GB/T 50123-1999 土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn) (完整版)
1 總 則
1.0.1 為了測定土的基本工程性質(zhì),統(tǒng)一試驗方法,為工程設(shè)計和施工提供可靠的參數(shù),特制訂本標(biāo)準(zhǔn)。
1.0.2 本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)和民用建筑、水利、交通等各類工程的地基土及填筑土料的基本工程性質(zhì)試驗。
1.0.3 本標(biāo)準(zhǔn)中僅將土分為粗粒土和細(xì)粒土兩類,土的名稱,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《土的分類標(biāo)準(zhǔn)》GBJ145確定。
1.0.4 土工試驗資料的整理,應(yīng)通過對樣本(試驗測得的數(shù)據(jù))的研究來估計土體單元特征及其變化的規(guī)律,使土工試驗的成果為工程設(shè)計和施工提供準(zhǔn)確可靠的土性指標(biāo)。試驗成果的分析整理應(yīng)按附錄A進(jìn)行。
1.0.5 土工試驗所用的儀器、設(shè)備應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《土工儀器的基本參數(shù)及通用技術(shù)條件》GB/T15406采用,并定期按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)程進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)。
1.0.6 土工試驗方法除應(yīng)遵守本標(biāo)準(zhǔn)外,尚應(yīng)符合有關(guān)現(xiàn)行強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù)語、符號
3 試樣制備和飽和
4 含水率試驗
4.0.1 本試驗方法適用于粗粒土、細(xì)粒土、有機(jī)質(zhì)土和凍土。
4.0.2 本試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 電熱烘箱:應(yīng)能控制溫度為105-110℃。
2 天平:稱量200g,最小分度值0.01g;稱量1000g,最小分度值0.1g。
4.0.3 含水率試驗,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 取具有代表性試樣10-30g或用環(huán)刀中的試樣,有機(jī)質(zhì)土、砂類土和整體狀構(gòu)造凍土為50g,放入稱量盒內(nèi),蓋上盒蓋,稱盒加濕土質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.01g。
2 打開盒蓋,將盒置于烘箱內(nèi),在105-110℃的恒溫下烘至恒量。烘干時間對粘土、粉土不得少于8h,對砂土不得少于6h,對含有機(jī)質(zhì)超過干土質(zhì)量5%的土,應(yīng)將溫度控制在65-70℃的恒溫下烘至恒量。
3 將稱量盒從烘箱中取出,蓋上盒蓋,放入干燥容器內(nèi)冷卻至室溫,稱盒加干土質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.01g。
4.0.4 試樣的含水率,應(yīng)按下式計算,準(zhǔn)確至0.1%。

4.0.5 對層狀和網(wǎng)狀構(gòu)造的凍土含水率試驗應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:用四分法切取200-500g試樣(視凍土結(jié)構(gòu)均勻程度而定,結(jié)構(gòu)均勻少取,反之多?。┓湃胩麓杀P中,稱盤和試樣質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.1g。
待凍土試樣融化后,調(diào)成均勻糊狀(土太濕時,多余的水分讓其自然蒸發(fā)或用吸球吸出,但不得將土粒帶出;土太干時,可適當(dāng)加水),稱土糊和盤質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.1g,從糊狀土中取樣測定含水率,其試驗步驟和計算按本標(biāo)準(zhǔn)第4.0.3、4.0.4條進(jìn)行。
4.0.6 層狀和網(wǎng)狀凍土的含水率,應(yīng)按下式計算,準(zhǔn)確至0.1%。

4.0.7 本試驗必須對兩個試樣進(jìn)行平行測定,測定的差值:當(dāng)含水率小于40%時為1%;當(dāng)含水率等于大于40%時為2%,對層狀和網(wǎng)狀構(gòu)造的凍土不大于3%,取兩個測值的平均值,以百分?jǐn)?shù)表示。
4.0.8 含水率試驗的記錄格式見附錄D表D-1。
5 密度試驗
6 土粒比重試驗
7 顆粒分析試驗
8 界限含水量試驗
9 砂的相對密度試驗
10 擊實試驗
10.0.1 本試驗分為輕型擊實和重型擊實。輕型擊實試驗適用于粒徑小于5mm的粘性土。重型擊實試驗適用于粒徑不大于20mm的土。 采用三層擊實時,最大粒徑不大于40mm。
10.0.2 輕型擊實試驗的單位體積擊實功應(yīng)為592.2KJ/m3 ,重型擊實試驗的單位體積擊實功應(yīng)為2684.9KJ/m3 。
10.0.3 擊實試驗所用的主要儀器設(shè)備(如圖10.0.3)應(yīng)符合下列規(guī)定:

1 擊實儀的擊實筒和擊錘尺寸應(yīng)符合表10.0.3規(guī)定。
2 擊實儀的擊錘應(yīng)配導(dǎo)筒,擊錘與導(dǎo)筒間應(yīng)有足夠的間隙使錘能自由下落;電動操作的擊錘必須有控制落距的跟蹤裝置和錘擊點按一定角度(輕型53.5°,重型45°)均勻分布的裝置(重型擊實儀中心點每圈要加一擊)。

3 天平:稱量200g,最小分度值0.01g。
4 臺秤:稱量10g,最小分度值5g。
5 標(biāo)準(zhǔn)篩:孔徑為20mm、40mm和5mm。
6 試樣推出器:宜用螺旋式千斤頂或液壓式千斤頂,如無此類裝置,亦可用刮刀和修土刀從擊實筒中取出試樣。
10.0.4 試樣制備分為干法和濕法兩種。
1 干法制備試樣應(yīng)按下列步驟進(jìn)行,用四分法取代表性土樣20g(重型為50kg),風(fēng)干碾碎,過5mm(重型過20mm或40mm)篩,將篩下土樣拌勻,并測定土樣的風(fēng)干含水率。根據(jù)土的塑限預(yù)估最優(yōu)含水率,并按本標(biāo)準(zhǔn)第3.1.6條4、5款的步驟制備5個不同含水率的一組試樣,相鄰2個含水率的差值宜為2%。
注:輕型擊實中5個含水率中應(yīng)有2個大于塑限,2個小于塑限,1個接近塑限。
2 濕法制備試樣應(yīng)按下列步驟進(jìn)行,取天然含水率的代表性土樣20kg(重型為50kg)碾碎,過5mm篩(重型過20mm或40mm),將篩下土樣拌勻,并測定土樣的天然含水率。根據(jù)土樣的塑限預(yù)估最優(yōu)含水率,按本條1款注的原則選擇至少5個含水率的土樣,分別將天然含水率的土樣風(fēng)干或加水進(jìn)行制備,應(yīng)使制備好的土樣水分均勻分布。
10.0.5 擊實試驗應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 將擊實儀平穩(wěn)置于剛性基礎(chǔ)上,擊實筒與底座聯(lián)接好,安裝好護(hù)筒,在擊實筒內(nèi)壁均勻涂一薄層潤滑油。稱取一定量試樣,倒入擊實筒內(nèi),分層擊實,輕型擊實試樣為25kg,分3層,每層25擊;重型擊實試樣為4-10kg,分5層,每層56擊,若分3層,每層94擊。每層試樣高度宜相等,兩層交界處的土面應(yīng)刨毛,擊實完成時,超出擊實筒頂?shù)脑嚇痈叨葢?yīng)小于6mm。
2 卸下護(hù)筒,用直刮刀修平擊實筒頂部的試樣,拆除底板,試樣底部若超出筒外,也應(yīng)修平,擦凈筒外壁,稱筒與試樣的總質(zhì)量,準(zhǔn)確至1g,并計算試樣的濕密度。
3 用推土器將試樣從擊實筒中推出,取2個代表性試樣測定含水率,2個含水率的差值應(yīng)不大于1%。
4 對不同含水率的試樣依次擊實。
10.0.6 試樣的干密度應(yīng)按下式計算:

10.0.7 干密度和含水率的關(guān)系曲線,應(yīng)在直角坐標(biāo)紙上繪制如(圖10.0.7).并應(yīng)取曲線峰值點相應(yīng)的縱坐標(biāo)為擊實試樣的最大干密度,相應(yīng)的橫坐標(biāo)為擊實試樣的最優(yōu)含水率。當(dāng)關(guān)系曲線不能繪出峰值點時,應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)點,土樣不宜重復(fù)使用。

