作业指导书(土工类)(DOC)

1目录1、界限含水量试验---------------------------------------------P2~P42、击实试验-----------------------------------------------------P5~P133、含土粗集料筛分试验------------------------------------P14~P242界限含水量试验一、试验依据规程JTJ051—93《公路土工试验规程》中的T0118—93项，液限塑限联合测定法。二、试验目的及适用范围本试验的目的是联合测定土的液限和塑限，为划分土类、计算天然稠度、塑性指数，供公路设计和施工使用。本试验适用于粒径不大于0.5mm，有机质含量不大于试样总质量5%的土。三、仪器设备1.TYS—2型电脑土壤液塑限联合测定仪；锥与连杆重：100±0.1g及76±0.1g两种；锥角为30°±2°；读数显示形式为四位液晶数显。2.盛土杯：直径5cm，深度4～5cm。3.天平：称量200g，感量0.01g。4.其它：筛（孔径0.5mm）、调土刀、调土皿、称量盒、研钵（附带橡皮头的研杵或橡皮板、木棒）、干燥器、吸管、凡士林等。四、试验步骤1.取有代表性的天然含水量或风干土样进行试验。如土中含大于0.5mm的土粒或杂物时，应将风干土样用带橡皮头的研杵研碎或用木棒在橡皮板上压碎，过0.5mm的筛。取0.5mm筛下的代表性土样200g，分开放入三个盛土皿中，加入不同数量的蒸馏水，土样的含水量分别控制在液限（a点）、略大于塑限（c点）和二者的中间状态（b点）。用调土刀调匀，盖上湿布，3放置18h以上。测定a点的锥入深度应为20（±0.2）mm。测定c点的锥入深度应控制在5mm以下。对于砂类土，测定c点的锥入深度可大于5mm。2.将制备的土样充分搅拌均匀，分层装入盛土杯，用力压密，使空气逸出。对于较干的土样，应先充分揉搓，用调土刀反复压实。试杯装满后，刮成与杯边平齐。3.接通电源，调平机身，打开开关，装上锥体。4.将装好土样的试杯放在升降座上，手推升降座上的拨杆，使试杯徐徐上升，土样表面和锥尖刚好接触，蜂鸣器报警，停止转动拨杆，按检测键，传感器清零，同时锥体立刻自行下沉，5s时液晶显示器上显示锥入深度，数据显示停留时间至少为5秒钟。试验完毕，手拿锥体向上，锥体复位（锥体上端有螺纹，可与测杆上螺纹相配）。5.改变锥尖与土体接触位置（锥尖两次锥入位置距离不小于1cm），重复第4条步骤，得锥深入度值，允许误差为0.5mm，否则，应重作。6.去掉锥尖入土处的凡士林，取10g以上的土样两个，分别放入称量盒内，称重（准确至0.01g，测定其含水量ω1，ω2，（计算到0.1%）。计算含水量平均值ω。7.重复第2条至第6条，对其它两个含水量土样进行试验，测其锥入深度和含水量。五、结果整理41.在二级双对数坐标纸上，以含水量ω为横坐标，锥入深度h为纵坐标，点绘a、b、c三点含水量的h—ω图（见规程JTJ051—93中P82图9.1.4-1），连此三点，应呈一条直线。如三点不在同一直线上。要通过a点与b、c两点连接成两条直线，根据液限（a点含水量）在hp—ωL图上查得hp，以此hp再在h—ω图上的ab及ac两直线上求出相应的两个含水量，当两个含水量的差值小于2%时，以该两点含水量的平均值与a点连成一直线。当两个含水量的差值大于2%时，应重做试验。2.在h—ω图上，查得纵坐标入土深度h=20mm所对应的横坐标的含水量w，即为该土样的液限ωL。3.根据第2条求出的液限，通过液限ωL与塑限时入土深度hp的关系曲线图（见规程JTJ051—93中P83图9.1.4-2），查得hp再由图9.1.4-1求出入土深度为hp时所对应的含水量，即为该土样的塑限ωp，查ωL—hp图关系图时，须先通过简易鉴别法及筛分法（见M0101—93及T0115—93）把砂类土与细粒土区别开来，再按这两种土分别采用相应的ωL—hp图关系曲线；对于细粒土，用双曲线确定hp值；对于砂类土，则用多项式曲线确定hp值。4.本试验记录格式见（见规程JTJ051—93中P84图9.1.4）六、报告1.