最新JTGE40—2007土工检测作业指导书讲解.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateJTGE402007土工检测作业指导书讲解土工检测实施细则土工检测作业指导书目录1.适用范围、检测项目、技术标准1.1适用范围1.2检测项目1.3技术指标2.检测仪器及环境要求2.1检测仪器2.2环境要求3取样方法、取样数量、频率以及注意事项3.1取样方法3.2取样数量、频率3.3注意事项4.土工分项操作步骤4.1含水率试验(烘干法)4.2含水率试验(酒精燃烧法)4.
2、3密度试验(环刀法)4.4颗粒分析试验(密度计法)4.5颗粒分析试验(筛分法)4.6液塑限试验(液塑限联合测定法)4.7击实试验4.8室内承载比(CBR)试验5原始记录处理方法6.异常现象及意外情况处理办法土工检测作业指导书1.适用范围、检测项目、技术标准1.1适用范围本细则适用对工程用土进行检测。1.2检测项目含水率密度颗粒分析液限塑限击实承载比(CBR)1.3技术标准JTG E402007 公路土工试验规程T01031993(JTG E402007)土工含水率试验(烘干法)T01041993(JTG E402007)土工含水率试验(酒精燃烧法)T01071993(JTG E402007)土
3、工密度试验(环刀法)T01151993(JTG E402007)土工颗粒分析试验(筛分法)T01162007(JTG E402007)土工颗粒分析试验(密度计法)T01182007(JTG E402007)土工界限含水率试验(液塑限联合测定法)T01312007(JTG E402007)土工击实试验T01341993 承载比(CBR)试验GB/T81702008 数值修约规则与极限数值的表示和判定2.仪器仪器及环境要求2.1仪器设备2.1.1含水率2.1.1.1电热干燥箱2.1.1.2天平:称量200g,感量0.01g。2.1.1.3称量盒2.1.1.4干燥器2.1.1.5酒精:纯度95%、滴
4、管、火柴、调土刀2.1.2密度(环刀法)2.1.2.1天平:称量1000g,感量0.1g。称量200g,感量0.01g。2.1.2.2环刀2.1.2.3其它:切土刀、凡士林等。2.1.3颗粒分析2.1.3.1甲种密度计:刻度为-550,最小分度值为0.5。2.1.3.2量筒:土工专用量筒2.1.3.3天平:称量1000g,感量1g;称量200g,感量0.01g。2.1.3.4温度计刻度050,最小分度单位0.5。2.1.3.5粗筛(圆孔):孔径60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm2.1.3.6 细筛:孔径2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm。孔径2.0、1.0、0
5、.5、0.25、0.075mm(公路标准)。2.1.3.7搅拌器2.1.3.8三角烧瓶:500ml2.1.3.9 煮沸设备:电炉2.1.3.10化学药品:0.083mol/L六偏磷酸钠2.1.3.11秒表2.1.3.12电热干燥箱2.1.4液塑限(液限塑限联合测定法)2.1.4.1GYS-2型光电式液测定仪2.1.4.2盛土杯:直径5cm,深度45cm2.1.4.3天平:称量200g,感量0.01g2.1.4.4其它:筛(孔径0.5mm)、调土刀、调土皿、称量盒、研钵、干燥器、吸管、凡士林等2.1.5击实2.1.5.1轻重两用型击实仪2.1.5.2天平:称量200g,感量0.01g。2.1.5
