公路土工试验规程条文说明

公路土工试验规程条文说明JTJ051-93长江委信息研究中心馆藏1公路土工试验规程条文说明JTJO51-93修订说明根据交通部工程管理司下达修订《公路土工试验规程JTJO51-85》（以下简称《85规程》）的任务，交通部公路科学研究所和参加单位在1990至1992的三年时间内，遵照1989年10月在西安召开的《85规程》座谈会纪要精神，以两个现行国家标准《土工试验方法标准GBJ123－88》和《土的分类标准GBJ145-90》为基础，对《85规程》进行了修订，又参考1988年实施的国家标准《森林土壤分析方法》，对化学性质试验也进行了修订，这次修订的主要内容为：一、土分类：遵照国家标准《GBJ145-90》，对《85规程》中的公路土分类进行了较大的修改。二、含水量：取消了炒干法。三、密度试验：以灌水法取代水袋法；以灌砂筒和标定罐取代由漏斗、漏斗架、防风筒和套环组成的灌砂法密度试验仪；以电动取土器法取代手工取土器法。四、比重试验：取消了比重瓶的计算校正法；增列了浮称法和虹吸筒法。五、颗粒分析试验：增加了甲种比重计法。六、收缩试验：增列了原状土收缩试验。七、膨胀试验：增加了有荷载膨胀量试验和膨胀力试验。八、增列了对粗粒土和巨粒土的最大干密度试验。九、回弹模量试验：增列了强度仪法；取消了抗压法。十、直接剪切试验：增列了粘质土的侵剪试验。十一、取消了十字板剪切试验和无凝聚性土天然坡角试验。十二、酸碱度试验：删去了比色法。十三、易溶盐试验：修订了硫酸根测定的质量法和EDTA间接配位滴定法；增列了钠、钾离子的火焰光度法；删去了钠、钾离子总量的计算。十四、中溶盐试验：删去了容量法；增列了质量法。十五、难溶盐试验：删去了容量法。十六、阳离子交换量试验：删去了“酸性土交换性盐基组成的测定”和“石灰性土代换性钙的测定。”十七、矿物成分试验：删去了氧化钛、五氧化二磷及氧化钠、氧化钾的计算。十八、增列了各项化学性质试验结果的允许差表（附录C）和二氧化水利水电工程监理适用规范全文数据库长江委信息研究中心馆藏2碳密度表（附录D）。为便于有关设计、施工、科研、教学等单位人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定，《公路土工试验规程》编制组根据建设部《工程建设技术标准编写暂行办法》（91年建标技字第32号文）的统一要求，按《公路土工试验规程》的章、节、条顺序，编制《公路土工试验规程条文说明》，供国内公路部门和单位参考。在使用中如发现本条文说明有欠妥之处，请将意见直接函寄北京北三环中路48号交通部公路科学研究所（邮政编码100088）。公路土工试验规程条文说明JTJ051-93长江委信息研究中心馆藏3目录1总则2土的工程分类2.1一般规定2.2巨粒土分类2.3粗粒士分类2.4细粒土分类2.5特殊土分类2.6土的简易鉴别分类和描述3土样的采集、运输和保管4土样和试样制备5含水量试验5.1烘干法5.2酒精燃烧法5.3比重法5.4碳化钙气压法6密度试验6.1环刀法6.2电动取土器法6.3蜡封法6.4灌水法6.5灌砂法7比重试验7.1比重瓶法7.2浮称法7.3虹吸筒法8颗粒分析试验8.1筛分法8.2比重计法8.3移液管法9界限含水量试验9.l液限塑限联合测定法9.2滚援法塑限试验9.3缩限试验10收缩试验11天然稠度试验12砂的相对密实度试验水利水电工程监理适用规范全文数据库长江委信息研究中心馆藏413膨胀试验13.l自由膨胀率试验13.2无荷载膨胀量试验13.3有荷载膨胀量试验13.4膨胀力试验14毛细管水上升高度试验15渗透试验15.l常水头渗透试验15.2变水头渗透试验16击实试验17粗粒土和巨粒土最大干密度试验17.1振动台法17.2表面振动压实仪法18承载比（CBR）试验19回弹模量试验19.1承载板法19.2强度仪法公路土工试验规程条文说明JTJ051-93长江委信息研究中心馆藏51总则1.0.1本规程包括29个测定土的基本工程性质的试验项目。