SL237-1999 土工试验规程-(高清无水印).pdf
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1、中华人民共和国行业标准土 工 试 验 规 程发布实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准土 工 试 验 规 程主编单位 南京水利科学研究院批准单位 中华人民共和国水利部施行日期年月日中华人民共和国水利部关于批准发布土工试验规程的通知水国科号根据部水利水电技术标准制定 修订计划 由水利部国际合作与科技司主持 以南京水利科学研究院为主编单位修订的 土工试验规程经审查批准为水利行业标准 并予以发布标准的名称和编号为土工试验规程本标准实施后 取代及土工试验规程本标准自年月日起实施在实施过程中 请各单位注意总结经验 如有问题请函告主持部门 并由其负责解释标准文本由中国水利水电出版社出版发行一九
2、九九年三月二十五日前言根据水利部技监办号精神 按 水利水电技术标准编写规定 的要求 对 土工试验规程 第一分册第二分册第三分册的内容及下册中除第二 第三分册外的内容共项 进行了全面的修订经修订后的 土工试验规程列有项试验和个附录在修订中将原规程中不常用或不成熟的项目减去了项试验 新增了项试验 承载比试验 回弹模量试验 共振柱试验 冻结温度试验及游离氧化铁试验在固结试验中增加了 应变控制连续加荷试验方法在原位密度试验中增列了 核子射线法在载荷试验中增加了 螺旋板试验方法 等修改后的 土工试验规程包括 室内常规土工试验土的膨胀性试验土的变形参数试验土的动力试验冻土物理性试验土的原位试验粗颗粒土试验
3、 和土的化学性试验 等内容 涵盖了一般工程及黄土 膨胀土 盐渍土 红土和冻土等特殊土所需的试验项目 比较全面地反映了土工试验的内容本次修订 与原规程相比 增加了 引用标准 一章 在仪器设备中 增加了 仪器设备的检定和校准 一节 在附录中 增加了 试验数据的整理与成果报告 和 室内土工仪器通用要求并按标准编写规定的要求 将 试验说明书 改为 条文说明本标准主编单位南京水利科学研究院本标准参编单位中国水利水电科学研究院长江科学院水利部东北勘测设计院本标准主要起草人盛树馨窦宜陶秀珍朱思哲徐伯孟李青云郭熙灵何晓民目次土的工程分类土样和试样制备含水率试验密度试验比重试验颗粒分析试验界限含水率试验湿化试验
4、毛管水上升高度试验相对密度试验击实试验承载比试验回弹模量试验渗透试验固结试验黄土湿陷试验三轴压缩试验一个试样多级加荷三轴压缩试验孔隙水压力消散试验无侧限抗压强度试验直接剪切试验排水反复直接剪切试验无粘性土休止角试验自由膨胀率试验膨胀率试验收缩试验膨胀力试验静止侧压力系数试验弹性模量试验土的变形参数试验单轴抗拉强度试验振动三轴试验共振柱试验冻土含水率试验冻土密度试验冻结温度试验冻土导热系数试验未冻含水率试验冻胀量试验冻土融化压缩试验原位密度试验原位渗透试验原位直剪试验十字板剪切试验标准贯入试验静力触探试验动力触探试验旁压试验载荷试验波速试验原位冻胀量试验原位冻土融化压缩试验粗颗粒土的试样制备粗颗
5、粒土相对密度试验粗颗粒土击实试验粗颗粒土的渗透及渗透变形试验反滤料试验粗颗粒土固结试验粗颗粒土直接剪切试验粗颗粒土三轴压缩试验化学分析试样风干含水率试验酸碱度试验易溶盐试验中溶盐石膏试验难溶盐碳酸钙试验有机质试验游离氧化铁试验阳离子交换量试验土的矿物组成试验附录试验数据的整理与成果报告附录室内土工仪器的通用要求附录土样要求与管理本标准用词说明土 的 工 程 分 类目的和适用范围本规程用于工程用土的鉴别 定名和描述 以便对土的性状作定性评价本规程适用于各类工程用土 不适用于有机土 混凝土所用砂和石料注 工程用土指工程勘察 建筑地基 堤坝填料等涉及的土类 有机土指土中部分成分为有机物质的土引 用
