土力学实验指导 nosD1sS.K8
75lh07
一、环刀法密度和含水率实验 WmN(
(
1. 适用范围 l {>j8Ln
本实验适用于各类工程的地基、路基、填筑以及其它路用的细粒土及无机结合料细粒土的现场取样检测密度及压实度(系数)。 u+KZ. n/
2.检测用仪器设备 ovBmo2W/
2.1环刀:壁厚:1.5-2(mm), 容积:200±0.8(cm3)、100±0.43(cm3)、内径6.18cm; "=T&SY
2.2天平:感量:0.1g,最大称量应大于环刀加被取土的质量;感量:0.01g; Y)+q[MZ R
2.3铝盒及盒盖:有同一永久性编号,尺寸与环刀相配; O#^H.B
2.4烘箱:能准确控制温度在105-110℃; ?%}!_F`h%
2.5取土器或带手柄环刀盖; qc5[e
2.6其他:锤、修土刀、钢丝锯、凡士林等。 13`Mt1R
3.试样尺寸 sA77*T
试样体积:200cm3 、100 cm3、60cm3; P(TBFu
4.取样前准备工作 j)6p>6
4.1检查环刀壁,刀口是否完好,在环刀内壁涂一薄层凡士林; |E.BGdS
4.2备齐带手柄环刀盖、取土器、修土刀、铝盒、铁铲、锤等。 46Sz#^y
P
5.取样方法 AyOibnoZ2E
5.1 手锤打入法 T9H*]LxK
5.1.1确定取样地点,记录该点的桩号及标高; 6CIzT.
5.1.2将环刀刀口向下垂直放在土样上,将带手柄环刀盖盖在环刀刀背上; P
<+0sh
5.1.3锤击环刀盖手柄使环刀垂直均匀地切入土样,当刀盖上小孔有土冒出时停止锤击; cgSN:$p(R
5.1.4在距环刀150-200(mm)侧面用铁铲铲入,取出环刀; ~"CGur P
5.1.5擦净环刀外壁,用修土刀或钢丝锯削去环刀两端余土,并使土与环刀口齐平,在削土时不应将两端余土压入环刀内; $i5J}
5.1.6当环刀两端面有少量土不齐平时,可取适量土补齐但不得用力压入改变其原始状态.; =@?[.`
5.1.7 将记录有代表该样品桩号及标高的标签一同装入铝盒内,盖紧盒盖,带回试验室备用。 OmO#} k<
6.室内检测 @qq"X'3t
6.1检测前准备工作 ~~Ezt*lH
6.1.1检查天平是否在检定有效周期内,调整水平及零位; Kbf(P95+uL
6.1.2打开烘箱电源,将温度控制设置在105℃; I/MY4?(T
6.1.3将各试样代表的桩号及标高记录在原始记录表上。 U`mX
f#D
6.2检测步骤 ,T<JNd'
6.2.1从铝盒中取出环刀及试样,用天平称取环刀及试样合计质量M1,准确至0.1g,将环刀号及称后质量记录在原始记录表上; K+F"V W*?
6.2.2取二只铝盒称取其质量m1、m2备用; wG3b{0
6.2.3用修工刀去掉环刀一端面的表面土,从100cm3的环刀中取出15~30g的土置于铝盒中,作测定含水率用,在环刀另一端面重复以上操作,制成二份测定含水率用试样; YAOfuas]j
6.2.4将环刀中余土全部去除,擦净内外刀壁,称取其质量M2,准确至0.1g,称后质量记录在原始记录表上; 7RL J
6.2.5分别称取两个铝盒及试样的质量m3及m4准确至0.01g,将铝盒号及称后质量记录在原始记录表上; Y(.e e%;,
6.2.6将铝盒及试样放入烘箱,在105℃的温度下不小于6小时,烘至恒重; MK=oGzK
6.2.7将烘干后的铝盒及试样放入干燥器内冷却,冷却后盖好盒盖; :aej.>I0
6.2.8称取冷却后的铝盒及试样质量m5 、m6 准确到0.01g记录在原始记录表中。 1x:W 3.