修订本规程的目的是使公路系统的试验室在进行土工试验时有一个统一的试验准则，使所有的试验结果具有一致性和可比性。1.0.3至1.0.4共性技术要求系指土的物理、水理、力学和化学性质试验中带共性的要求或标准，内容涉及土性指标的选择、成果整理、指标换算和试验报告等，是参考其他部门经验并结合公路工程特点制订的。1.0.5本规程中土的工程分类系以国家标准《土的分类标准GBJ145-90》为基础进行编制的，各项基本试验遵照《土工试验方法标准GBJ123-88》对《公路土工试验现程JTJ051-85》（以下简称《85规程》）进行了修订。2土的工程分类2.1一般规定2.1.1本分类以《土的分类标准GBJ145-90》为基础，系为公路岩土工程进行分类而编制，属专门分类标准。内容包括对土类进行鉴别；确定其名称和代号，并给以必要的描述。由此可使公路工程用土的名称统一，并对土的工程性质具有定性的了解。2.1.2土的工程分类是土工试验方法的内容之一，故分类试验应遵照本规程有关试验项目中规定的方法和要求进行。2.1.3本分类将土分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土，可以满足一般的工程需要。由于土分类系按扰动试样进行，因此，土的天然状态如密度的松紧，含水状态的干、湿，结构状态的成层或各向异性，历史应力为正常固结或超固结等，分类中均未考虑，也不可能考虑。为此，象软土、冻土等都没有列入本标准。土的地质成因对土的性质有一定影响，但目前还没有反映这种因素的定量指标，而且属于同一成因的土类，其性质也会千差万别，所以绝大多数分类都不按成因划分土类。填土实际上是一种无确定概念的材料，可以是本标准所包括的各种土类，也可以是建筑房碴或工业弃料，遇到这种情况，建议在试样描述中详细记录说明。盐渍土是我国西北地区分布较广的土类，本标准将其并入特殊土，但以含盐量作为划分依据。2.1.4粗粒土的性质主要决定于土颗粒的粒径分布和特征，而细粒土的性质却主要取决于土粒和水相互作用的状态，即决定于土的塑性。土中有机质对土的工程性质也有影响。土颗粒的分布特征可用筛分法确定，土的塑性指标易于借常规试验测定。这些特征和指标也可在现场凭目测和触感的经验方法估计，根据这些特征和指标判别土类，即能反映土的主要物理力学性质，操作也方便。2.1.5粒组划分界限系反映土的某些性质改变的粒径值，如具有分子运动、毛细管水上升、亲水性、渗透性等。本分类采用的粒组范围主要是水利水电工程监理适用规范全文数据库长江委信息研究中心馆藏6根据国外标准并结合实际应用而规定的。关于粘粒与粉粒的交界粒径，目前世界多数国家已采用0.002mm作为标准。《GBJ145-90》采用0.005mm作为粘粒上限。但鉴于我国公路部门在过去多采用0.002mm作为粘粒上限，路基路面设计、施工中有关参数例如土基回弹模量，路基填土高度等的提出，均以此作为基础，故宜采用0.002mm作为粘粒上限。又鉴于活动性指标a计算公式a＝Ｉｐ/C中的C系指小于0.002mm的颗粒含量；根据一千多个土样试验结果的回归分析，发现活动性指数α与粘粒（＜0.002mm）含量C呈α＝αC-β的曲线关系。因此，用0.002mm作为粘粒上限，更能反映土的活性。2.1.6粗粒土的可压实性、强度、压缩性和渗透性等均与土的级配有关。Cu和Cc两指标是国际通用指标。2.1.7塑性图是美、英、日、德等国长期用于细粒土分类标准，国际上称它为卡氏（Casagrannde）塑性图。图中的液限是由国外广泛应用的卡氏蝶式仪测定的。为照顾到我国实际情况，《GBJ145-90》采用了两个液限标准ωL和ωL10，ωL与蝶式仪液限时的不排水强度等效，为此，《GBJI45-90》规定，如果测定土的液限采用蝶式仪或相当于76g锥入土深度17mm，或其它认可的等效方法（如10Og锥入土深度20mm），均可采用图2.4.3的塑性图进行分类。ωL10为76g锥入土深度10mm时的液限。在一个国家同时出现两个波限标准，不能算是标准，而且容易造成混乱。在公路系统，宜采用100g锥液限标准。