6、标 准土的分类标准土工试验规程一 般 规 定土的工程分类 简称 分类应以下列土的特性指标作为依据土颗粒组成及其特性土的塑性指标 液限塑限和塑性指数土中有机质含量土的分类试验应按下列标准进行土颗粒粒组含量应按颗粒分析试验中的筛析法规定进行试验土的塑性指标应按界限含水率试验规定进行试验有机质含量应按有机质试验 规定进行测定本规程将工程用土分为一般土和特殊土两大类一般土不同粒组的相对含量可分为 巨粒土 粗粒土和细粒土特殊土包括黄土 膨胀土 红粘土土的粒组应按表中规定的土颗粒粒径范围划分表粒组划分粒组统称粒组划分粒径的范围巨粒组漂石 块石 组卵石 碎石 组粗粒组砾粒 角砾粗砾中砾细砂砂粒粗砂中砂细砂细
7、粒组粉粒粘粒土颗粒组成特性应以土的级配指标 不均匀系数和曲率系数表示不均匀系数反映土中颗粒级配均匀程度的一个系数 应按式计算式中在粒径分布曲线上粒径累积质量分别占总质量和的粒径曲率系数反映粒径分布曲线的形状 是颗粒级配优劣程度的一个系数 应按式计算式中在粒径分布曲线上 粒径累积质量占总质量的的粒径其余符号见式土类基本代号应符合下列规定漂石 块石卵石 碎石砾 角砾砂粉土粘土细粒土和合称混合土 粗 细粒土合称有机质土黄土膨胀土红粘土盐渍土级配良好级配不良高液限低液限表示土类的代号按下列规定构成个代号即表示土的名称示例卵石 碎石粉土由个基本代号构成时 第个基本代号表示土的主成分 第个基本代号表示土的
8、特性指标 土的液限或土的级配示例不良级配砾低液限粘土由个基本代号构成时 第个基本代号表示土的主成分 第个基本代号表示液限的高低 或级配的好坏第个基本代号表示土中所含次要成分示例含砾高液限粘土含砂低液限粉土土的分类一般程序根据土中未完全分解的动植物残骸和无定形物质判定是有机土还是无机土有机质呈黑色 青黑色或暗色 有臭味 手触有弹性和海绵感注 当不能判定时 可将试样在的烘箱中烘焙一昼夜 焙烘后试样的液限降低到未烘焙试样液限的时 则试样为有机质土对于无机土 则按巨粒土 粗粒土和细粒土进行细分类巨粒土和含巨粒土的分类和定名试样中巨粒组质量大于总质量的土称巨粒类土试样中巨粒组质量为总质量的的土为巨粒混合
9、土试样中巨粒组质量小于总质量的土 可扣除巨粒 按粗粒土或细粒土的相应规定分类 定名巨粒土和含巨粒土的分类 定名 应符合表的规定粗粒土的分类和定名试样中粗粒组质量大于总质量的土称粗粒类土粗粒类土中砾粒组质量大于总质量的土称砾类土 砾粒组质量小于或等于总质量的土称砂类土表巨粒土和含巨粒土的分类土类粒组含量土代号土名称巨粒土巨粒含量漂石粒含量漂石漂石粒含量卵石混合巨粒土巨粒含量小于大于漂石粒含量混合土漂石漂石粒含量混合土卵石巨粒混合土巨粒含量漂石含量卵石含量漂石混合土漂石含量卵石含量卵石混合土砾类土应根据其中细粒含量及类别 粗粒组的级配 按表分类和定名表砾类土分类土类粒组含量土代号土名称砾细粒含量小
10、于级配级配良好砾级配 不同时满足上述要求级配不良砾含细粒土砾细粒含量含细粒土砾细粒土质砾细粒含量细粒为粘土粘土质砾细粒为粉土粉土质砾注表中细粒土质砾土类 应按细粒土在塑性图中的位置定名砂类土应根据其中细粒含量及类别 粗料组的级配 按表分类和定名细粒土分类和定名试样中细粒组质量大于或等于总质量的土称细粒类土细粒类土应按下列规定划分试样中粗粒组小于总质量的土称细粒土试样中粗粒组质量为总质量的的土称含粗粒表砂类土的分类土类粒组含量土代号土名称砂细粒含量小于级配级配良好砂级配 不同时满足上述要求级配不良砂含细粒土砂细粒含量含细粒土砂细粒土质砂细粒含量细粒为粘土粘土质砂细粒为粉土粉土质砂注表中细粒土质砂