6、.3电子秤:型号ACS3A,称量3kg,感量1g。2.1.5.4筛:孔径5mm、20mm、40mm。2.1.5.5 电热干燥箱2.1.5.6喷水设备2.1.5.7碾土器2.1.6室内承载比(CBR)试验2.1.6.1圆孔筛:孔径38mm、25mm、20mm及5mm筛各1个。2.1.6.2试筒:内径152mm、高170mm的金属圆筒;套环,高50mm;筒内垫块,直径151mm、高50mm;夯击底板,同击实仪。2.1.6.3夯锤和导管:夯锤的底面直径50mm,总质量4.5kg。夯锤在导管内的总行程为450mm。2.1.6.4贯入杆:端面直径50mm,长约100mm的金属柱。2.1.6.5路面材料强
7、度仪:LC-127D型,最大荷载100kN,慢速1mm/min;2.1.6.6百分表:3个。2.1.6.7试件顶面上的多孔板(测试件吸水时的膨胀量);2.1.6.8多孔底板(试件放上后浸泡水中)。2.1.6.9测膨胀量时支承百分表的架子。2.1.6.10荷载板:直径150mm,中心孔眼直径52mm,每块质量1.25kg。共4块,并沿直径分为两个半圆块。2.1.6.11其它:台称,感量为试件用量的0.1%;拌和盘;直尺;滤纸;脱模器等与击实试验相同。路面材料强度仪2.2环境要求2.2.1试验室温度应用控制在530之间。3.取样方法、取样数量、频率及注意事项3.1取样方法及取样数量、频率采取具有一
8、定代表性的土样,取样量要满足试验的需要。采取原状土或扰动土视工程对象而定。土样可在试坑、平洞、竖井、天然地面及钻孔中采取。取原状土样时,必须保持土样的原状结构及天然含水率,并使土样不受扰动。用钻机取土时,土样直径不得小于10cm,并使用专门的薄壁取土器;在试坑中或天然地面下挖取原状土时,可用有上、下盖的铁壁取土筒,打开下盖,扣在欲取的土层上,边挖筒周围土,边压土筒至筒内装满土样,然后挖断筒底土层(或左右摆动即断),取出土筒,翻转削平筒内土样。若周围有空隙,可用原土填满,盖好下盖,密封取土筒;采取扰动土时,应先清除表层土,然后分层用四分法取样。对于盐渍土,一般应分别在00.05m、0.050.2
9、5m、0.250.50m、0.500.75m、0.751.0m垂直深度处,分层取样。同时应测记采样季节、时间和气温。土样数量参考下表,该表取自公路土工试验规程(JTJ051-93):试验项目土样类别土样状态最大颗粒直径(mm)土样质量或体积备注含水率砂类土扰动3050g在现场以铝盒取样时,必须现场称铝盒及湿土质量细粒土扰动3050g密度砂类土原状10cm10cm10cm细粒土原状或10cm20cm颗粒分析砂砾扰动20.57kg砂类土扰动2200500g细粒土扰动100400g液塑限砂类土扰动500g细粒土扰动500g击实细粒土扰动3kg指试筒体积997cm3,干法,土重复使用砂类土扰动3kg3
10、.2注意事项3.2.1对于公路现场取样要符合规范要求。4.土工分项操作步骤4.1含水率试验(烘干法)4.1.1准备工作4.1.1.1检查相关设备的可用性。4.1.1.2将土样碾压均匀,避免成团成块。4.1.2试验步骤4.1.2.1取代表性试样1550g,砂类土、有机土50g左右放入称量盒内,立即盖好盒盖称量。称量结果即为湿土质量。4.1.2.2揭开盒盖,将试样和盒放入电热干燥箱,在温度105110下烘到恒量(不少于6h),对于细粒土不少于8h,对于砂类土不少于6h。对有机质超过5%的土,应将温度控制在6570的恒温下烘干。4.1.2.3将烘干后的试样和盒取出,盖好盒盖后放入干燥器内冷却至室温,
11、称干土质量,精确至0.01g。4.1.3结果与计算4.1.3.1含水率计算:式中:w含水率m湿土质量gms干土质量g计算至0.1%。4.1.4判定原则本试验需进行二次平行测定,取其算术平均值,允许平行差值如下表所示:含水率()允许平行差值()备注50.3JTG E4020074014024.2含水率试验(酒精燃烧法)(适用于公路标准)本试验方法适用于快速简易测定细粒土(含有机物的除外)的含水率。4.2.1准备工作准备工作同4.1。4.2.2试验步骤4.2.2.1取代表性试样(粘质土5-10 g,砂性土20-30g),放入称量盒中,称湿土质量。4.2.2.2用滴管将酒精注入放有试样的称量盒中,直