10.0.8氣體體積等于零(即飽和度100%)的等值線應(yīng)按下式計算,并應(yīng)將計算值繪于本標(biāo)準(zhǔn)圖10.0.7的關(guān)系圖上。

10.0.9 輕型擊實試驗中,當(dāng)試樣中粒徑大于5mm的土質(zhì)量小于或等于試樣總質(zhì)量的30%時,應(yīng)對最大干密度和最優(yōu)含水率進(jìn)行校正。

10.0.10 擊實試驗的記錄格式見附錄D表D-17 。
11 承載比試驗
11.0.1 本試驗方法適用于在規(guī)定試樣筒內(nèi)制樣后,對擾動土進(jìn)行試驗,試樣的最大粒徑不大于20mm。采用3層擊實制樣時,最大粒徑不大于40mm。
11.0.2 本試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 試樣筒:內(nèi)徑152mm,高166mm的金屬圓筒,護(hù)筒高50mm,筒內(nèi)墊塊直徑151mm,高50mm。試樣筒型式見(圖11.0.2-1)。
2 擊錘和導(dǎo)筒:錘底直徑51mm,錘質(zhì)量4.5kg,落距475mm,且應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第10.0.3條2款的規(guī)定.(圖11.0.2-2)。

3 標(biāo)準(zhǔn)篩:孔徑20mm、40mm和5mm。
4 膨脹量測定裝置(圖11.0.2-3)由三腳架和位移計組成。
5 帶調(diào)節(jié)桿的多孔頂板(圖11.0.2-4),板上孔徑宜小于2mm。

6 貫入儀(圖11.0.2-5)由下列部件組成:
1)加壓和測力設(shè)備,測力計量程不小于50KN,最小貫入速度應(yīng)能調(diào)節(jié)至1mm/min。
2)貫入桿:桿的端面直徑50mm,長約100mm,桿上應(yīng)配有安裝位移計的夾孔。
3)位移計2只,最小分度值為0.01mm的百分表或準(zhǔn)確度為全量程0.2%的位移傳感器。
7 荷載塊(圖11.0.2-6),直徑150mm,中心孔眼直徑52mm,每塊質(zhì)量1.25kg,共4塊,并沿直徑分為兩個半圓塊。
8 水槽:浸泡試樣用,槽內(nèi)水面應(yīng)高出試樣頂面25mm。
9 其他:臺秤、脫模器等。
11.0.3 試樣制備應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 取代表性試樣測定風(fēng)干含水率,按本標(biāo)準(zhǔn)第10.0.4條中的重型擊實試驗步驟進(jìn)行備樣。土樣需過20mm或40mm篩,以篩除大于20mm或40mm的顆粒,并記錄超徑顆粒的百分比,按需要制備數(shù)份試樣,每份試樣質(zhì)量約6kg。


2 試樣制備應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第10.0.5條步驟進(jìn)行重型擊實試驗,測定試樣的最大干密度和最優(yōu)含水率。再按最優(yōu)含水率備樣,進(jìn)行重型擊實試驗(擊實時放墊塊)制備3個試樣,若需要制備3種干密度試樣,應(yīng)制備9個試樣,試樣的干密度可控制在最大干密度的95%-100%,擊實完成后試樣超高應(yīng)小于6mm。
3 卸下護(hù)筒,用修土刀或直刮刀沿試樣筒頂修平試樣,表面不平整處應(yīng)細(xì)心用細(xì)料填補(bǔ),取出墊塊,稱試樣筒和試樣總質(zhì)量。
11.0.4 浸水膨脹應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 將一層濾紙鋪于試樣表面,放上多孔底板,并用拉桿將試樣筒與多孔底板固定。倒轉(zhuǎn)試樣筒,在試樣另一表面鋪一層濾紙,并在該面上放上帶調(diào)節(jié)桿的多孔頂板,再放上4塊荷載板。
2 將整個裝置放入水槽內(nèi)(先不放水),安裝好膨脹量測定裝置,并讀取初讀數(shù)。向水槽內(nèi)注水,使水自由進(jìn)入試樣的頂部和底部,注水后水槽內(nèi)水面應(yīng)保持高出試樣頂面25mm(圖11.0.4),通常浸泡4晝夜。

3 量測浸水后試樣的高度變化,并按下式計算膨脹量:

4 卸下膨脹量測定裝置,從水槽中取出試樣筒,吸去試樣頂面的水,靜置15min后卸下荷載塊、多孔頂板和多孔底板,取下濾紙,稱試樣及試樣筒的總質(zhì)量,并計算試樣的含水率及密度的變化。
11.0.5 貫入試驗應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 將浸水后的試樣放在貫入儀的升降臺上,調(diào)整升降臺的高度,使貫入桿與試樣頂面剛好接觸,試樣頂面放上4塊荷載塊,在貫入桿上施加45N的荷載,將測力計和變形量測設(shè)備的位移計調(diào)整至零位。
2 啟動電動機(jī),施加軸向壓力,使貫入桿以1-1.25mm/min的速度壓入試樣,測定測力計內(nèi)百分表在指定整讀數(shù)(如20、40、60等)下相應(yīng)的貫入量,使貫入量在2.5mm時的讀數(shù)不少于5個,試驗至貫入量為10-12.5mm時終止。
3 本試驗應(yīng)進(jìn)行3個平行試驗,3個試樣的干密度差值應(yīng)小于0.03,當(dāng)3個試驗結(jié)果的變異系數(shù)(見附錄A)大于12%時,去掉一個偏離大的值,取其余2個結(jié)果的平均值,當(dāng)變異系數(shù)小于12%時,取3個結(jié)果的平均值。
4 以單位壓力為橫坐標(biāo),貫入量為縱坐標(biāo),繪制單位壓力與貫入量關(guān)系曲線(圖11.0.5),圖上曲線1是合適的,圖上曲線2的開始段呈凹曲線,應(yīng)按下列方法進(jìn)行修正,通過變曲率點引一切線與縱坐標(biāo)相交于O'點,O'點即為修正后的原點。

11.0.6承載比應(yīng)按下式計算:

11.0.7 當(dāng)貫入量為5mm時的承載比大于貫入量2.5mm時的承載比時,試驗應(yīng)重做。若數(shù)次試驗結(jié)果仍相同時,則采用5mm時的承載比。
11.0.8 承載比試驗的記錄格式見附錄D表D-18、表D-19。
12 回彈模量試驗
13 滲透試驗
14 固結(jié)試驗
15 黃土濕陷試驗
16 三軸壓縮試驗
17 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗
17.0.1 本試驗方法適用于飽和粘土。
17.0.2 本試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 應(yīng)變控制式無側(cè)限壓縮儀,由測力計、加壓框架、升降設(shè)備組成(圖17.02)。

2 軸向位移計:量程10mm,分度值0.01mm的百分表或準(zhǔn)確度為全量程0.2%的位移傳感器.
3 天平:稱量500g,最小分度值0.1g。
17.0.3 原狀土試樣制備應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第16.3.1、16.3.2條的步驟進(jìn)行。試樣直徑宜為35-50mm,高度與直徑之比宜采用2.0-2.5。
17.0.4 無側(cè)抗壓強(qiáng)度試驗,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 將試樣兩端抹一薄層凡士林,在氣候干燥時,試樣周圍亦需抹一薄層凡士林,防止水分蒸發(fā)。
2 將試樣放在底座上,轉(zhuǎn)動手輪,使底座緩慢上升,試樣與加壓板剛好接觸,將測力計讀數(shù)調(diào)整為零。根據(jù)試樣的軟硬程度選用不同量程的測力計。
3 軸向應(yīng)變速率宜為每分鐘應(yīng)變1%-3%。轉(zhuǎn)動手柄,使升降設(shè)備上升進(jìn)行試驗,軸向應(yīng)變小于3%時,每隔0.5%應(yīng)變(或0.4mm)讀數(shù)一次,軸向應(yīng)變等于、大于3%時,每隔1%應(yīng)變(或0.8mm)讀數(shù)一次,試驗宜在8-10min內(nèi)完成。
4 當(dāng)測力計讀數(shù)出現(xiàn)峰值時,繼續(xù)進(jìn)行3%-5%的應(yīng)變后停止試驗,當(dāng)讀數(shù)無峰值時,試驗應(yīng)進(jìn)行到應(yīng)變達(dá)20%為止。
5 試驗結(jié)束,取下試樣,描述試樣破壞后的形狀。
6 當(dāng)需要測定靈敏度時,應(yīng)立即將破壞后的試樣除去涂有凡士林的表面,加少許余土,包于塑料薄膜內(nèi)用手搓捏,破壞其結(jié)構(gòu),重塑成圓柱形,放入重塑筒內(nèi),用金屬墊板,將試樣擠成與原狀試樣尺寸、密度相等的試樣,并按本條1-5款的步驟進(jìn)行試驗。
17.0.5 軸向應(yīng)變,應(yīng)按下式計算:

17.0.6 試樣面積的校正,應(yīng)按下式計算:

17.0.7 試樣所受的軸向應(yīng)力,應(yīng)按下式計算:

17.0.8 以軸向應(yīng)力為縱坐標(biāo),軸向應(yīng)變?yōu)闄M坐標(biāo),繪制軸向應(yīng)力與軸向應(yīng)變關(guān)系曲線(圖17.0.8)。取曲線上最大軸向應(yīng)力作為無側(cè)限抗壓強(qiáng)度,當(dāng)曲線上峰值不明顯時,取軸向應(yīng)變15%所對應(yīng)的軸向應(yīng)力作為無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

17.0.9 靈敏度應(yīng)按下式計算:

17.0.10 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗的記錄格式見附錄D表D-31。
18 直接剪切試驗
19 反復(fù)直剪強(qiáng)度試驗
19.0.1 本試驗方法適用于粘土和泥化夾層。
19.0.2 本試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 應(yīng)變控制式反復(fù)直剪儀(圖19.0.2),由剪切盒、垂直加壓設(shè)備、剪切傳動裝置、測力計、位移量測系統(tǒng)、剪切變速設(shè)備、剪切反推裝置和可逆電動機(jī)組成。

2 其它:應(yīng)與本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.2條3款的規(guī)定相同。
19.2.3 反復(fù)直剪強(qiáng)度試驗,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 試樣制備:
1)對于有軟弱面的原狀土,先整平土樣兩端,使土的頂面、底面平行土體軟弱面,用環(huán)刀切取試樣,當(dāng)切到軟弱面后向下切10mm,使軟弱面位于試樣高度的中部,密度較低的試樣,下半部應(yīng)略大于10mm。
2)對于無軟弱面的原狀土樣,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第3.1.4條的步驟進(jìn)行。
3)對于泥化夾層或滑坡層面,無法取得原狀土樣時,可刮取夾層或?qū)用嫔系耐翗?,制備?0mm液限狀態(tài)的土膏,分層填入環(huán)刀內(nèi),邊填邊排氣,同一組試樣填入密度的允許差值為0.03g/cm3,并取軟弱面上的土樣測定含水率。
4)當(dāng)試樣需要飽和時,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第3.2.4條的步驟進(jìn)行。
2 試樣安裝,固結(jié)排水應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)18.1.3第2-5條款的步驟進(jìn)行。
3 拔去固定銷,啟動電動機(jī)正向開關(guān),以0.02mm/min(粉土采用0.06mm/min)的剪切速度進(jìn)行剪切,試樣每產(chǎn)生剪切位移0.2-0.4mm測記測力計和位移讀數(shù),當(dāng)剪應(yīng)力超過峰值后,按剪切位移0.5mm測讀一次,直至最大位移達(dá)8-10mm停止剪切。
4 第一次剪切完成后,啟動反向開關(guān),將剪切盒退回原位,插入固定銷,反推速率應(yīng)小于0.6mm/min。
5 等待半小時后,重復(fù)本條3、4款的步驟進(jìn)行第二次剪切,如此反復(fù)剪切多次,直至最后兩次剪切時測力計讀數(shù)接近為止。對粉質(zhì)粘土,需剪切5-6次,總剪切位移量達(dá)40-50mm;對粘質(zhì)土需剪切3-4次,總剪切位移量達(dá)30-40mm。
6 剪切結(jié)束,吸去盒中積水,卸除壓力,取出試樣,描述剪切面破壞情況,取剪切面上的試樣測定剪后含水率。
19.0.4 剪應(yīng)力應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)式(18.1.4)計算。
19.0.5 以剪應(yīng)力為縱坐標(biāo),剪切位移為橫坐標(biāo),繪制剪應(yīng)力與剪切位移關(guān)系曲線(圖19.0.5)。圖上第一次的剪應(yīng)力峰值為慢剪強(qiáng)度,最后剪應(yīng)力的穩(wěn)定值為殘余強(qiáng)度。
19.0.6 殘余強(qiáng)度與垂直壓力的關(guān)系曲線的繪制及殘余內(nèi)摩擦角φ和殘余粘聚力ct的確定,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)18.1.6的規(guī)定進(jìn)行(圖19.0.6)。

20 自由膨脹率試驗
20.0.1 本試驗方法適用于粘土。
20.0.2 本試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 量筒:容積為50mL,最小刻度為1mL,容積與刻度需經(jīng)過校正。
2 量土杯:容積為10mL,內(nèi)徑為20mm。
3 無頸漏斗:上口直徑50-60mm,下口直徑4-5mm,
4 攪拌器:由直桿和帶孔圓盤構(gòu)成(圖20.0.2)。
5 天平:稱量200g,最小分度值0.01g。

20.0.3 自由膨脹率試驗,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 用四分對角法取代表性風(fēng)干土,碾細(xì)并過0.5mm篩。將篩下土樣拌勻,在105-110℃溫度下烘干,置于干燥器內(nèi)冷卻至室溫。
2 將無頸漏斗放在支架上,漏斗下口對準(zhǔn)量土杯中心并保持距離10mm,見圖20.0.3。
3 用取土匙取適量試樣倒入漏斗中,倒土?xí)r取土匙應(yīng)與漏斗壁接觸,并盡量靠近漏斗底部,邊倒邊用細(xì)鐵絲輕輕攪動,當(dāng)量杯裝滿土樣并溢出時,停止向漏斗倒土,移開漏斗刮去杯口多余土,稱量土杯中試樣質(zhì)量,將量土杯中試樣倒入匙中,再次將量土杯按圖20.0.3所示置于漏斗下方,將匙中土樣按上述方法全部倒回漏斗并落入量土杯,刮去多余土,稱量土杯中試樣質(zhì)量。本步驟應(yīng)進(jìn)行兩次平行測定,兩次測定的差值不得大于0.1g。
4 在量筒內(nèi)注入30mL純水,加入5mL濃度為5%的分析純氯化鈉(NaCl)溶液,將試樣倒入量筒內(nèi),用攪拌器上下攪拌懸液各10次,用純水沖洗攪拌器和量筒壁至懸液達(dá)50mL。
5 待懸液澄清后,每2h測讀1次土面讀數(shù)(估讀至0.1mL)。直至兩次讀數(shù)差值不超過0.2mL,膨脹穩(wěn)定。
20.0.4 自由膨脹率應(yīng)按下式計算,準(zhǔn)確至1.0%。

20.0.5 本試驗應(yīng)進(jìn)行兩次平行測定。當(dāng)δef小于60%時,平行差值不得大于5%;當(dāng)δef大于、等于60%時,平行差值不得大于8%;
取兩次測值的平均值。
20.0.6 自由膨脹率試驗的記錄格式見附錄D表D-34。
21 膨脹率試驗
22 膨脹力試驗
22.0.1 本試驗方法適用于原狀和擊實粘性土,采用加荷平衡法。
22.0.2 膨脹力試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)與本標(biāo)準(zhǔn)第21.1.2條相同。
22.0.3 膨脹力試驗,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 試樣制備應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第3.1.4條、第3.1.6條的步驟進(jìn)行。
2 試樣安裝應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第14.1.5條之1、2款進(jìn)行,并自下而上向容器內(nèi)注入純水,并保持水面高出試樣頂面。
3 百分表開始順時針轉(zhuǎn)動時,表明試樣開始膨脹,立即施加適當(dāng)?shù)钠胶夂芍?,使百分表指針回到原位?br/>4 當(dāng)施加的荷重足以使儀器產(chǎn)生變形時,在施加下一級平衡荷重時,百分表指針應(yīng)逆時針轉(zhuǎn)動一個等于儀器變形量的數(shù)值。
5 當(dāng)試樣在某級荷重下間隔2h不再膨脹時,則試樣在該級荷重下達(dá)到穩(wěn)定,允許膨脹量不應(yīng)大于0.01mm,記錄施加的平衡荷載。
6 試驗結(jié)束后,吸去容器內(nèi)水,缸除荷重,取出試樣,稱試樣質(zhì)量,并測定含水量。
22.0.4 膨脹力應(yīng)按下式計算:

22.0.5 膨脹力試驗的記錄格式見附錄D表D-36。
23 收縮試驗
23.0.1 本試驗方法適用于原狀土和擊實粘土。
23.0.2 本試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 收縮儀(圖23.0.2):多孔板上孔的面積應(yīng)占整個板面積的50%以上。
2 環(huán)刀:直徑61.8mm,高度20mm。

23.0.3 收縮試驗應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 試樣制備,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第3.1.4條或第3.1.6條的步驟進(jìn)行。將試樣推出環(huán)刀(當(dāng)試樣不緊密時,應(yīng)采用風(fēng)干脫環(huán)法)置于多孔板上,稱試樣和多孔板的質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.1g。裝好百分表,記下初始讀數(shù)。
2 在室溫不得高于30℃條件下進(jìn)行收縮試驗,根據(jù)試樣含水率及收縮速度,每隔1-4h測記百分表讀數(shù),并稱整套裝置和試樣質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.1g。2d后,每隔6-24h測記百分表讀數(shù)并稱質(zhì)量,至兩次百分表讀數(shù)基本不變。稱質(zhì)量時應(yīng)保持百分表讀數(shù)不變。在收縮曲線的1階段內(nèi),應(yīng)取得不少于4個數(shù)據(jù)。
3 試驗結(jié)束,取出試樣,并在105-110℃下烘干。稱干土質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.1g。
4 按本標(biāo)準(zhǔn)密度試驗中第5.2節(jié)的蠟封法測定烘干試樣體積。
23.0.4 試樣在不同時間的含水率,應(yīng)按下式計算:

23.0.5 線縮率應(yīng)按下式計算:

23.0.6 體縮率應(yīng)按下式計算:

23.0.7 土的縮限應(yīng)按下列作圖法確定:
以線縮率為縱坐標(biāo),含水率為橫坐標(biāo),繪制關(guān)系曲線(圖23.0.7)延長第Ⅰ、Ⅱ階段的直線段至相交,交點E所對應(yīng)的橫坐標(biāo)ws即為原狀土的縮限。

23.0.8 收縮系數(shù)應(yīng)按下式計算:

23.0.9 收縮試驗的記錄格式見附錄D表D-37。
24 凍土密度試驗
25 凍結(jié)溫度試驗
25.0.1 本試驗方法適用于原狀和擾動的粘土和砂土。
25.0.2 本試驗所用主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 凍結(jié)溫度試驗宜用圖25.0.2所示的試驗裝置。該裝置由零溫瓶、數(shù)字電壓表、熱電偶、塑料管和試樣杯等組成。

2 零溫瓶容積為3.57L,內(nèi)盛冰水混合物(其溫度應(yīng)為0±0.1℃)。
3 低溫瓶容積為3.57L,內(nèi)盛低熔冰晶混合物其溫度宜為-7.6℃。
4 數(shù)字電壓表,其量程可取2mV,分度值應(yīng)為1μV。
5 銅和康銅熱電偶,其線徑宜用0.2mm。
6 塑料管可用內(nèi)徑5cm,壁厚5mm,長25cm的硬質(zhì)聚氯乙烯管。管底應(yīng)密封,管內(nèi)裝5cm高干砂。
7 試樣杯應(yīng)用黃銅制成,其直徑3.5cm,高5cm,帶有杯蓋。
25.0.3 原狀土試驗,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 土樣應(yīng)按自然沉積方向放置,剝?nèi)ハ灧夂湍z帶,開啟土樣筒取出土樣。
2 試樣杯內(nèi)壁涂一薄層凡士林,杯口向下放在土樣上,將試樣杯垂直下壓,并用切土刀沿杯外壁切削土樣,邊壓邊削至土樣高出試樣杯,用鋼絲鋸整平杯口,擦凈外壁,蓋上杯蓋,并取余土測定含水率。
3 將熱電偶的測溫端插入試樣中心,杯蓋周側(cè)用硝基漆密封。
4 零溫瓶內(nèi)裝入用純水制成的冰塊,冰塊直徑應(yīng)小于2cm,再倒入純水,使水面與冰塊面相平,然后插入熱電偶零溫端。
5 低溫瓶內(nèi)裝入用20mol/L氯化鈉溶液制成的鹽冰塊,其直徑應(yīng)小于2cm,再倒入相同濃度的氯化鈉溶液制成的鹽冰塊,使之與冰塊面相平。
6 將封好底且內(nèi)裝5cm高干砂的塑料管插入低溫瓶內(nèi),再把試樣杯放入塑料管內(nèi)。然后,塑料管口和低溫瓶口分別用橡皮塞和瓶蓋密封。
7 將熱電偶測溫端與數(shù)字電壓表相連,每分鐘測量一次熱電勢,當(dāng)勢值突然減小并3次測值穩(wěn)定,試驗結(jié)束。
25.0.4 擾動凍土試驗,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 稱取風(fēng)干土樣200g,平鋪于搪瓷盤內(nèi),按所需的加水量將純水均勻噴灑在土樣上,充分拌勻后裝入盛土器內(nèi)蓋緊,潤濕一晝夜(砂土的潤濕時間可酌減)。
2 將配制好的土裝入試樣杯中,以裝實裝滿為度。杯口加蓋,將熱電偶測溫端插入試樣中心。杯蓋周側(cè)用硝基漆密封。
3 按本標(biāo)準(zhǔn)第25.0.3條4-7款的步驟進(jìn)行試驗。
25.0.5 凍結(jié)溫度應(yīng)按下式計算:

25.0.6 凍結(jié)溫度試驗的記錄格式見附錄D表D-41。
26 未凍含水率試驗
26.0.1 本試驗方法適用于擾動粘土和砂土。
26.0.2 本試驗所用儀器設(shè)備應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第25.0.2條的規(guī)定。
26.0.3 未凍含水率試驗應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第25.0.4條1款的步驟制備3個試樣,其中1個試樣按所需的加水量制備,另2個試樣應(yīng)分別采用試樣的液限和塑限作為初始含水率,并分別測定在該兩個界限含水率時的凍結(jié)溫度。
注:液限為10mm液限。
26.0.4 將制備好的試樣,按本標(biāo)準(zhǔn)第25.0.4條2、3款的步驟進(jìn)行試驗。
26.0.5 未凍含水率應(yīng)按下式計算:

26.0.6 未凍含水率試驗的記錄格式見附錄D表D-42。
27 凍土導(dǎo)熱系數(shù)試驗
27.0.1 本試驗適用于擾動粘土和砂土。
27.0.2 本試驗所用的儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 導(dǎo)熱系數(shù)試驗裝置,由恒溫系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)和試樣盒組成(圖27.0.2)。