7.计算 uK2HtRY1
7.1湿密度: 计算至0.01g / cm3 *WQ?r&[_'
式中: M1 - 环刀+土质量 (g) *;Mi/^pzK
M2 - 环刀质量 (g) >|E]??v
V - 环刀容积 (cm3) Nc7"`!;-
ρ - 湿密度 (g / cm3 ) LV^^Bd8Ct
7.2含水率: ^H3N1eC,`F
平均含水率: 计算至0.1% yu6{ 6[
式中: m1 ,m2 ..- 铝盒的质量 (g); 2@<_,'
m3 ,m4 - 烘干前铝盒及试样的质量 (g); A iM ukd,
m5 ,m6 - 烘干后铝盒及试样的质量 (g) xR/CP.dg
7.3本试验应进行二次平行测定, 二次平行测定方法。 -AdDPWn
7.4干密度: 计算至0.01g / cm3 <\~v$=G
式中: ρ - 湿密度 (g / cm3) ; oLT#'42+H
- 平均含水率(%); j|k/&q[St
ρd - 干密度 (g / cm3) ahg:mlaob
7.5本试验应进行二次平行测定, 二次平行测定结果之差不得大于0.03 g / cm3取二次平行测定值的平均值计算压实度(压实系数)。 nn_O"fZi
7.6压实度(压实系数) %8FfP5#
压实度 计算至0.1% /\w4k
压实系数 计算至0.01 J rx^
式中: K - 测试点的施工压实度(%); S\g9@g.
- 测试点的施工压实系数;
,Vhve'=*2
ρd - 试样的干密度(g / cm3); u
]e-IYH
ρc - 由击实试验得到的该试样的最大干密度(g / cm3) @M5+12FYt
8.检测结束工作 ](w)e
p~;3
8.1检测完毕应检查天平零位是否正常,关闭烘箱电源,擦净环刀、铝盒等工具; )!2@v@SQ
8.2将检测后的土样撤离试验室,打扫环境。 <l{oE?N
ub-3/T
!C#oZU]P
pCs3-&rI3
d m8t~38
$r/$aq=K
cag 5w~Px
pAE
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@N4_){s*
二、液塑限联合测定 {EoYU\x
1. 前言 _ ;j1g%
本实验适用于小于0.5mm以及有机质含量不大于样品总质量5%的土的液塑限联合测定。 {dpC;jsW1
2. 检测设备 bC
`<A
2.1液塑限联合测定仪:圆锥质量76g、锥角300,试样杯内径40mm,高度30mm。 'Qy6m'esW
2.1天平:称量200g,感量0.01g。 mr\,"S-`
3. 检测前准备工作:
'"B
3.1检查样品、试样置备及预处理 i1vz{Tc
3.1.1检查样品是否均匀是否含有大于0.5mm土粒和杂物,将样品风干,过0.5mm筛去除1杂质; >Ku4Il+36
3.1.2 用天然含水率样品直接检测的,取代表性土250(g),采用风干过筛的样品取200(g); !9;m~T7.
3.1.3 在样品中取3份(a、b、c)置备试样,各在橡皮板上用不同量的纯水将试样充分调拌均匀膏状、a试样含水量控制在使圆锥入土深度15-17(mm)、b试样含水量控制在使圆锥入工深度7-9(mm)、c试样含水量控制在使圆锥入土深度3-4(mm)),放入调土器,盖上湿布,浸润过夜; ba|xf@=&
3.1.4 将浸润过夜后的试样再次充分调拌均匀,分数层填入试样杯中,用力压密,使空气逸出,不应留有空隙,对较干的土样应充分搓揉,密实地填入试样杯中,填满后用刀刮成与杯边齐平; xE:jcA
d$}
3.1.5 检查联合测定仪圆锥是否完整并抹一薄层凡土林,各运转部件、计时、显示屏是否正常。 q]?qeF[
4. 检测步骤:
8G:/f3B=
4.1 将试样杯(a试样)放在联合测定仪的升降座上,使圆锥夹刚好接触试样的表面,启动测定仪,观察指示灯和圆锥下沉深度5秒后记录。 NfV|c~?d
4.2 取出试杯,挖去带有凡土林的试样,取剩余部份10g放入铝盒内,测定其含水率(方法同环刀法检测密度中的含水率测定)。 <fvu)
f
4.3 以4.1及4.2同样的方法完成b试样及c试样的测定。 23gN;eD+m6
5. 数据处理 >n"0>[:4
5.1以含水率为横坐标,圆锥入土深度为纵标在双对数坐标纸上绘制关系曲线,a、b、c三个应在一直线上当三点不在一直线上时,通过高含水率的点和其余两点连成二条直线,在下沉2mm 处查得相应的2个含水率。当两个含水率的差值小于2%,应以两点含水率的平均值与高含水率的点连一直线,当两个含水率的差值大于、等于2%时,应重做试验。 ?+t;\