12、至盒中出现自由液面为止。为使酒精在试样中充分混合均匀,可将盒底在桌面上轻轻敲击。4.2.2.3点燃盒中酒精,燃至火焰熄灭。4.2.2.4将试样冷却数分钟,按本试验4.2.2.2至4.2.2.3方法重新燃烧两次。4.2.2.5待第三次火焰熄灭后,盖好盒盖,立即称干土质量,准确0.01g。其余同烘干法。4.3密度试验(环刀法)本试验方法适用于细粒土。4.3.1准备工作4.3.1.1按照相应的要求选择环刀,检查环刀的切口是否完好,其它的设备是否齐全。4.3.2试验步骤4.3.2.1按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样,整平其两端将环刀内壁涂一薄层凡士林,刃口向下放在土样上。4.3.2.2用切土
13、刀将土样削成略大于环刀直径的土柱,然后将环刀垂 直下压,边压边削,至土样伸出环刀为止。将两端余土削去修平,取剩余的代表性土样测定含水率。4.3.2.3擦净环刀外壁,称环刀与土合质量,准确至0.1g。4.3.3结果与计算4.3.3.1按下式计算湿密度及干密度式中:0湿密度,g/cm3d干密度,g/cm3m1环刀和土合质量,gm2环刀质量,gv环刀容积,cm3含水率,计算至0.01 g/cm3。4.3.4判定原则本试验需进行二次平行测定,其平行差值不得大于0.03 g/cm3,取其算术平均值。4.4颗粒分析试验(密度计法)本方法适用于分析粒径小于0.075mm的土。4.4.1准备工作 4.4.1.
14、1对密度计进行校正(1)温度校正:当密度计的刻制温度是20,而悬液温度不等于20时,应进行校正。校正值见表T0116-1(JTG E402007)标准。(2)土粒比重校正:密度计刻度应以土粒比重2.65为准。当试样的土粒比重不等于2.65时,应进行土粒比重校正。校正值见表T0116-2(JTG E402007)标准。(3)分散剂校正:密度计刻度系以纯水为准,当悬液中加入分散剂时,比重增大,故须以校正。注纯水入量筒,然后加分散剂,使量筒溶液达到1000ml,用搅拌器在量筒内沿整个深度上下搅拌均匀,恒温至20,然后将密度计放入溶液中,测记密度计读数。这时密度计读数与20时纯水中读数之差,即为分散剂
15、校正值。(4)土颗粒沉降距离校正1)测定密度计浮泡体积:在250ml量筒内倒入约130ml纯水,并保持水温为20,测定量筒内水面读数(以弯液面上缘为准)后划一标记。将密度计放入量筒中,使水面达密度计最低分度处(以弯液面上缘为准),同时测记水面在量筒上的读数(以弯液面上缘为准)后再划一标记,两者之差,即为密度计浮泡的体积。读数准确至1ml。2)测定密度计浮泡体积中心:在测定密度计浮泡体积后,将密度计向上缓缓垂直提起,使水面恰落至两标记的正中间,此时水面与浮泡相切(以弯液面上缘为准)处,即为浮泡体积中心。将密度计固定于三足架上,用直尺准确量出水面至密度计最低分度的垂直距离。3)测定1000ml量筒
16、内径(精度至1m m),并算出量筒面积。4)量出自密度计最低分度至玻璃杆上各分度处的距离,每隔5格或10格量距一次。5)按公式计算土粒有效沉降距离式中: L土粒有效沉降距离,cm;L1自最低刻度至玻璃杆上各分度的距离,cm;L0密度计浮泡中心至最低分度的距离,cm;Vb密度计浮泡体积,cm3;A1000ml量筒面积,cm2。6)用所量出的不同L1代入上述公式,计算出相应的L值。4.4.1.2按照土的性质进行分散处理、洗盐等。4.4.1.3风干土样。4.4.1.4准备好相应的记录工具。4.4.2试验步骤4.4.2.1对于密度计法取代表性土样200300g,过2mm筛,求出筛上试样总质量百分比。取