11、土类 应按细粒土在塑性图中的位置定名的细粒土试样中含有部分有机质 有机质含量的土称有机质土细粒土应根据塑性图分类塑性图的横坐标为土的 液 限纵坐标为塑性指数塑性图中有两条界限线线方线式线上侧为粘土 下侧为粉土线方程式为高液限为低液限本标准的塑性图为图细粒土应按塑性图中的位置确定土的类别 并按表分类和定名表细粒土的分类土的塑性指标在塑性图中的位置塑性指数液限土 代 号土 名 称和高液限粘土低液限粘土和高液限粉土低液限粉土图塑性图含粗粒土的细粒土先按表规定确定细粒土名称 再按下列规定最终定名粗粒中砾粒占优势 称含砾细粒土 应在细粒土名代号后缀以代号示例含砾高液限粘土含砾低液限粉土粗粒中砂粒占优势
12、称含砂细粒土 应在细粒土代号后缀以代号示例含砂高液限粘土含砂低液限粉土有机质土可按表规定划分定名 在各相应土类代号之后缀以代号示例有机质高液限粘土有机质低液限粉土特殊土分类黄土 膨胀土和红粘土等特殊土类在塑性图中的基本位置见表其相应的初步判别见表黄土 膨胀土 红粘土等特殊土的最终分类和定名尚应遵照相应的专门规范本规程仅规定在塑性图中的基本位置和相应的学名图特殊土塑性图表黄土 膨胀土和红粘土的判别土的塑性指标在塑性图中的位置塑性指数液限土代号土名称低液限粘土 黄土高液限粘土 膨胀土高液限粉土 红粘土土的简易鉴别 分类和描述简易鉴别方法简易鉴别方法是用目测法代替筛析法确定土颗粒组成及其特征 用干强
13、度 手捻 搓条 韧性和摇振反应等定性方法代替用仪器测定土的塑性土的有机质可按本规程的规定鉴定土粒粒组含量的确定 可将研碎的风干试样摊成一薄层凭目测估计土中巨 粗 细粒组所占的比例再按本规程至的有关规定确定其为巨粒土 粗粒土 砾类土或砂类土 和细粒土干强度试验将一小块土捏成土团风干后用手指掰断 捻碎根据用力大小可区分为干强度高很难或用力才能捏碎或掰断干强度中等稍用力即可捏碎或掰断干强度低易于捏碎或捻成粉末手捻试验将稍湿或硬塑的小土块在手中揉捏 然后用拇指和食指将土捻成片状 根据手感和土片光滑度可区分为塑性高手感滑腻 无砂 捻面光滑塑性中等稍有滑腻感 有砂粒 捻面稍有光泽塑性低稍有粘性 砂感强 捻
14、面粗糙搓条试验将含水率略大于塑限的湿土块在手中揉捏均匀 再在手掌上搓成土条根据土条断裂而能达到的最小直径可区分为塑性高能搓成直径小于的土条塑性中等能搓成直径为的土条塑性低搓成直径大于的土条即断裂韧性试验将含水率略大于塑限的土块在手中揉捏均匀然后在手掌中搓成直径为的土条 再揉成土团根据再次搓条的可能性可区分为韧性大能揉成土团 再搓成条 捏而不碎韧性中等可再揉成团 捏而不易碎韧性小勉强或不能揉成团 稍捏或不捏即碎摇振反应试验将软塑至流动的小土块捏成土球 放在手掌上反复摇晃 并用另一手振击该手掌 土中自由水渗出 球面呈现光泽 用两手指捏土球 放松手水又被吸入 光泽消失根据上述渗水和吸水反应快慢可区分
15、为反应快立即渗水和吸水反应中等渗水和吸水中等反应慢 或无反应渗水和吸水慢或不渗不吸鉴别分类巨粒土和粗粒土根据的目估结果 按本规程表表和表的规定进行分类和定名细粒土可根据本规程和至的试验结果 按表进行分类和定名表细粒土简易分类半固态时的干强度硬塑可塑状态时的手捻感和光滑度土在可塑状态时可搓成最小直径韧性软塑一流动状态时的摇振反应土类代号低中灰黑色 粉粒为主 稍粘 捻面粗糙低快中中砂粒稍多 有粘性 捻面较粗糙 无光泽低快中中高有砂粒 稍有滑腻感捻面稍有光泽 灰黑色者为中无很慢中粉粒较多 有滑腻感捻面较光滑中无慢中高灰黑色 无砂 滑腻感强 捻面光滑中高无慢高很高无砂感 滑腻感强 捻面有光泽 灰黑色者