为了不使分类过细，仍如《GBJ145-90》一样，塑性图只采用A、B两条线，A线上有机土分别用CHO和CLO表示。2.1.3本分类采用的各种代号和国外采用的相同。只是几种特殊土的代号系本标准所规定，以免与其它代号相混。国际上对漂石与块石、卵石与小块石、砾石与角砾均用同一代号表示，不易区分，建议用棱角形“angular”的第一个字母“a”作为B、Cb和G的脚标加以区分，即块石为Ba，小块石为Cba，角砾为Ga。2.2巨粒土分类2.2.1与国外分类相比，巨粒土分类体系是我国分类标准的特色之一。本分类将含巨粒的土分为三档：土中巨粒组质量超过总质量50％的土称巨粒土，这时巨粒在土中起骨架作用，决定着土的主要性状。土中巨粒组质量为总质量50％～15％时，土占优势，巨粒部分起骨架作用，部分起充填作用，笼统称为漂（卵）石质土。土中巨粒组质量少于总质量15％时，巨粒体积将不足试样总体积的10％，可视为散布在土内的零星颗粒，对土的总体性状不致有明显影响，故可舍去不计，扣除巨粒后土样按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名。2.2.2至2.2.6土中巨粒组质量多于试样总质量75％时，它们在土中所公路土工试验规程条文说明JTJ051-93长江委信息研究中心馆藏7占体积已超过2/3，形成了骨架，对土的性状起主宰作用，这类土应称（纯）巨粒土。巨粒组为总质量的75％～50％，巨粒虽起主要作用，但土料的影响也不可忽视，为简化起见，定名为漂（卵）石夹土。漂石质量多于总质量50％的土称漂石。这里漂石含量以试样总质量计，是为了与我国一些专门标准中的累积含量的概念取得一致。漂石质量少于总质量50％的土称卵石，从土的力学性质来看，此种土可能被“降级”使用、因为此时漂石粒质量可能比卵石粒的还要多。漂（卵）石夹上的划分也基于上述考虑。漂（卵）石质土是根据习惯概念分类定名。2.3粗粒土分类2.3.2砾类土按其中含细粒组的多少可分为三档。当细粒组含量少于5％时，细粒对砾类土性质无甚影响，应认为是（纯）砾。此时级配对土的性质有明显影响，应予考虑。本分类采用的两个级配指标和界限系根据我国长期工程经验，并参考国外主要标准确定的。2.3.3砂类土的分类定名和砾石土—一对应；是符合一般习惯推理的。2.4细粒土分类2.4.1细粒土可分为以下几种情况：一、土内粗粒组含量少于总质量的25％时，粗粒零星散布，对土的性质影响不大，故称（纯）细粒土。二、土内粗粒组含量为总质量的25％～50％时，粗粒已能起部分骨架作用，对土的性状有相当影响，理应在定名时予以反映。三、有机质成分对土的物理力学性质有不同程度的影响，分类时应予以反映。2.4.2根据本标准的土分类体系可将《85规程》原新老土名对照表修改如表2.4.2。鉴于老土名系按颗粒组成机械地划分，不同于新的分类体系，要完全套用新土名和代号是有困难的，因此，只能作大致的对照。从表2.4.2可以看出，一个老土名可能出现两个新土名，表明老分类法的不合理性。水利水电工程监理适用规范全文数据库长江委信息研究中心馆藏82.4.3利用塑性图进行细粒土分类的依据见本规程2.1.7说明。图中土类划分界限是按国际上广泛应用的标准和我国以往长期采用的按塑性指数Ip分类的标准确定的。图2.4.3中Ip＝10和Ip＝6两条横虚线之间的区域系过渡区，可能由低液限粉土ML过渡为低液限粘土CL。2.4.5分类指标有时正好位于划分界限上，此时应该从工程安全角度出发，确定土名称。2.4.8土中有机质成分可能是未完全分解的动植物残骸，也可能是经过完全分解而失去原成分性质的深色无定形物质，通常可由外观识别。目前对有机质含量缺少公认的测试方法，故各国的同类标准都按经验判别，用土烘烤后液限降低来判别，就是经验方法之一。2．4.9根据我国各地40O0余组有机质土的塑性指数Ip和液限ωL（76g锥液限标准）回归分析，得它们在塑性图上的分布如图2.4.9其中沿海和内陆冲积河漫滩相的有机质土位于A线以上，而内陆湖泊相沉积的有机质土则位于A线以下。A线以上有机质土的烧失量一般为5公路土工试