17、筛下土测定风干含水率。4.4.2.2 称取干土质量为30g时所需的风干土质量,倒入三角烧瓶中,加纯水约200ml,充分搅匀,浸泡一夜。加入分散剂。(加0.083mol/L六偏磷酸钠分散剂15ml)4.4.2.3将三角杯稍加摇荡后,放在电炉上煮沸约40min后冷却至室温。4.4.2.4倒入烧杯中,静置1min,将上部悬液通过0.075mm筛,注入1000ml量筒中。杯中沉土用带橡皮头的玻璃棒细心研磨。加水入杯中搅拌,静置1min,将上部悬液通过0.075mm筛,倒入量筒。反复进行,直至静置1min,上部悬液澄清为止。最后将全部土粒倒入筛内,用水冲洗至仅有大于0.075mm净砂为止。注意筒内的悬液
18、总量不要超过1000ml,再加纯水至刻度1000ml。注:对加入六偏磷酸钠后仍产生凝聚的试样应选用其他分散剂。4.4.2.5用搅拌器在悬液中上下搅拌1min,往复各约30次使悬液均匀分布。4.4.2.6取出搅拌器,立即开动秒表,测记0.5、1、2、5、15、30、60、120和1440min(公路JTJ051-93标准为0.5、1、5、15、30、60、120、240及1440min)时的密度计读数,同时测定每次读数时的悬液温度。密度计读数以悬液面上缘为准,密度计准确至0.5。4.4.2.7每次读数后应取出密度计放入盛有纯水的量筒中,并测定相应的悬液温度,并准确至0.5。放入或取出密度计时,应
19、小心轻放,不得振动悬液。4.4.3结果与计算4.4.3.1小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比,应按下列公式计算。式中:X小于某粒径的土质量百分数md试样干土质量gCG土粒比重较正值,查GB/T50123-1999中表7.2.5-1mT悬液温度较正值,查GB/T50123-1999中表7.2.5-2n弯月面校正值CD分散剂校正值 R甲种密度计读数4.4.3.2土颗粒的粒径应按下列公式计算式中:d试样颗粒粒径(mm);纯水的动力粘带系数PaS(10-3),查GB/T50123-1999表13.1.3;GwTT时水的比重;wT温度4时纯水的密度g/cm3;L某时间内的土粒沉降距离cm;t沉降时
20、间(S);g重力加速度cm/s2。4.4.3.3用小于某粒径的土质量百分数为纵坐标,颗粒直径的对数值为横坐标,绘制颗粒大小分配曲线。4.5颗粒分析试验(筛分法)4.5.1准备工作4.5.1.1将所用的套筛按孔径大小依次放好。4.5.1.2所用的土样要均匀,同时将土样风干。4.5.1.3记录工具准备妥当。4.5.2试验步骤4.5.2.1从风干、松散的土样中,用四分法按照下列规定取出具有代表性的试样:小于2 mm颗粒的土100300 g,最大粒径小于10 mm的土300900 g,(国标是3001000g)最大粒径小于20 mm的土10002000 g,最大粒径小于40 mm的土20004000
21、g,最大粒径小于40 mm的土4000 g以上,4.5.2.2对于无凝聚性的土(1)按规定称取试样,将试样分批过2 mm筛。(2)将大于2 mm的试样从大到小的次序,通过大于2 mm的各级粗筛。将留在筛上的土分别称量。(3)2 mm筛下的土如数量过多,可用四分法缩分至100800 g,将试样从大到小的次序通过小于2 mm的各级细筛。可用摇筛机进行震摇。震摇时间一般为1015min。(4)由最大孔径的筛开始,顺序将各筛取下,在白纸上用手轻扣摇晃,至每分钟筛下数量不大于该级筛余质量的1%为止。漏下的土粒应全部放入下一级筛内,并将留在各筛上的土样用软毛刷刷净,分别称量。(5)筛后各级筛上和筛底土总质
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