土工試驗(yàn)試樣制備和飽和

土工試驗(yàn)試樣制備和飽和3基本規(guī)定3．0．1本標(biāo)準(zhǔn)所用的儀器設(shè)備應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件》GB/T15406的有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)。3．0．2本標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)用水，除特殊要求外均應(yīng)為純水。3．0．3本標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)用試劑，除特殊要求外應(yīng)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)品或以上等級(jí)的試劑。4試樣制備和飽和4．1一般規(guī)定4.1.1試樣制備的擾動(dòng)土和原狀土的顆粒粒徑應(yīng)小于60mm。4．1．2制備特殊試樣的程序應(yīng)符合有關(guān)試驗(yàn)的規(guī)定。4.1.3試樣制備的數(shù)量視試驗(yàn)需要而定，應(yīng)多制備1個(gè)?2個(gè)備用。原狀土樣同一組試樣的密度最大允許差值應(yīng)為±0.03g/cm3,含水率最大允許差值應(yīng)為±2%；擾動(dòng)土樣制備試樣密度、含水率與制備標(biāo)準(zhǔn)之間最大允許差值應(yīng)分別為±0.02g/cm3與±1%；擾動(dòng)土平行試驗(yàn)或一組內(nèi)各試樣之間最大允許差值應(yīng)分別為±0.02g/cm3與±1%。4.1.4擾動(dòng)土試樣的制備視工程實(shí)際情況可分別采用擊樣法、擊實(shí)法和壓樣法。4.2儀器設(shè)備4.2.1制備試樣需用的主要儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：1篩：孔徑20mm、5mm、2mm、0.5mm；2洗篩：孔徑0.075mm；3臺(tái)秤：稱量10kg?40kg,分度值5g；天平：稱量1000g,分度值0.1g；稱量200g,分度值0.01g；碎土器：磨土機(jī)；擊實(shí)器：包括活塞、導(dǎo)筒和環(huán)刀；抽氣機(jī)（附真空表）；飽和器（附金屬或玻璃的真空缸）。4.2.2制備試樣需用的其他設(shè)備：烘箱、干燥器、保濕器、研缽、木錘、木碾、橡皮板、玻璃瓶、玻璃缸、修土刀、鋼絲鋸、凡士林、土樣標(biāo)簽及盛土器。擾動(dòng)土試樣預(yù)備程序細(xì)粒土試樣預(yù)備程序應(yīng)符合下列規(guī)定：對(duì)擾動(dòng)土試樣進(jìn)行描述,描述內(nèi)容可包括顏色、土類、氣味及夾雜物；當(dāng)有需要時(shí),將擾動(dòng)土充分拌勻,取代表性土樣進(jìn)行含水率測(cè)定。將塊狀擾動(dòng)土放在橡皮板上用木碾或利用碎土器碾散,碾散時(shí)勿壓碎顆粒；當(dāng)含水率較大時(shí),可先風(fēng)干至易碾散為止。根據(jù)試驗(yàn)所需試樣數(shù)量,將碾散后的土樣過(guò)篩。過(guò)篩后用四分對(duì)角取樣法或分砂器,取出足夠數(shù)量的代表性試樣裝入玻璃缸內(nèi),試樣應(yīng)有標(biāo)簽,標(biāo)簽內(nèi)容應(yīng)包括任務(wù)單號(hào)、土樣編號(hào)、過(guò)篩孔徑、用途、制備日期和試驗(yàn)人員,以備各項(xiàng)試驗(yàn)之用。對(duì)風(fēng)干土,應(yīng)測(cè)定風(fēng)干含水率。4配制一定含水率的試樣，取過(guò)篩的風(fēng)干土1kg?5kg,平鋪在不吸水的盤內(nèi)，按本標(biāo)準(zhǔn)式（4.7.2）計(jì)算所需的加水量,用噴霧器噴灑預(yù)計(jì)的加水量,靜置一段時(shí)間,裝入玻璃缸內(nèi)密封,潤(rùn)濕一晝夜備用,砂性土潤(rùn)濕時(shí)間可酌情減短。5測(cè)定濕潤(rùn)土樣不同位置的含水率，取樣點(diǎn)不應(yīng)少于2個(gè)，最大允許差值應(yīng)為±1％。6對(duì)不同土層的土樣制備混合土試樣時(shí)，應(yīng)根據(jù)各土層厚度，按權(quán)數(shù)計(jì)算相應(yīng)的質(zhì)量配合，然后應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第4.3.1條第1款?