土的鉴别分类和代号。2.土的液限ωL、塑限ωp和塑性指数Ip。5击实试验一、试验依据规程JTJ051—93《公路土工试验规程》中的T0131—93项。JTJ057—94《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中的T0804—94项。GB/T50123—1999《土工试验方法标准》中的P52—P56第10项击实试验。二、试验的目的及适用范围击实试验分为轻型击实和重型击实两种方法。轻型击实试验系指使用锤重2.5kg，落高30cm，单位击实功为598.2kJ/m3的击实试验方法；重型击实试验是指使用锤重4.5kg，落高45cm，单位击实功为2677.2kJ/m3左右的击实试验方法。轻型击实法：本法适用于缺乏重型击实试验条件的低等级道路土壤击实试验，其中大试筒（体积V＝2177cm3）适用于粒径不大于38mm的土；小试筒（体积V＝997cm3）适用于粒径不大于25mm的土。试验的目的是测定该土样的最佳含水量和最大干密度，为现场密度（压实度）检验提供参照标准；重型击实法：本法适用于所有等级道路土壤击实试验，其中大试筒（体积V＝2177cm3）适用于粒径不大于38mm的土；小试筒（体积V＝997cm3）适用于粒径不大于25mm的土。试验的目的同轻型击实法。GB/T50123—1999《土工试验方法标准》中轻型击实试验单位体6积击实功约592.2kJ/m3，重型击实试验的单位击实功约2684.9kJ/m3。JTJ057—94《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中甲、乙法单位击实功为2.687J，丙法为2.677J。试验适用于在规定试筒内，对水泥稳定土（在水泥水化前）、石灰稳定土及石灰（或水泥）粉煤灰稳定土进行击实试验，以绘制稳定土的含水量—干密度关系曲线，从而确定其最佳含水量和最大干密度。三、仪器设备1.标准击实仪。轻、重型试验试验方法和设备的主要参数应符合JTJ051—93《公路土工试验规程》中的T0131—93项P128表16.0.2的规定。击实试验方法种类表表16.0.2试验方法类别锤底直径(cm)锤质量(kg)落高(cm)试筒尺寸层数每层击数击实功(kJ/m3)最大粒径(mm)内径(cm)高(cm)容积(cm3)轻型Ⅰ法Ⅰ.1Ⅰ.2552.52.530301015.212.7129972177332759598.2598.22538重型Ⅱ法Ⅱ.1Ⅱ.2554.54.545451015.212.71299721775327982687.02677.22538JTJ057—94《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中的T0804—94项P10表3.0.17试验方法种类表3.0.1类别锤底直径(cm)锤质量(kg)落高(cm)试筒尺寸层数每层击数平均单位击实功（J）最大粒径(mm)内径(cm)高(cm)容积(cm3)甲5.04.5451012.79975272.68725乙5.04.54515.212.021775592.68725丙5.04.54515.212.021773982.67740GB/T50123—1999《土工试验方法标准》中，关于击实仪器的要求略有不同，见GB/T50123—1999《土工试验方法标准》中的P52—P56第10项击实试验P53表10.0.3击实仪主要部件规格表表10.0.3试验方法锤底直径(mm)锤质量(kg)落高(mm)击实筒尺寸护筒高度(mm)内径(mm)高(mm)容积(cm3)轻型击实512.5305102116947.450重型击实514.54571521162103.950注：三部规程中所列重型击实筒内应有直径151mm、高50mm的筒内垫块，做试验时不应忽视。2.烘箱及干燥器。3.天平：感量0.01g。4.台秤：称量10kg，感量5g。5.圆孔筛：孔径38mm、25mm、19mm和5mm各1个。6.拌和工具：400mm×600mm、深70mm的金属盘、土铲。7.其它：喷水设备、碾土器、盛土盘、量筒、推土器、铝盒、修土刀、平直尺等。