JTG E40―2007土工检测作业指导书

中铁西南科学研究院有限公司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）4.3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、技术标准中铁西南科学研究院有限公司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JTGE40—2007公路土工试验规程T0103－1993（JTGE40－2007）土工含水率试验（烘干法）T0104－1993（JTGE40－2007）土工含水率试验（酒精燃烧法）T0107－1993（JTGE40－2007）土工密度试验（环刀法）T0115－1993（JTGE40－2007）土工颗粒分析试验（筛分法）T0116－2007（JTGE40－2007）土工颗粒分析试验（密度计法）T0118－2007（JTGE40－2007）土工界限含水率试验（液塑限联合测定法）T0131－2007（JTGE40－2007）土工击实试验T0134－1993承载比（CBR）试验GB/T8170—2008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%、滴管、火柴、调土刀中铁西南科学研究院有限公司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-5℃－50℃，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0－50℃，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、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4~5cm2.1.4.3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。2.1.5.3电子秤：型号ACS－3A，称量3kg，感量1g。2.1.5.4筛：孔径5mm、20mm、40mm。中铁西南科学研究院有限公司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5－30℃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中铁西南科学研究院有限公司状土时，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0~0.05m、0.05~0.25m、0.25~0.50m、0.50~0.75m、0.75~1.0m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30~50g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30~50g密度砂类土原状10cm×10cm×10cm细粒土原状或Φ10cm×20cm颗粒分析砂砾扰动20.5~7kg砂类土扰动2200~500g细粒土扰动100~400g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3kg3.2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。中铁西南科学研究院有限公司4.1.2试验步骤4.1.2.1取代表性试样15－50g，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105－110℃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65－70℃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，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：100ssmmmw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50.3JTGE40－200740≤1≥40≤24.2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5-10g,砂性土20-30g),放入称量盒中,称湿土质量。中铁西南科学研究院有限公司4.2.2.2用滴管将酒精注入放有试样的称量盒中，直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1m，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：ρ0——湿密度，g/cm3ρd——干密度，g/cm3m1——环刀和土合质量，gm2——环刀质量，gv——环刀容积，cm3ω——含水率，％计算至0.01g/cm3。01.010210dvmm　　　　中铁西南科学研究院有限公司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0.03g/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4.4.1.1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（JTGE40－2007）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（JTGE40－2007）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量筒内径（精度至1mm），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。中铁西南科学研究院有限公司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；A——1000ml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200－300g，过2mm筛，求出筛上试样总质量百分比。取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