第4款的規(guī)定進(jìn)行擾動(dòng)土的預(yù)備工作。4．3．2粗粒土試樣預(yù)備程序應(yīng)符合下列規(guī)定：1對(duì)砂及砂礫土，可按四分法或分砂器細(xì)分土樣。取足夠試驗(yàn)用的代表性土試樣供顆粒分析試驗(yàn)用，其余過(guò)5mm篩。篩上和篩下土樣分別貯存，供做比重及相對(duì)密度等試驗(yàn)用。取一部分過(guò)2mm篩的試樣供做直剪、固結(jié)力學(xué)性試驗(yàn)用。2當(dāng)有部分黏土依附在砂礫石表面時(shí)，先用水浸泡，將浸泡過(guò)的土樣在2mm篩上沖洗，取篩上及篩下代表性的試樣供做顆粒分析試驗(yàn)用。3將沖洗下來(lái)的土漿風(fēng)干至易碾散為止，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第4.3.1條第2款?第4款的規(guī)定進(jìn)行預(yù)備工作。擾動(dòng)土試樣制備擾動(dòng)土試樣的制備，根據(jù)工程實(shí)際情況可分別采用擊樣法、擊實(shí)法和壓樣法。擊樣法應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：根據(jù)模具的容積及所要求的干密度、含水率，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)式(4.7.1)、式(4.7.2)計(jì)算的用量制備濕土試樣；將濕土倒入模具內(nèi)，并固定在底板上的擊實(shí)器內(nèi)，用擊實(shí)方法將土擊入模具內(nèi)；稱取試樣質(zhì)量，應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第4.1.3條的規(guī)定。擊實(shí)法應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：根據(jù)試樣所要求的干密度、含水率，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)式(4.7.1)、式(4.7.2)計(jì)算的用量制備濕土試樣。應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第13．3．1條、第13．3．2條的規(guī)定，將土樣擊實(shí)到所需的密度，用推土器推出。將試驗(yàn)用的切土環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刃口向下，放在土樣上。用切土刀將土樣切削成稍大于環(huán)刀直徑的土柱。然后將環(huán)刀垂直向下壓，邊壓邊削，至土樣伸出環(huán)刀為止。削去兩端余土并修平。擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀、土總量，準(zhǔn)確至0.1g,并應(yīng)測(cè)定環(huán)刀兩端削下土樣的含水率，應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第4．1．3條的規(guī)定。壓樣法應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第4.4.2條第1款的規(guī)定制備濕土試樣，稱出所需的濕土量。將濕土倒入壓樣器內(nèi)，拂平土樣表面，以靜壓力將土壓入。稱取試樣質(zhì)量，并應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第4.1.3條的規(guī)定。4.4.5本試驗(yàn)的記錄格式應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄D表D.1的規(guī)定。4.5原狀土試樣制備應(yīng)小心開啟原狀土樣包裝皮，辨別土樣上下和層次，整平土樣兩端。無(wú)特殊要求時(shí)，切土方向應(yīng)與天然層次垂直。5.2應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第4.4.3條第3款的操作步驟執(zhí)行，切取試樣，試樣與環(huán)刀應(yīng)密合。切削過(guò)程中，應(yīng)細(xì)心觀察土樣的情況，并應(yīng)描述土樣的層次、氣味、顏色，同時(shí)記錄土樣有無(wú)雜質(zhì)、土質(zhì)是否均勻、有無(wú)裂縫等情況。切取試樣后剩余的原狀土樣，應(yīng)用蠟紙包好置于保濕器內(nèi)，以備補(bǔ)做試驗(yàn)之用；切削的余土做物理性試驗(yàn)。