8四、试样本试验可采用不同的的方法准备试样。各方法可按下表准备试料。（见JTJ051—93《公路土工试验规程》中的T0131—93项P129表16.0.3）试料用量表16.0.3使用方法类别试筒内径(cm)最大粒径(mm)试料用量(kg)干土法试样重复使用a101015.25253834.56.5干土法，试样不重复使用b1015.2至25至38至少5个试样，每个3至少5个试样，每个6湿土法，试样不重复使用c1015.2至25至38至少5个试样，每个3至少5个试样，每个61.干土法（土重复使用）将具有代表性的风干或在50℃温度下烘干的土样放在橡皮板上，用圆木棍碾散，然后过不同孔径的筛（视粒径大小而定）。对于小试筒，按四分法取筛下的土约3kg；对于大试筒，同样按四分法取样约6.5kg。估计土样风干或天然含水量，如风干含水量低于开始含水量太多时，可将土样铺于一不吸水的盘上，用喷水设备均匀地喷洒适当用量的水，并充分拌和，闷料一夜备用。2.干土法（土不重复使用）按四分法至少准备5个试样，分别加入不同水分（按2%～3%含水量递增），拌匀后闷料一夜备用。3.湿土法（土不重复使用）对于高含水量土，可省略过筛步骤，9用手拣除大于38mm的粗石子即可。保持天然含水量的第一个土样，可立即用于击实试验。其余几个试样，将土分成小土块，分别风干，使含水量按2%～3%递减。五、试验步骤1.根据工程要求，按规定选择轻型或重型试验方法。根据土的性质（含易击碎风化石数量多少，含水量高低），按规定选用干土法（土重复或不重复使用）或湿土法。2.将击实筒放在坚硬的地面上，取制备好的土样分3～5次倒入筒内。小筒按三层法时，每次约800～900g（其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/3）；按5层法时，每次约400～500g（其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/5）。对于大试筒，先将垫块放入筒内底板上，按5层法时，每层需试样约900g（细粒土）～1100g（粗粒土）；按三层法时，每层需试样1700g左右。整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层土的击实，击实时击锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于土样面，第一层击实完后，将试样表面“拉毛”，然后再装入套筒，重复上述方法进行其余各层土的击实。小试筒击实后，试样不应高出筒顶面5mm；大试筒击实后，试样不应高出筒顶面6mm。3.用修土刀沿套筒内壁削刮，使试样与套筒脱离后，扭动并取下套筒，齐筒顶细心削平试样，拆除底板，擦净筒外壁，称量，准确至1g。4.用推土器推出筒内试样，从试样中心处取样测其含水量，计算10至0.1%。测定含水量用试样的数量按表16.0.4（见JTJ051—93《公路土工试验规程》中的T0131—93项P131表16.0.4）规定取样（取出有代表性的土样）。两个试样含水量的精度应符合本规程5.1.5（见JTJ051—93《公路土工试验规程》中的T0103—93项P33表5.1.5）的规定。测定含水量用试样的数量表16.0.4最大粒径（mm）试样质量（g）个数＜515～201约5约501约19约2501约38约5001含水量测定的允许平行差值表5.1.5含水量（%）允许平行差值（%）5以下0.340以下≤140以上≤25.对于干土法（土重复使用），将试样搓散，然后按第四项方法进行洒水、拌和，但不需闷料，每次约增加2%～3%的含水量，其中有两个大于和两个小于最佳含水量，所需加水量按下式计算：）ω（ωω1101.001.01iwmm11式中：mw—所需的加水量，g；mi—含水量ω1时土样的质量，g；ω1—土样原有含水量，%；ω—要求达到的含水量，%。按上述步骤进行其它含水量试样的击实试验。对于干土法（土不重复使用）和湿土法，按第16.0.3条所备各个试样，分别按上述步骤进行击实试验。JTJ057—94《公路工程无机结合料稳