2 恒溫系統(tǒng)由兩個尺寸為L×B×H(cm):50×20×50的恒溫箱和兩臺低溫循環(huán)冷浴組成。恒溫箱與試樣盒接觸面應(yīng)采用5mm厚的平整銅板。兩個恒溫箱分別提供兩個不同的負(fù)溫環(huán)境(-10℃和-25℃)。恒溫精度應(yīng)為±0.1℃。
3 測溫系統(tǒng)由熱電偶、零溫瓶和量程為2mV、分度值1μV的數(shù)字電壓表組成。有條件時,后者可用數(shù)據(jù)采集儀,并與計算機(jī)連接。
4 試樣盒兩只,其外形尺寸均為L×B×H(cm):25×25×25,盒面兩側(cè)為0.5cm厚的平整銅板,試樣盒的兩側(cè),底面和上端盒蓋應(yīng)采用尺寸為25cm×25cm,厚0.3cm的膠木板。
27.0.3 導(dǎo)熱系數(shù)試驗,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 將風(fēng)干試樣平鋪在搪瓷盤內(nèi),按所需的含水率和土樣制備要求制備土樣。
2 將制配好的土樣按要求的密度裝入一個試樣盒,蓋上盒蓋。裝土?xí)r,將兩支熱電偶的測溫端安裝在試樣兩側(cè)銅板內(nèi)壁的中心位置。
3 另一個試樣盒裝入石蠟,作為標(biāo)準(zhǔn)試樣。裝石蠟時,按本條2款的要求安裝兩支熱電偶。
4 將分別裝好石蠟和試樣的兩個試樣盒按本標(biāo)準(zhǔn)圖27.0.2的方式安裝好,驅(qū)動夾緊螺桿使試樣盒和恒溫箱的各銅板面接觸緊密。
5 接通測溫系統(tǒng)。
6 開動兩個低溫循環(huán)冷浴,分別設(shè)定冷浴循環(huán)液溫度為-10℃和-25℃。
7 冷浴循環(huán)液達(dá)到要求溫度再運(yùn)行8h后,開始測溫。每隔10min分別測定一次標(biāo)準(zhǔn)試樣和凍土試樣兩側(cè)壁面的溫度,并記錄。當(dāng)各點的溫度連續(xù)3次測得的差值小于0.1℃時,試驗結(jié)束。
8 取出凍土試樣,測定其含水率和密度。
27.0.4 導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)按下式計算:

27.0.5 導(dǎo)熱系數(shù)試驗的記錄格式見附錄D表D-43。
28 凍脹量試驗
28.0.1 本試驗方法適用于原狀擾動粘土和砂土。
28.0.2 本試驗所用主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 凍脹量試驗裝置,由試樣盒、恒溫箱、溫度控制系統(tǒng)、溫度監(jiān)測系統(tǒng)、補(bǔ)水系統(tǒng)、變形監(jiān)測系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)組成。
2 試樣盒外徑為12cm、壁厚為1cm的有機(jī)玻璃筒和與之配套的頂、底板組成(圖28.0.2)。

有機(jī)玻璃筒周側(cè)1cm每隔設(shè)熱敏電阻溫度計插入孔。頂?shù)装宓慕Y(jié)構(gòu)能提供恒溫液循環(huán)和外界水源補(bǔ)給通道,并使板面溫度均勻。
3 恒溫箱的容積不小于0.8m3,內(nèi)設(shè)冷液循環(huán)管路和加熱器(功率為500w),通過熱敏電阻溫度計與溫度控制儀相連,使試驗期間箱溫保持在1±0.5℃。
4 溫度控制系統(tǒng)由低溫循環(huán)浴和溫度控制儀組成,提供試驗所需的頂、底板溫度。
5 溫度監(jiān)測系統(tǒng)由熱敏電阻溫度計、數(shù)據(jù)采集儀和電子計算機(jī)組成,監(jiān)測試驗過程中土樣、頂、底板溫度和箱溫變化。
6 補(bǔ)水系統(tǒng)由恒定水位的供水裝置(見圖28.0.2)通過塑料管與頂板相連,水位應(yīng)高出頂板與土樣接觸面1cm,試驗過程中定時記錄水位以確定補(bǔ)水量。
7 變形監(jiān)測系統(tǒng)可用百分表或位移傳感器(量程30mm最小分度值0.01mm),有條件時可采用數(shù)據(jù)采集儀和計算機(jī)組成,監(jiān)測試驗過程中土樣變形量。
8 加壓系統(tǒng)由液壓油源及加壓裝置(或加壓框架和砝碼)組成。(加壓系統(tǒng)僅在需要模擬原狀土天然受壓狀況時使用,加載等級根據(jù)天然受壓狀況確定)。
28.0.3 原狀土試驗,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 土樣應(yīng)按自然沉積方向放置,剝?nèi)ハ灧夂湍z帶,開啟土樣筒取出土樣。
2 用土樣切削器將原狀土樣削成直徑為10cm、高為5cm的試樣,稱量確定密度并取余土測定初始含水率。
3 有機(jī)玻璃試樣盒內(nèi)壁涂上一薄層凡士林,放在底板上,盒內(nèi)放一張薄型濾紙,然后將試樣裝入盒內(nèi),讓其自由滑落在底板上。
4 在試樣頂面再加上一張薄型濾紙,然后放上頂板,并稍稍加力,以使試樣與頂、底板接觸緊密。
5 將盛有試樣的試樣盒放入恒溫箱內(nèi),試樣周側(cè)、頂、底板內(nèi)插入熱敏電阻溫度計、試樣周側(cè)包裹5cm厚的泡沫塑料保溫。連接頂、底板冷液循環(huán)管路及底板補(bǔ)水管路,供水并排除底板內(nèi)氣泡,調(diào)節(jié)水位。安裝位移傳感器。
6 開啟恒溫箱、試樣盒、頂、底板冷浴,設(shè)定恒溫箱冷浴溫度為-15 ℃ ,箱內(nèi)氣溫為1 ℃ ,頂、底板冷浴溫度為1 ℃ 。
7 試樣恒溫6h,并監(jiān)測溫度和變形。待試樣初始溫度均勻達(dá)到1 ℃ 以后,開始試驗。
8 底板溫度調(diào)節(jié)到-15 ℃ 并持續(xù)0.5h,讓試樣迅速從底面凍結(jié),然后將底板溫度調(diào)節(jié)至-2 ℃ 。使粘土以0.3 ℃/h,砂土以0.2 ℃/h 的速度下降.保持箱溫和頂板溫度均為1 ℃,記錄初始水位,每隔1h記錄水位、溫度和變形量各一次。試驗持續(xù)72h。
9 試驗結(jié)束后,迅速從試樣盒中取出土樣,測量試樣高度并測定凍結(jié)深度。
28.0.4 擾動土試驗,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 稱取風(fēng)干土樣500g,加純水拌勻呈稀泥漿裝入內(nèi)徑為10cm的有機(jī)玻璃筒內(nèi),加壓固結(jié),直至達(dá)到所需初始含水率后,將土樣從有機(jī)玻璃筒中推出,并將土樣高度修正到5cm。
2 繼續(xù)按第28.0.3條3-9款的步驟進(jìn)行試驗。
28.0.5 凍脹率應(yīng)按下式計算:

28.0.6 凍脹量試驗的記錄格式見附錄D表D-44。
29 凍土融化壓縮試驗
30 酸堿度試驗
30.0.1 本試驗方法采用電測法,適用于各類土。
30.0.2 本試驗所用的主要設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 酸度計:應(yīng)附玻璃電極、甘汞電極或復(fù)合電極。
2 分析篩:孔徑2mm。
3 天平:稱量200g,最小分度值0.01g。
4 電動振蕩器和電動磁力攪拌器。
5 其他設(shè)備:烘箱、燒杯、廣口瓶、玻璃棒、1000mL容量瓶、濾紙等。
30.0.3 本試驗所用試劑應(yīng)符合下列規(guī)定。
1 標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液