16、为高无土状态描述在现场采样和试验开启土样时 应按下述内容描述土的状态巨粒土和粗粒土 通俗名称及当地名称 土颗粒的最大粒径 漂石粒 卵石粒 砾粒 砂粒组的含量百分数 土颗粒形状 圆次圆 棱角或次棱角土颗粒矿物成分 土的颜色和有机物含量细粒土成分 粘土或粉土土的代号和名称示例 粉质砂土 含砾约最大粒径约砾坚 带棱角 砂粒由粗到细 粒圆 含约的无塑性粉质土 干强度低 密实 天然状态潮湿 系冲积砂细粒土 通俗名称及当地名称 土粒的最大粒径 巨粒 砾粒 砂粒组的含量百分数 潮湿时颜色及有机质含量 土的湿度干 湿 很湿或饱和土的状态 流动 软塑 可塑或硬塑土的塑性 高 中或低土的代号和名称示例 粘质粉土
17、棕色 微有塑性 含少量细砂 有无数垂直根孔 天然状态坚实 系黄土土的状态应根据不同用途按下列各项分别描述当用作填土时 不同土类的分布层次和范围当用作地基时 土类的分布层次及范围 土层结构 层理特征 密实度和稠度土 样 和 试 样 制 备目的和适用范围土样在试验前必须经过制备程序 包括土的风干 碾散 过筛 匀土 分样和贮存等预备程序 以及制备试样程序土样制备程序视需要的试验而异 故土样制备前应拟定土工试验计划对密封的原状土样除小心搬运和妥善存放外 在试验前不应开启试验前如需要进行土样鉴别和分类必须开启时 则在检验后 应迅速妥善封好贮藏 应使土样少受扰动本规程适用于扰动土样的预备程序 扰动土样和原
18、状土样的制备程序制备特殊试样的程序 分别在有关试验项目中阐述仪器设备制备土样需用的仪器设备细筛 孔径洗筛 孔径台秤 称量分度值天平 称量分度值称量分度值碎土器 磨土机击实器 包括活塞 导筒和环刀抽气机 附真空表饱和器 附金属或玻璃的真空缸其他 烘箱 干燥器 保湿器 研钵 木锤 木碾 橡皮板 玻璃瓶 玻璃缸 修土刀 钢丝锯 凡士林 土样标签以及其他盛土器等仪器设备的检定和校准计量仪器 台秤 天平 真空表 应按相应的检定规程进行检定扰动土样预备程序细粒土样预备程序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 将扰动土充分拌匀 取代表性土样进行含水率测定将块状扰动土放在橡皮板上用木碾
19、或利用碎土器碾散 勿压碎颗粒如水量较大时 可先风干至易碾散为止根据试验所需土样数量 将碾散后的土样过筛物理性试验土样如液限 塑限 缩限等试验 过筛 物理性及力学性试验土样 过筛 击实实验土样 过筛过筛后用四分对角取样法或分砂器 取出足够数量的代表性土样 分别装入玻璃缸内 标以标签以备各项试验之用对风干土 需测定风干含水率为配制一定含水率的土样 取过筛的足够试验用的风干土平铺在不吸水的盘内 按本规程式计算所需的加水量 用喷雾器喷洒预计的加水量 静置一段时间 然后装入玻璃缸内盖紧 润湿一昼夜备用 砂性土润湿时间可酌情减短测定湿润土样不同位置的含水率 至少个以上要求差值不大于对不同土层的土样制备混合
20、土样时 应根据各土层厚度按权数计算相应的质量配合 然后按本规程至的规标签应注明工程名称 土样编号 过筛孔径 用途 制备日期和试验人员等定进行扰动土的预备工作粗粒土样预备程序对砂及砂砾土 按本规程的四分法或分砂器细分土样 然后取足够试验用的代表性土样供作颗粒分析试验用 其余过筛筛上和筛下土样分别贮存 供作比重及最大和最小孔隙比等试验用取一部分过筛的土样供作力学性试验用如有部分粘土依附在砂砾石上面 则先用水浸泡 将浸泡过的土样在筛上冲洗 取筛上及筛下代表性的土样供作颗粒分析试验用将冲洗下来的土浆风干至易碾散为止 再按本规程至的规定进行预备工作扰动土试样制备一般要求根据工程和设计的要求 将扰动土制备