5.2在含水率与圆锥下沉深度的关系图上查得下沉深度为17m所对应的含水率为液限,查得下沉深度为10mm所对应的含水率为10mm液限,查得下沉深度为2mm所对应的含水率为塑限,取值以百分数表示,准确至0.1%。 z9aR/:W}
5.3 塑性指数Ip r3'J{-kl
Ip = WL-Wp (计算至0.01) lL)f-8DX
WL-液限(%) 8z`ZHn3=
Wp-塑限(%) @]l|-xGCWn
5.4 液性指数IL :#YC_
id
IL =(W0-Wp)/ Ip (计算至0.01) t*IePz] /
式中:W0-样品天然含水量(%)。 |?T=4~b
6. 检测中的注意事项: 2{79,Js0
6.1 a、b、c三个试样含水量应预先通过试验取得,然后按取得的数据进行3.1.3条的操作。 YEu+kBlcQ
6.2试样制备对联合测定的精度具有头等重要意义,对靠近塑限的那个试样要充分搓揉,紧密地压入试杯中,用土工刀反复压实后刮平。 "ko*-FrQ
& FhJ%JK
d%7?913
Nny*C`uDF
=XR~I
三、击实试验 1K Fd
~U
1.前言 J@5iD
本实验方法适用于粒径不大于40mm的土用干土法击实以确定该土最大干密度和最佳含水率的试验。 m!FuC=e
2. 试样用量 表2-1 6$urrSQ`N0
试验方法 击实筒内径(cm) 试样用量(不少于) &=[!L0{
干土法 vB7Gx>BQd
(试样不重复使用) 小筒:10.0(10.2) 至少5个试样,每个3kg g04^M(
大筒:15.2 至少5个试样,每个6kg `K{}
Z@zo~*o
3. 仪器设备 7{m>W!
3.1 标准用击实仪 Cbff:IP
3.2 天平:感量0.01g;
_E C7r>V&
3.3 秤:感量1g,称量大于套筒质量加被击实的土的质量; vi##E0,N'^
3.4 筛:孔径40mm、25mm、5mm等; W.j^L;
3.5 金属盘、土铲、修土刀、推土器、碾土器、喷水器、铝盒; \S;[7T
3.6 量筒、分度值1ml; +``vnC
3.7 烘箱:能准确控制在105-110℃。 <=.6Z*x+
4.检测前准备工作 :h(HKMSk1
4.1 备齐与试验类别方法相配的设备仪器; Y#F.{i
4.2 检查天平是否在检定有效周期内,调整好水平及零位; cGV%=N^BE<
4.3 打开烘箱电源,将温度控制设置在105℃。 `+,?%W)
5.试样的制备 ;fNCbyg4
I
5.1 干土法(土可重复使用) &>jz[3
5.2 将样品用四分法得到大于上表规定的总量,风干或在50℃温度以下烘干,置于橡皮板上,用圆木棍碾散或用碾土器碾散; KhR3$|fH<
5.3 取二份各约20g的土测定风干土的含水率W; ;Nn(
5.4 将碾散的土过筛(筛孔视颗粒大小而定); AU9C#;JD
5.5 按表规定约3kg土样,称量m0,准确到1g; poQ_r<I
5.5 按试样的塑限估计最佳含水率,依此含水率2%的增量和减量(各2个)来确定试样的含水率,共确定5个含水率。 '[$KG
5.6 以下式计算出各试样的需加水量 6e ?xu8|
EH844k8
p
式中: mw - 需加水量 (g) =8]`-(
w0 - 试样风干后含水率 (%) *u+DAg'&
w .- 以塑限估计的最佳含水率及以此递增或递减的含水率(%) =Y2 Rht
计算需加水的体积V :!aLa}`@
V = mw /ρ水 (ml) hz:7W8
式中: ρ水 - 水的密度g / cm3 p<L7qwOii
5.7将称好的m0 克质量的土平铺于不吸水的平板上,用喷水器往土样上均匀喷洒V (ml)的水,静置一段时间后,装入塑料袋并密封静置备用,共制备5个不同含水率的试样,静置时间对高液限粘土(wL>50;IP>25)不少于24h,对低液限粘土(wL>50;IP<25)不少于12h。. yj:@Fg-3g
6.试样击实 OJe!K:
6.1以电动击实仪工作 [icD*N<Gc
6.1.1 将击实筒与底座联接好,安装好套筒,检查联接和安装是否可靠; p/Ul[7A4e
6.1.2 在筒内壁均匀涂一薄层润滑油; ^%f8JoB
6.1.3 打开塑料袋,观察袋内试样颜色,含水率均匀的试样颜色应均匀一致; :rb;*nY!