5.5應(yīng)視試樣本身及工程要求，決定試樣是否進(jìn)行飽和，當(dāng)不立即進(jìn)行試驗(yàn)或飽和時(shí)，應(yīng)將試樣暫存于保濕器內(nèi)。4.5.6原狀土開土記錄格式應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄D表D.2的規(guī)定。4．6試樣飽和4．6．1試樣飽和方法視土樣的透水性能，可選用浸水飽和法、毛管飽和法及真空抽氣飽和法。1砂土可直接在儀器內(nèi)浸水飽和；2較易透水的細(xì)粒土，滲透系數(shù)大于1x10-4cm/s時(shí)，宜采用毛管飽和法；3不易透水的細(xì)粒土，滲透系數(shù)小于1x10-4cm/s時(shí)，宜采用真空飽和法；當(dāng)土的結(jié)構(gòu)性較弱時(shí)，抽氣可能發(fā)生擾動(dòng)者，不宜采用真空飽和法。4．6．2毛管飽和法應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1選用框式飽和器（圖4．6．2），在裝有試樣的環(huán)刀兩面貼放濾紙，再放兩塊大于環(huán)刀的透水板于濾紙上，通過(guò)框架兩端的螺絲將透水板、環(huán)刀夾緊；圖4．6．2框式飽和器1-框架；2-透水板；3-環(huán)刀2將裝好試樣的飽和器放入水箱中，注入清水，水面不宜將試樣淹沒；3關(guān)上箱蓋，防止水分蒸發(fā)，借土的毛細(xì)管作用使試樣飽和，約需3d；試樣飽和后，取出飽和器，松開螺絲，取出環(huán)刀，擦干外壁，吸去表面積水，取下試樣上下濾紙，稱環(huán)刀、土總量，準(zhǔn)確至0.1g,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)式（4.7.5）計(jì)算飽和度；如飽和度小于95％時(shí)，將環(huán)刀再裝入飽和器，浸入水中延長(zhǎng)飽和時(shí)間直至滿足要求。4.6.3真空飽和法應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：選用重疊式飽和器（圖4.6.3-1）或框式飽和器，在重疊式飽和器下板正中放置稍大于環(huán)刀直徑的透水板和濾紙，將裝有試樣的環(huán)刀放在濾紙上，試樣上再放一張濾紙和一塊透水板，以此順序由下向上重疊至拉桿的高度，將飽和器上夾板放在最上部透水板上，旋緊拉桿上端的螺絲，將各個(gè)環(huán)刀在上下夾板間夾緊；裝好試樣的飽和器放入真空缸內(nèi)（圖4.6.3-2），蓋上缸蓋，蓋縫內(nèi)應(yīng)涂一薄層凡士林，以防漏氣；圖4.6.3-1重疊式飽和器1-夾板；2-透水板；3-環(huán)刀；4-拉桿圖4．6．3-2真空缸1-二通閥；2-橡皮塞；3-真空缸；4-管夾；5-引水管；7-飽和器；8-排氣管；9-接抽氣機(jī)關(guān)管夾、開二通閥，將抽氣機(jī)與真空缸接通，開動(dòng)抽氣機(jī)，抽除缸內(nèi)及土中氣體，當(dāng)真空表接近-100kPa后，繼續(xù)抽氣，黏質(zhì)土約1h,粉質(zhì)土約0.5h后，稍微開啟管夾，使清水由引水管徐徐注入真空缸內(nèi)；在注水過(guò)程中，應(yīng)調(diào)節(jié)管夾，使真空表上的數(shù)值基本上保持不變；待飽和器完全淹沒水中后即停止抽氣，將引水管自水缸中提出，開管夾令空氣進(jìn)入真空缸內(nèi)，靜置一定時(shí)間，細(xì)粒土宜為10h,使試樣充分飽和；5應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第4.6.2條第4款的規(guī)定取出試樣，稱量，計(jì)算飽和度。4.7計(jì)算和記錄干土質(zhì)量應(yīng)按下式計(jì)算：式中：md干土質(zhì)量(g)；m0——風(fēng)干土質(zhì)量(或天然濕土質(zhì)量)(g)；3——風(fēng)干含水率(或天然含水率)(％)。04．7．2土樣制備含水率所加水量應(yīng)按下式計(jì)算：式中：mw——土樣所需加水質(zhì)量(g)；3＇——土樣所要求的含水率(％)。4．7．3制備擾動(dòng)土試樣所需總土質(zhì)量應(yīng)按下式計(jì)算：強(qiáng)=(1+0.01期地V(4.7.3)式中：pd——制備試樣所要求的干密度(g/cm3)；V——計(jì)算出擊實(shí)土樣體積或壓樣器所用環(huán)刀容積(cm3)。4．7．4制備擾動(dòng)土樣應(yīng)增加的水量應(yīng)按下式計(jì)算：△m*=0.01(蘇—叫)pdV<4.7.4