和器)，以便土中气体得以排出。 4.0.9.7 关上箱盖，防止水分蒸发，静置数日，借土的毛细管作用，使试件饱和，一般约需3d。 4.0.9.8 取出饱和器，松开螺丝，取出环刀，擦干外壁，吸去表面积水，取下试件上下滤纸，称环土合质量，准确至 0.1g，并计算饱和度。 4.0.9.9 如饱和度<95%时，将环刀装入饱和器，浸入水内，重新延长饱和时间。 4.0.10 真空饱和法 真空饱和法装置如图4.0.10所示，需要仪器设备如下： 欠图 图4.0.10 真空饱和法装置 http://www.weepal.com/Criterion/JTJ051_93/page93.asp?page=4（第 2／5 页）2004-9-20 9:23:53 北 方 路 桥 网 络 咨 询 体 系 Beifang road&brige System 编辑：hqxqgh gcsion 环球路桥杂志@网络共享资源
1-排气管:2-二通阀;3-橡皮塞;4-真空缸;5-饱和器:6-管夹;7引水管;8-水缸 40.10.1饱和器:尺寸形式同前。 4.0.10.2真空缸:金属或玻璃制。 4.0.10.3抽气机 4.0.10.4真空测压表。 4.0.10.5其它:天平、硬橡皮管、橡皮塞、管夹、二路活塞、水缸、凡士林等。 真空饱和法操作步骤如下 40.10.6按本规程4.091至40.92步骤试件装入饱和器 网络咨询体系 4.0.10.7将装好试件的饱和器放入真空缸内,盖口涂一薄层凡士林,以防漏气 4.0.10.8关管夹,开阀门(见图40.0),开动抽气机,抽除缸内及土中气体,当真空压力表达到一个负大气压力值后,稍 微开启管夹,使清水同引水管徐徐注真益缸内在混术过程中应调节管夹,硬算空度表上的数值基本保持不变 40.109待饱和器代全淹没水中后,即停止抽气,将引水管自水缸中提出,令空气进入真空缸内,静待一定时间,借大 气压力,使试件饱和 40m1的称1时 1 guSion 铺在搪 瓷盘、木板或厚纸上,摊成薄层,放于塞内阴凉通风处风干,不时翻拌,并将大块土捏散,促使均匀风 风卡场所力水干物整我战出换备高统通止,过后的样经四分 法缩减至200克左右,放在瓷硏钵中研细,使其全部通过1毫米的筛子,取其中3A4用二次四分法,每次取一半)供一般化 学试验之用,其余1A重又研细,使全部通过0.5mm筛子,由四分法分出1,置于105-10摄氏度烘箱中烘至恒温,贮于 干燥器中,供碳酸盐等分析之用 剩余1,压成扁平薄层,划成许多小方格,用角匙按分格规律均匀挑取样品10克左右,放入玛瑙列硏钵中仔细硏碎, 使其全部通过0.lmm筛子,最后也在105-110摄氏度烘箱中烘h,放在干燥器内,供矿质成分量分析之用。 4.0.12结果整理 4.0.121按下式计算饱和度 Sr=(p-p d)G s/ep d 或 式中:Sr饱和度,%; p—饱和后的密度,克应立方厘米 pd土的干密度,克位立方厘米 e土的孔隙比; Gs土粒比重; U饱和后的含水量,%。 4.0.122本试验记录格式如表40.12 扰动土试件制备记录表4.0.12 工程名称—计算者 制备者—校核者 制备标准 所需土质量及增加水量的计算试件制备 制 土样编备 期
北 方 路 桥 网 络 咨 询 体 系 Beifang road&brige System 编辑：hqxqgh gcsion 环球路桥杂志@网络共享资源 微柏软件--标准规范 1-排气管；2-二通阀；3-橡皮塞；4-真空缸；5-饱和器；6-管夹；7-引水管；8-水缸 4.0.10.1 饱和器：尺寸形式同前。 4.0.10.2 真空缸：金属或玻璃制。 4.0.10.3 抽气机。 4.0.10.4 真空测压表。 4.0.10.5 其它：天平、硬橡皮管、橡皮塞、管夹、二路活塞、水缸、凡士林等。 真空饱和法操作步骤如下： 4.0.10.6 按本规程4.0.9.1至4.0.9.2步骤试件装入饱和器。 4.0.10.7 将装好试件的饱和器放入真空缸内，盖口涂一薄层凡士林，以防漏气。 4.0.10.8 关管夹，开阀门(见图4.0.10)，开动抽气机，抽除缸内及土中气体，当真空压力表达到一个负大气压力值后，稍 微开启管夹，使清水同引水管徐徐注入真空缸内；在注水过程中，应调节管夹，使真空压力表上的数值基本保持不变。 4.0.10.9 待饱和器代全淹没水中后，即停止抽气，将引水管自水缸中提出，令空气进入真空缸内，静待一定时间，借大 气压力，使试件饱和。 4.0.10.10 取出试件，称质量，准确至0.1g，计算饱和度。 4.0.11 化学试验的土样制备 把土样平铺在搪瓷盘、木板或厚纸上，摊成薄层，放于塞内阴凉通风处风干，不时翻拌，并将大块土捏散，促使均匀风 干。风干场所力求干燥清洁，并要防止酸碱蒸汽的侵蚀和尘埃落入。 风干土样用木棍压碎，仔细检查砂砾，过2毫米孔径的筛，筛出土块重新压碎，使全部通过为止。