2 飽和氯化鉀溶液:向適量純水中加入氯化鉀(KCl),邊加邊攪拌,直至不再溶解為止。
注:所有試劑均為分析純化學(xué)試劑。
30.0.4 酸度計校正:應(yīng)在測定試樣懸液之前,按照酸度計使用說明書,用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液進(jìn)行標(biāo)定。
30.0.5 試樣懸液的制備,稱取過2mm篩的風(fēng)干試樣10g,放入廣口瓶中,加純水50mL(土水比為1:5),振蕩3min,靜置3min。
30.0.6 酸堿度試驗應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 于小燒杯中倒入試樣懸液至杯容積的2/3處,杯中投入攪拌棒一只,然后將杯置于電動磁力攪拌器上。
2 小心地將玻璃電極和甘汞電極(或復(fù)合電極)放入杯中,直至玻璃電極球部被懸液浸沒為止,電極與杯底應(yīng)保持適量距離,然后將電極固定于電極架上,并使電極與酸度計連接。
3 開動磁力攪拌器,攪拌懸液約1min后,按照酸度計使用說明書測定懸液的PH值,準(zhǔn)確至0.01。
4 測定完畢,關(guān)閉電源,用純水洗凈電極,并用濾紙吸干,或?qū)㈦姌O浸泡于純水中。
30.0.7 電測法酸堿度試驗記錄格式見附錄D表D-45。
31 易溶鹽試驗
32 中溶鹽(石膏)試驗
32.0.1 本試驗方法適用于含石膏較多的土類。本試驗規(guī)定采用酸浸提—質(zhì)量法。
32.0.2 本試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 分析天平:稱量200g,最小分度值0.0001g。
2 加熱設(shè)備:電爐、高溫爐。
3 過濾設(shè)備:漏斗及架、定量濾紙、洗瓶、玻璃棒。
4 制樣設(shè)備:瓷盤、0.5mm篩子、瑪瑙研缽及杵。
5 其他設(shè)備:燒杯、瓷坩堝、干燥器、坩堝鉗、試管、量筒、水浴鍋、石棉網(wǎng)、烘箱。
32.0.3 本試驗所用試劑,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 0.25mol/Lc(HCl)溶液:量取濃鹽酸20.8mL,用純水稀釋至1000mL。
2 (1:1)鹽酸溶液:取1份濃鹽酸與1份純水相互混合均勻。
3 10%氫氧化銨溶液:量取濃氨水3mL,用純水稀釋至100mL。
4 10%氯化鋇(BaCl2)溶液:稱取10g氯化鋇溶于少量純水中,稀釋至100mL。
5 1%硝酸銀(AgNO3)溶液:溶解0.5g硝酸銀于50mL純水中,再加數(shù)滴濃硝酸酸化,貯于棕色滴瓶中。
6 甲基橙指示劑:稱取0.1g甲基橙溶于100mL水中,貯于滴瓶中。
32.0.4 中溶鹽試驗,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 試樣制備:將潮濕試樣捏碎攤開于瓷盤中,除去試樣中雜物(如植物根莖葉等),置于陰涼通風(fēng)處晾干,然后用四分法選取試樣約100g,置于瑪瑙研缽中研磨,使其全部通過0.5mm篩(不得棄去或撒失)備用。
2 稱取已制備好的風(fēng)干試樣1-5g(視其含量而定),準(zhǔn)確至0.0001g,放入200mL燒杯中,緩慢地加入0.25mol/Lc(HCl)50mL邊加邊攪拌。如試樣含有大量碳酸鹽,應(yīng)繼續(xù)加此鹽酸至無氣泡產(chǎn)生為止,放置過夜。另取此風(fēng)干試樣約5g,準(zhǔn)確至0.01g,測定其含水率。
3 過濾,沉淀用0.25mol/Lc(HCl)淋洗至最后濾液中無硫酸根離子為止(取最后濾液于試管中,加少許氯化鋇溶液,應(yīng)無白色渾濁),即得酸浸提液(濾液)。
4 收集濾液于燒杯中,將其濃縮至約150mL。冷卻后,加甲基橙指示劑,用10%氫氧化銨溶液中和至溶液呈黃色為止,再用(1:1)鹽酸溶液調(diào)至紅色后,多加10滴,加熱煮沸,在攪拌下趁熱、緩慢滴加10%氯化鋇溶液,直至溶液中硫酸根離子沉淀完全,并少有過量為止(讓溶液靜置澄清后,沿杯壁滴加氯化鋇溶液,如無白色渾濁生成,表示已沉淀完全)。置于水浴鍋上,在60℃保持2h。
5 用致密定量濾紙過濾,并用熱的純水洗滌沉淀,直到最后洗液無氯離子為止(用1%硝酸銀檢驗,應(yīng)無白色渾濁)。
6 用濾紙包好洗凈的沉淀,放入預(yù)先已在600℃灼燒至恒量的瓷坩堝中,置于電爐上灰化濾紙(不得出現(xiàn)明火燃燒)。然后移入高溫爐中,控制在600℃灼燒1h,取出放于石棉網(wǎng)上稍冷,再放入干燥器中冷卻至室溫,用分析天平稱量,準(zhǔn)確至0.001g。再將其放入高溫爐中控制600℃灼燒30min,取出冷卻,稱量,如此反復(fù)操作至恒量為止。
7 另取1份試樣按本標(biāo)準(zhǔn)第31.5節(jié)或第31.6節(jié)測定易溶鹽中的硫酸根離子,并求水浸出液中硫酸根含量W(SO2-4)wo。
32.0.5 中溶鹽(石膏)含量,應(yīng)按下式計算:

32.0.6 中溶鹽(石膏)試驗的記錄格式見附錄D表D-55。
33 難溶鹽(碳酸鈣)試驗
33.0.1 本試驗方法適用于碳酸鹽含量較低的各類土,采用氣量法。
33.0.2 本試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 二氧化碳約測計:如圖33.0.2。

2 天平:稱量200g,最小分度值0.01g。
3 制樣設(shè)備:同本標(biāo)準(zhǔn)第32.0.2條。
4 其他設(shè)備:烘箱、坩堝鉗、長柄瓶夾、氣壓計、溫度計、干燥器等。
33.0.3 本試驗所用試劑,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 (1:3)鹽酸溶液:取1份鹽酸加3份純水即得。
2 0.1%甲基紅溶液:溶解0.1g甲基紅于10mL純水中。
33.0.4 難溶鹽試驗,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 試樣制備:按本標(biāo)準(zhǔn)第32.0.4條1款的步驟進(jìn)行.
2 安裝好二氧化碳約測計(如本標(biāo)準(zhǔn)圖33.0.2),將加有微量鹽酸和0.1%甲基紅溶液的紅色水溶液注入量管中至移動管和二量管三管水面齊平,同處于量管零刻度處。
3 稱取預(yù)先在105-110℃烘干的試樣1-5g(視碳酸鈣含量而定),準(zhǔn)確至0.01g.放入約測計的廣口瓶中,再對瓷坩堝注入適量(1:3)鹽酸溶液,小心地移入廣口瓶中放穩(wěn),蓋緊廣口瓶塞,打開閥門,上下移動移動管,使移動管和二量管三管水面齊平。
4 繼續(xù)將移動管下移,觀察量管的右管水面是否平穩(wěn),如果水面下降很快,表示漏氣,應(yīng)仔細(xì)檢查各接頭并用熱石蠟密封直至不漏氣為止。
5 三管水面齊平后,關(guān)閉閥門,記下量管的右管起始水位讀數(shù)。
6 用長柄瓶夾夾住廣口瓶頸部,輕輕搖動,使瓷坩堝中鹽酸溶液傾出與瓶中試樣充分反應(yīng)。當(dāng)量管的右管水面受到二氧化碳?xì)怏w壓力而下降時,打開閥門,使量管的左右管水面應(yīng)保持同一水平,靜置10min,至量管的右管水面穩(wěn)定(說明已反應(yīng)完全),再移動移動管使三管水面齊平,記下量管的右管最終水位讀數(shù),同時記下試驗時的水溫和大氣壓力。
7 重復(fù)本條2-6款的步驟進(jìn)行空白試驗。并從試樣產(chǎn)生的二氧化碳體積中減去空白試驗值。
33.0.5 難溶鹽(碳酸鈣)含量應(yīng)按下式計算:
1 按下式計算碳酸鈣含量。



33.0.6 難溶鹽碳酸鈣試驗的記錄格式見附錄D表D-56。
34 有機(jī)質(zhì)試驗
34.0.1 本試驗方法適用于有機(jī)質(zhì)含量不大于15%的土,采用重鉻酸鉀容量法。
34.0.2 本試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 分析天平:稱量200g,最小分度值0.0001g。
2 油浴鍋:帶鐵絲籠,植物油。
3 加熱設(shè)備:烘箱、電爐。
4 其他設(shè)備:溫度計(0-200℃,刻度0.5℃)、試管、錐形瓶、滴定管、小漏斗、洗瓶、玻璃棒、容量瓶、干燥器、0.015mm篩子等。
34.0.3 本試驗所用試劑,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取預(yù)先在105-110℃烘干并研細(xì)的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)44.1231g,溶于800mL純水中(必要時可加熱),在不斷攪拌下,緩慢地加入濃硫酸1000mL,冷卻后移入2L容量瓶中,用純水稀釋至刻度,此標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度:

2 硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取硫酸亞鐵(FeSo4·7H2O)56g(或硫酸亞鐵銨80g),溶于適量純水中,加3mol/Lc(H2So4)溶液30mL,然后用純水稀釋至1L.按如下標(biāo)定。準(zhǔn)確量取重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00mL3份,分別置于錐形瓶中,各用純水稀釋至約60mL,再分別加入鄰啡鑼啉指示劑3-5滴,用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,使溶液由黃色經(jīng)綠突變至橙紅色為終點,記錄其用量。3份平行誤差不得超過0.05mL,取算術(shù)平均值。求硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確濃度:

3 鄰啡鑼啉指示劑:稱取鄰啡鑼啉1.845g和硫酸亞鐵0.695g溶于100mL純水中,貯于棕色瓶中。
34.0.4 有機(jī)質(zhì)試驗應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 當(dāng)試樣中含有機(jī)碳小于8mg時,準(zhǔn)確稱取已除去植物根并通過0.15mm篩的風(fēng)干試樣0.1000-0.5000g,放入干燥的試管底部,用滴定管緩慢滴入重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00mL,搖勻,于試管口插一小漏斗。
2 將試管插入鐵絲籠中,放入190℃左右的油浴鍋內(nèi),試管內(nèi)的液面應(yīng)低于油面??刂圃?70-180℃的溫度范圍,從試管內(nèi)溶液沸騰時開始計時,煮沸5min,取出稍冷。
3 將試管內(nèi)溶液倒入錐形瓶中,用純水洗凈試管底部,并使試液控制在60mL,加入鄰啡鑼啉指示劑3-5滴,用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色經(jīng)綠色突變?yōu)槌燃t色時為終點。記下硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量,估讀至0.05mL。
4 試驗同時,按本條1-3款的步驟操作,以純砂代替試樣進(jìn)行空白試驗。
34.0.5 有機(jī)質(zhì)按下式計算:

34.0.6 有機(jī)質(zhì)試驗的記錄格式見附錄D表D-57。
35 土的離心含水當(dāng)量試驗
35.0.1 本試驗方法適用于粒徑小于0.5mm的土,應(yīng)在恒溫下進(jìn)行試驗。土的離心含水當(dāng)量定義為飽和土(經(jīng)過浸泡)經(jīng)受1000倍重力的離心作用1h后的含水率。以烘干土量的百分比表示。
35.0.2 本試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 離心機(jī)(圖35.0.2):能對試樣重心施加相當(dāng)于1000倍重力的離心力達(dá)1h。

2 瓷坩堝:具有底孔,高度宜為40mm,頂部直徑為25mm,底部直徑為20mm。
2 套杯;帶有蓋子的離心樞軸杯,內(nèi)裝多孔堝底的瓷坩堝及相應(yīng)的支架,要求套杯與坩堝支架彼此對應(yīng)平衡,并成對地編號。
35.0.3 土的離心含水當(dāng)量試驗,應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1 試樣制備應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第3.1.5條的規(guī)定進(jìn)行。過0.5mm篩,攪拌均勻,稱試樣5g,數(shù)量不得少于兩份,將試樣倒入底面鋪濕濾紙的坩堝內(nèi)。
2 將坩堝置于盛有純水的盆內(nèi),水深應(yīng)高出試樣表面,靜置8-10h,當(dāng)試樣表面出現(xiàn)自由水時,表示試樣已飽和,再將裝有試樣的坩堝放入保濕缸內(nèi)靜置,時間不應(yīng)少于2h。
3 取出坩堝,吸去試樣表面的自由水,放入離心機(jī)樞軸杯中,將成對的坩堝放在離心機(jī)的對稱位置上。將離心機(jī)調(diào)至預(yù)定的轉(zhuǎn)速,該轉(zhuǎn)速應(yīng)使試樣重心處經(jīng)受1000倍重力的離心力,旋轉(zhuǎn)1h,再減小轉(zhuǎn)速,使離心機(jī)在5min內(nèi)停止轉(zhuǎn)動。
4 試驗結(jié)束,取出坩堝,稱坩鍋和濕土的總質(zhì)量。
5 將坩堝置于烘箱內(nèi),在105-110℃溫度下烘干,稱坩堝和干土的總質(zhì)量。
注:試驗后,當(dāng)試樣頂部出現(xiàn)自由水時,表示試樣有積水作用,應(yīng)該將水分算入濕土質(zhì)量,但必須在記錄中加以說明。
35.0.4 土的離心含水當(dāng)量,應(yīng)按下式計算,準(zhǔn)確至0.1%。

35.0.5 土的離心含水當(dāng)量試驗成對試樣所測得的兩個含水當(dāng)量的平行差值,應(yīng)符合下列規(guī)定:離心含水當(dāng)量小于、等于15%時,平行差值不大于1%;離心含水當(dāng)量大于15%時,平行差值不大于2%。
35.0.6 離心含水當(dāng)量試驗記錄格式見附錄D表D-58。
附錄A 試驗資料的整理與試驗報告
A.0.1 為使試驗資料可靠和適用,應(yīng)進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)分析和整理。整理時對試驗資料中明顯不合理的數(shù)據(jù),應(yīng)通過研究,分析原因(試樣是否具有代表性、試驗過程中是否出現(xiàn)異常情況等)或在有條件時,進(jìn)行一定的補(bǔ)充試驗后,可決定對可疑數(shù)據(jù)的取舍或改正。
A.0.2 舍棄試驗數(shù)據(jù)時,應(yīng)根據(jù)誤差分析或概率的概念,按三倍標(biāo)準(zhǔn)差(即3s)作為舍棄標(biāo)準(zhǔn),即在資料分析中應(yīng)該舍棄那些在
范圍以外的測定值,然后重新計算整理。
A.0.3 土工試驗測得的土性指標(biāo),可按其在工程設(shè)計中的實際作用分為一般特性指標(biāo)和主要計算指標(biāo)。前者如土的天然密度、天然含水率、土粒比重、顆粒組成、液限、塑限、有機(jī)質(zhì)、水溶鹽等,系指作為對土分類定名和闡明其物理化學(xué)特性的土性指標(biāo);后者如土的粘聚力、內(nèi)摩擦角、壓縮系數(shù)、變形模量、滲透系數(shù)等,系指在設(shè)計計算中直接用以確定土體的強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性等力學(xué)性的土性指標(biāo)。
A.0.4 對一般特性指標(biāo)的成果整理,通??刹捎枚啻螠y定值x1的算術(shù)平均值
,并計算出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差s和變異系數(shù)Cv,以反映
實際測定值對算術(shù)平均值的變化程度,從而判別其采用算術(shù)平均值時的可靠性。

A.0.5 對于主要計算指標(biāo)的成果整理,如果測定的組數(shù)較多,此時指標(biāo)的最佳值接近于諸測值的算術(shù)平均值,仍可按一般特性指標(biāo)的方法確定其設(shè)計計算值,即采用算術(shù)平均值。但通常由于試驗的數(shù)據(jù)較少,考慮到測定誤差、土體本身不均勻性和施工質(zhì)量的影響等,為安全考慮,對初步設(shè)計和次要建筑物宜采用標(biāo)準(zhǔn)差平均值,即對算術(shù)平均值加(或減)一個標(biāo)準(zhǔn)差的絕對值
。
A.0.6 對不同應(yīng)力條件下測得的某種指標(biāo)(如抗剪強(qiáng)度等)應(yīng)經(jīng)過綜合整理求取。在有些情況下,尚需求出不同土體單元綜合使用時的計算指標(biāo)。這種綜合性的土性指標(biāo),一般采用圖解法或最小二乘方分析法確定。
1 圖解法:將不同應(yīng)力條件下測得的指標(biāo)值(如抗剪強(qiáng)度)求得算術(shù)平均值,然后以不同應(yīng)力為橫坐標(biāo),指標(biāo)平均值為縱坐標(biāo)作圖,并求得關(guān)系曲線,確定其參數(shù)(如土的粘聚力c和角摩擦系數(shù)tgφ)。
2 最小二乘方分析法:根據(jù)各測定值同關(guān)系曲線的偏差的平方和為最小的原理求取參數(shù)值。
3 當(dāng)設(shè)計計算幾個土體單元土性參數(shù)的綜合值時,可按土體單元在設(shè)計計算中的實際影響,采用加權(quán)平均值,即:

A.0.7 試驗報告的編寫和審核應(yīng)符合下列要求:
1 試驗報告所依據(jù)的試驗數(shù)據(jù),應(yīng)進(jìn)行整理、檢查、分析,經(jīng)確定無誤后方可采用。
2 試驗報告所需提供的依據(jù),一般應(yīng)包括根據(jù)不同建筑物的設(shè)計和施工的具體要求所擬試驗的全部土性指標(biāo)。
3 試驗報告的內(nèi)容應(yīng)包括:試驗方案的簡要說明(工程概況,所需解決的問題以及由此對試樣的采制,試驗項目和試驗條件提出的要求),試驗數(shù)據(jù)和基本結(jié)論。
4 試驗報告中一律采用國家頒布的法定計量單位。
5 試驗報告應(yīng)按以下方面審查:
1)對照委托任務(wù)書,檢查試驗項目是否齊全。
2)檢查試驗項目是否按照試驗方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
3)綜合分析檢查各指標(biāo)間的關(guān)系是否合理。
4)對需要進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的試驗報告應(yīng)檢查選用的方法是否合理,結(jié)果是否正確。
5)檢查土的定義是否與相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)相符。
6 試驗報告審批應(yīng)符合以下程序:
1)由試驗人員填寫成果匯總表。
2)經(jīng)校核人員校核匯總表中的數(shù)據(jù)。
3)由試驗負(fù)責(zé)人編寫試驗報告。
4)由技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字并蓋章發(fā)送。
附錄B 土樣的要求與管理
B.0.1 采樣數(shù)量應(yīng)滿足要求進(jìn)行的試驗項目和試驗方法的需要,采樣的數(shù)量按表B.0.1規(guī)定采取,并應(yīng)附取土記錄及土樣現(xiàn)場描述。

B.0.2 土樣的驗收和管理。
1 土樣送達(dá)試驗單位,必須附送樣單及試驗委托書或其他有關(guān)資料。送樣單應(yīng)有原始記錄和編號。內(nèi)容應(yīng)包括工程名稱,試坑或鉆孔編號、高程、取土深度、取樣日期。如原狀土應(yīng)有地下水位高程、土樣現(xiàn)場鑒別和描述及定義、取土方法等。試驗委托書應(yīng)包括工程名稱、工程項目、試驗?zāi)康摹⒃囼烅椖?、試驗方法及要求。例如原狀土進(jìn)行力學(xué)性試驗時,試樣是在天然含水率狀態(tài)下還是飽和狀態(tài)下進(jìn)行;剪切試驗的儀器(三軸或直剪);剪切試驗方法(快剪、固快,不固結(jié)不排水,固結(jié)不排水等);剪切和固結(jié)的最大荷重;滲透試驗是垂直還是水平方向,求哪一級荷重或某一個干密度(孔隙比)下的固結(jié)系數(shù)或濕陷滲透系數(shù);黃土壓縮試驗須提出設(shè)計荷重。擾動土樣的力學(xué)性試驗要提出初步設(shè)計干密度和施工現(xiàn)場可能達(dá)到的平均含水率等。
2 試驗單位接到土樣后,應(yīng)按試驗委托書驗收。驗收中需查明土樣數(shù)量是否有誤,編號是否相符,所送土樣是否滿足試驗項目和試驗方法的要求。必要時可抽驗土樣質(zhì)量,驗收后登記,編號。登記內(nèi)容應(yīng)包括:工程名稱、委托單位、送樣日期、土樣室內(nèi)編號和野外編號、取土地點和取土深度、試驗項目的要求以及要求提出成果的日期等。
3 土樣送交試驗單位驗收、登記后,即將土樣按順序妥善存放,應(yīng)將原狀土樣和保持天然含水率的擾動土樣置于陰涼的地方,盡量防止擾動和水分蒸發(fā)。土樣從取樣之日起至開始試驗的時間不應(yīng)超過3周。
4 土樣經(jīng)過試驗之后,余土應(yīng)貯存于適當(dāng)容器內(nèi),并標(biāo)記工程名稱及室內(nèi)土樣編號,妥善保管,以備審核試驗成果之用。一般保存到試驗報告提出3個月以后,委托單位對試驗報告未提出任何疑義時,方可處理。
5 處理試驗余土?xí)r要考慮余土對環(huán)境的污染、衛(wèi)生等要求。
附錄C 室內(nèi)土工儀器通用要求
C.0.1 本標(biāo)準(zhǔn)適用于室內(nèi)土工儀器,規(guī)定試驗儀器的通用要求,以保證試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。
C.0.2 室內(nèi)土工儀器設(shè)備的通用要求。
1 室內(nèi)土工儀器的基本參數(shù)應(yīng)能滿足各類土性指標(biāo)試驗的要求,各類試驗所用儀器的參數(shù)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《土工儀器的基本參數(shù)及通用技術(shù)條件》GB/T15406第一篇之4的規(guī)定。
2 室內(nèi)土工儀器應(yīng)具備預(yù)計使用所要求的計量特性(如準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度、量程及分辨力等),基本特性要求可按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15406第一篇之5.5的規(guī)定選用。
3 室內(nèi)土工儀器的結(jié)構(gòu)、材料、工作環(huán)境應(yīng)滿足GB/T15406第一篇之5.2、5.3和5.4規(guī)定的要求。
C.0.3 室內(nèi)土工儀器的準(zhǔn)確度和校準(zhǔn)。
1 各類室內(nèi)土工儀器的準(zhǔn)確度應(yīng)符合GB/T15406第一篇之5.5.1、5.6.2及該標(biāo)準(zhǔn)附錄《土工室內(nèi)主要儀器準(zhǔn)確度表》規(guī)定的要求。
2 儀器中配備計量標(biāo)準(zhǔn)器具時,應(yīng)按規(guī)定的檢定周期送交有計量檢定能力的單位檢定。
3 所有室內(nèi)土工儀器使用前應(yīng)按有關(guān)校驗規(guī)程進(jìn)行校準(zhǔn)。
4 對專用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)和原理較復(fù)雜的儀器,尚未制訂計量檢定規(guī)程和校驗方法的,可按《國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》的要求編寫校驗方法,按程序?qū)徟筮M(jìn)行儀器校驗。
C.0.4 不合格儀器及處理方法。
1 不合格儀器系指已經(jīng)損壞、過載或誤動作;工作不正常;功能出現(xiàn)可疑;超過規(guī)定的確認(rèn)間隔時間,鉛封完整性被破壞。
2 凡不合格的儀器應(yīng)停止使用,隔離存放,作出明顯的標(biāo)記。
3 不合格的儀器應(yīng)作以下處理:
1)儀器不準(zhǔn)確或有其他故障時,應(yīng)先進(jìn)行調(diào)整,仔細(xì)檢查或修理,再經(jīng)檢定或校驗合格后重新投入使用。
2)對不能調(diào)整或修復(fù)的儀器,應(yīng)報廢。
3)對具有多功能和多量程的儀器,經(jīng)證實能在一種或多種功能或量程內(nèi)正常使用時,應(yīng)標(biāo)明限制使用的范圍,可在規(guī)定的正常功能和量程內(nèi)使用。
C.0.5 儀器設(shè)備管理應(yīng)符合以下要求:
1 編制儀器設(shè)備一覽表,其內(nèi)容為:儀器名稱、技術(shù)指標(biāo)、制造廠家、購置日期、保管人。
2 編制儀器設(shè)備檢定(校驗)周期表,其內(nèi)容包括:儀器設(shè)備名稱、編號、檢定周期、檢定單位、最近檢定日期、送檢負(fù)責(zé)人。
3 所有儀器設(shè)備應(yīng)有統(tǒng)一格式的標(biāo)志。
1)標(biāo)志分“合格”“準(zhǔn)用”“停用”3種,分別以綠、黃、紅3種顏色表示。
2)標(biāo)志內(nèi)容:儀器編號、檢定結(jié)論、檢定日期、檢定單位。
3)可拆卸的檢測儀表組合成的儀器,每個儀表應(yīng)有獨(dú)立的標(biāo)志;不可拆卸儀表組合成的儀器可,以只有一個標(biāo)志。
4 儀器說明書應(yīng)妥善保存,并能方便使用。
5 建立儀器檔案,其內(nèi)容為:使用記錄、故障及維修情況記錄。
附錄D 各項試驗記錄
附錄D 各項試驗記錄

