21、成所需的试样供进行湿化 膨胀 渗透 压缩及剪切等试验用试样制备的数量视试验需要而定 一般应多制备个备用制备试样密度 含 水 率 与 制 备 标 准 之 差 值 应 分别在与范围以内 平行试验或一组内各试样间之差值分别要求在和以内扰动土试样的制备 视工程实际情况 分别采用击样法 击实法和压样法击样法根据环刀的容积及所要求的干密度 含水率 按本规程式式计算的用量 制备湿土样将湿土倒入预先装好的环刀内 并固定在底板上的击实器内 用击实方法将土击入环刀内取出环刀 称环刀 土总量 并符合本规程的要求击实法根据试样所要求的干密度 含水率 按本规程式式计算的用量 制备湿土样用击实试验 击实程序 将土样击实到
22、所需的密度 用推土器推出将试验用的切土环刀内壁涂一薄层凡士林 刃口向下 放在土样上用切土刀将土样切削成稍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去两端余土并修平擦净环刀外壁 称环刀 土总量 准确至并测定环刀两端削下土样的含水率试样制备应尽量迅速操作 或在保湿间内进行压样法按本规程的规定制备湿土样称出所需的湿土量将湿土倒入预先装好环刀的压样器内 拂平土样表面 以静压力将土压入环刀内取出环刀 称环刀 土总量 并符合本规程的要求原状土试样制备小心开启原状土样包装皮 辨别土样上下和层次 整平土样两端无特殊要求时 切土方向与天然层次垂直按本规程的操作步骤 切取试样 试样与环
23、刀要密合 同一组试样的密度差值不宜大于含水率差值不宜大于切削过程中 应细心观察土样的情况 并描述它的层次 气味 颜色 有无杂质 土质是否均匀 有无裂缝等切取试样后剩余的原状土样 应用蜡纸包好置于保湿器内 以备补作试验之用 切削的余土作物理性试验视试样本身及工程要求 决定试样是否进行饱和 如不立即进行试验或饱和时 则将试样暂存于保湿器内试样饱和基本规定土的孔隙逐渐被水填充的过程称为饱和 当孔隙被水充满时的土 称为饱和土试样饱和方法视土的性质选用浸水饱和法 毛管饱和法及真空抽气饱和法三种砂土可直接在仪器内浸水饱和较易透水的粘性土糁透系数大于时 采用毛管饱和法较为方便不易透水的粘性土渗透系数小于时
24、采用真空饱和法 如土的结构性较弱 抽气可能发生扰动者 不宜采用毛管饱和法选用框式饱和器 图在装有试样的环刀两面贴放滤纸 再放两块大于环刀的透水板于滤纸上 通过框架两端的螺丝将透水板 环刀夹紧将装好试样的饱和器放入水箱中 注清水入箱 水面不宜将试样淹没 使土中气体得以排出关上箱盖 防止水分蒸发 借土的毛细管作用使试样饱和一般约需天试样饱和后 取出饱和器 松开螺丝 取出环刀 擦干外壁吸去表面积水 取下试样上下滤纸 称环刀 土总量 准确至按本规程式计算饱和度如饱和度小于时 将环刀再装入饱和器 浸入水中延长饱和时间真空饱和法选用重叠式饱和器 图或框式饱和器 在重叠式饱和器下板正中放置稍大于环刀直径的透
25、水板和滤纸 将装有试样图框式饱和器图重叠式饱和器框架透夹板透水板水板环刀环刀拉杆的环刀放在滤纸上 试样上再放一张滤纸和一块透水板 以这样顺序重复 由下向上重叠 至拉杆的长度 将饱和器上夹板放在最上部透水板上 旋紧拉杆上端的螺丝 将各个环刀在上下夹板间夹紧装好试样的饱和器放入真空缸内 图盖上缸盖盖缝内应涂一薄层凡士林 以防漏气关管夹 开二通阀 将抽气机与真空缸接通 开动抽气机抽除缸内及土中气体 当真空表达到约个大气负压力值后 继续抽气 粘质土约粉质土约后 稍微开启管夹 使清水由引水管徐徐注入真空缸内在注水过程中 应调节管夹 使真空表上的数值 基本上保持不变待饱和器完全淹没水中后 即停止抽气将引水
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