6.1.4.1市政道路规程 表6-1 JBpV'_"]
类别 击实筒容积(cm3) 层数 每层装入量约(g) 每层击数(次) .YF1H<gwa
轻 }b2YX+/e$f
型 997 3 800-900 27 +R*DE5dz
2177 3 1700 59 ai<qK3!O
重 s{^B98d+W
型 997 5 400-500 27 V(`]hH0;T
2177 3 1700 98 ("a@V8M`$F
AS;Sz/YP
6.1.4.2 国标标准 表6-2 beOMln+R
类别 击实筒容积(cm3) 层数 每层装入量约(g) 每层击数(次) XM\\Imw
轻型 947.4 3 700-1500 25 ]aPf-O*
重型 2103.9 5 1400-2000 56 m"!SyN}&9?
3 1700 94 _mm(W=KiL
6.1.4 用土铲将适量的土装入选定的击实筒中,整平表面并稍加压紧,将击实仪导筒沿击实筒壁垂直置于土样上,将提手提起使击锤提升到导筒最高位,放开提手,使击锤自由落下,沿筒壁移动导筒,第2击点应和前击点相交1/4,依次击实,由外圈向中心移动完成击数,分三层装入的每层击实后应略高于筒高的1/3,分五层装入的每层击实后应略高于筒高的1/5; cSPQ
NYU:
6.1.5 第一层击实后取出击实仪,用土工刀拉毛土样层面,然后再装第二层土,重复6.1.5方法进行其余各层土的击实,小筒击实后,试样不应高出筒顶面5mm,大筒不应高出6mm; %"{P?V<-V
6.1.6 用修土刀沿套筒内壁削刮,使试样与套筒脱离后,扭动套筒并取下,将击实筒与底座分离,用修土刀齐筒顶削平试样、削平时避免将高出筒顶的土压入筒内,若击实筒底部试样超出筒外也应修平,擦清筒外壁,称量M1准确至1g。 Q/|.=:~FO
6.1.7 用推土器将土样推出,在土样中心处取2份15-20(g)试样作含水率测定,将击实筒内壁擦净,称量M2准确至1g; &{j!!LL
6.1.8 按6.1.5-6.1.8完成其余4个不同含水率的试样击实。 .)/."V
6.2含水率测定 5UQ{qm*Q
6.2.1 称取二只铝盒的质量m1、m2,准确至0.01g.; ^Laqq%PI
6.2.2将6.1.8取出的2份土分别置于两只铝盒中,称量m3、m4 准确至0.01g; UwUHB~<oE
6.2.3将铝盒及试样置于烘箱内在105℃下烘至恒重; 9dNB_
6.2.4将烘干的铝盒及试样放入干燥器内冷却后称量m5、m6 准确至0.01g。 GQ1/pys
6.3计算 O:0{vu9AQ
6.3.1击实完毕后,对5个试样的所得的数据进行以下计算: 6Q :Wo)^!
6.3.2 湿密度: 计算至0.01g / cm3 v]SxZLa
式中: M1 - 击实筒加土样的质量 (g) KS*,'hvY
M2 - 击实筒质量 (g) yEWm.;&3=
V - 所选用击实筒的容积 (cm3) utmJ>GWSI
ρ - 湿密度 (g / cm3) qm_l#
u6
6.3.3含水率: }# s{."
{F<0e^*
式中: m1 ,m2 - 铝盒质量 (g) 6k hBT'n
m3 ,m4 - 烘干前铝盒及试样质量 (g) Hhtl~2t!0
m5 ,m6 - 烘干后铝盒及试样质量 (g) =2$(
tXL
两个含水率的差值不应大于1%; I(M/X/
平均含水率 计算至0.1% |:C0_`M9
6.3.4干密度 : 计算至0.01 g / cm3 =][
)|n
式中: Wi - 某点试样的含水率 .2%t3ul[
6.4 最大干密度和最佳含水率的确定. 0`E G-Hw
6.4.1 在直角坐标纸上以含水率为x轴以干密度为y轴,将所计算出的5组数据标出; 0d+n[Go+S
6.4.2用曲线板绘出5点的拟合曲线,由该曲线的峰值得到该试样的最大干密度和最佳含水率。 r|l?2 eO~
7. 检测结束工作 1o&z