过筛后的土样经四分 法缩减至200克左右，放在瓷研钵中研细，使其全部通过1毫米的筛子，取其中3/4(用二次四分法，每次取一半)供一般化 学试验之用，其余1/4重又研细，使全部通过0.5mm筛子，由四分法分出1/2，置于105--110摄氏度烘箱中烘至恒温，贮于 干燥器中，供碳酸盐等分析之用。 剩余1/2，压成扁平薄层，划成许多小方格，用角匙按分格规律均匀挑取样品10克左右，放入玛瑙列研钵中仔细研碎， 使其全部通过0.1mm筛子，最后也在105--110摄氏度烘箱中烘8h，放在干燥器内，供矿质成分量分析之用。 4.0.12 结果整理 4.0.12.1 按下式计算饱和度: Sr=(ρ-ρd)Gs/eρd 或 Sr=υGs/e 式中：Sr--饱和度，%； ρ--饱和后的密度，克/立方厘米； ρd--土的干密度，克/立方厘米； e--土的孔隙比； Gs--土粒比重； υ--饱和后的含水量，%。 4.0.12.2 本试验记录格式如表4.0.12。 扰动土试件制备记录 表4.0.12 工程名称--- 计算者--- 制备者----- 校核者--- 土样编 号 制 备 日 期 制备标准 所需土质量及增加水量的计算 试件制备 备 注 http://www.weepal.com/Criterion/JTJ051_93/page93.asp?page=4（第 3／5 页）2004-9-20 9:23:53 北 方 路 桥 网 络 咨 询 体 系 Beifang road&brige System 编辑：hqxqgh gcsion 环球路桥杂志@网络共享资源
计算 度p水试干土 g量简或质量水湿土的水所需制/压 m0压模量质量量质)/环刀湿土密度含水/干密 干密 增加 容积V(% vm)△mw,量g)质加湿 度质质量(。度 )cm3)|(g) 3 U络 体 eifank foad&rigel slys tem 1.70 °绱辑q邕2「℃i址 98715871.9615.41.70 环球路 0网络烘享资 变剪切试验用应变剪切试验用应变剪切试验用 1995158.71.9715.01.71切 样 1990159.51.9615.91.69切 X1.0161001705x24|8719t 压缩试验用 样50248019019816517试
北 方 路 桥 网 络 咨 询 体 系 Beifang road&brige System 编辑：hqxqgh gcsion 环球路桥杂志@网络共享资源 微柏软件--标准规范 干密 度ρd (g/ cm3) 含 水 量 υ (%) 计算 的试 筒或 压模 容积V (cm3) 干土 质量 ms (%) 含 水 量 υh (%) 湿土 质量 m(g) 增加 的水 量 △mw (mL) 所需 土质 量(g) 制 备 方 法 环 刀 质 量 (g) 环刀 加湿 土质 量(g) 湿土 质量 (g) 密度 (g/ cm3) 含水 量υ (g) 干密 度ρd (g/ cm3) ╳╳╳ 1.70 16 81 137.8 5 144.6 15.2 159.8 击 样 40 198.7 158.7 1.96 15.4 1.70 应 变 剪 切 试 验 用 击 样 199.5 158.7 1.97 15.0 1.71 应 变 剪 切 试 验 用 击 样 199.0 159.5 1.96 15.9 1.69 应 变 剪 切 试 验 用 ╳╳╳ 1.70 16 100 170 5 178.4 18.7 197.1 击 样 50 248.0 198.0 1.98 16.5 1.7 压 缩 试 验 用 http://www.weepal.com/Criterion/JTJ051_93/page93.asp?page=4（第 4／5 页）2004-9-20 9:23:53 北 方 路 桥 网 络 咨 询 体 系 Beifang road&brige System 编辑：hqxqgh gcsion 环球路桥杂志@网络共享资源
天然 100 路 线97 3891481.65 eifank foad&rigel slys tem 压缩试验用用天然含水量土样 章下章神最未章 关闭此窗口 环球路桥杂志0网络共享资源
北 方 路 桥 网 络 咨 询 体 系 Beifang road&brige System 编辑：hqxqgh gcsion 环球路桥杂志@网络共享资源 微柏软件--标准规范 ╳╳╳ 天然 1.65 天 然15 100 - - - - 189.7 击 样 50 239..3 188.3 1.89 14.8 1.65 压 缩 试 验 用 用 天 然 含 水 量 土 样 关闭此窗口 http://www.weepal.com/Criterion/JTJ051_93/page93.asp?page=4（第 5／5 页）2004-9-20 9:23:53 北 方 路 桥 网 络 咨 询 体 系 Beifang road&brige System 编辑：hqxqgh gcsion 环球路桥杂志@网络共享资源