水利水电工程土工试验规程 - 图文

悬液温度

℃

甲种密度

计 温度校正

值

乙种密度计 温度校正值

悬液温度

℃

甲种密度计 温度校正值

乙种密度计 温度校正值

10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0

-2.0 -1.9 -1.9 -1.8 -1.8 -1.7 -1.6 -1.5 -1.4

-0.0012 -0.0012 -0.0012 -0.0011 -0.0011 -0.0010 -0.0010 -0.0009 -0.0009

14.5 15.0 15.5 16.0 16.5 17.0 17.5 18.0 18.5

-1.3 -1.2 -1.1 -1.0 -0.9 -0.8 -0.7 -0.5 -0.4

-0.0008 -0.0008 -0.0007 -0.0006 -0.0006 -0.0005 -0.0004 -0.0003 -0.0003

表9.2.4-2（续）

悬液温度 ℃ 甲种密度计 温度校正值 乙种密度计 温度校正值 悬液温度 ℃ 甲种密度计 温度校正值 乙种密度计 温度校正值 19.0 19.5 20.0 20.5 21.0 21.5 22.0 -0.3 -0.1 0.0 +0.1 +0.3 +0.5 +0.6 -0.0002 -0.0001 0.0000 +0.0001 +0.0002 +0.0003 +0.0004 25.0 25.5 26.0 26.5 27.0 27.5 28.0 +1.7 +1.9 +2.1 +2.2 +2.5 +2.6 +2.9 +0.0010 +0.0011 +0.0013 +0.0014 +0.0015 +0.0016 +0.0018 22.5 23.0 23.5 24.0 24.5

+0.8 +0.9 +1.1 +1.3 +1.5

+0.0005 +0.0006 +0.0007 +0.0008 +0.0009

28.5 29.0 29.5 30.0

+3.1 +3.3 +3.5 +3.7

+0.0019 +0.0021 +0.0022 +0.0023

4按下列公式计算土的颗粒粒径：

（9.2.4-3）

（9.2.4-4）

式中：

d——土的颗粒粒径，mm；

K——粒径计算系数，可直接查表9.2.4-3；

——T℃时水的动力黏滞系数，查表16.1.4，(310-6) kPa．S；

——土粒比重； ——T℃时水的比重； ——4℃时水的密度，g/cm3；

g——重力加速度，cm/s2； L——t时的土粒沉降距离，cm； t——沉降时间，s。

表9.2.4--3粒径计算系数K值

表9.2.4-3（续）

5按本标准9.1.4条2款的规定绘制颗粒大小分布曲线。如系与筛析法联合分析，应将两段曲线绘成一条平滑曲线。

6百分数的计算值精确至0.1%，颗粒粒径的计算值精确至0.001。 9.2.5密度计法试验的记录格式见表9.2.5。

表9.2.5颗粒分析试验记录表（密度计法）

工程名称 试验 取样编号 计算 试验日期 校核 试样质量 30g 量筒号 弯液面校正值 土粒比重 密度计号 比重校正值 试验时间 下沉悬液温时间 度 min ℃ 密度计温度校分散剂读数R 正值m 校正值CD RM RH 土粒粒径 落mm 距cm 小于某粒径试样质量的百分数%

9.3移液管法

9.3.1 本试验方法适用于粒径小于0.075 mm的细粒土。 9.3.2主要仪器设备应符合下列规定：

1 移液管：容积25mL。 2烧杯：容积50mL。

3天平：称量200g，最小分度值O.OOlg。 4其他同9.2.2条2、3、5、6、7款。 9.3.3试验应按下列步骤进行：

1 称过0.075mm筛的烘干试样，黏土为10g～15g，粉土试样为20g，按9.2.3条1～5款的步骤制取悬液。

2按式( 9.2.4-3)计算粒径为0.075，0.01，0.005，0.002mm和其他所需粒径的土粒下沉10cm所需的静置时间。

3 测读悬液温度。用搅拌器在量筒内沿悬液深度上下搅拌约1min，取出搅拌器。

4开动秒表，根据各粒径的静置时间，提前约10s将准备好的移液管放入悬液中，浸入深度为10cm，用吸球吸取悬液5mL。每吸取一组粒径的悬液后应重新搅拌，再吸取另一组粒径的悬液。

5 将移液管下口放入烧杯，由上口倒入少量水，开阀门使水流入移液管，将管内的试样悬液洗入烧杯。

6将烧杯内的悬液蒸发浓缩半干，在105℃～110℃温度下烘至恒量，称试样烘干质量。烘干时间不应少于8h。

7试验应在恒温室内进行，允许室温变化范围为±0.5℃。 8温度计读数精确至0.5℃，称量精确至0.OOlg。 9.3.4 试验成果整理应符合下列要求：

1 按下列公式计算小于某粒径的试样质量占试样质量的百分数；

(9.3.4)

式中：

——吸取25mL悬液中的试样烘干质量，g；

——吸取悬液的体积( 25cm)； ——悬液总体积(lOOOcm3)。

3

2按9.2.4条4款绘制颗粒大小分布曲线。 3计算值精确至0.1%。

9.3.5移液管法试验的记录格式见表9.3.5。

表9.3.5颗粒分析试验记录表（移液管法）

工程名称 试验 取样编号 计算 试验日期 校核

烘干试样质量土粒比重粒径mm 试样处理说明 烧杯号 吸管体积 量筒号 杯号 杯加试样干质量 g 杯质量 g 吸管内试样干质量g 1000mL量筒内试样干质量g 小于某粒径的试样质量占试样质量的百分数%

10 界限含水率试验 10.1 液、塑限联合测定法

10.1.1 本试验方法适用于粒径不大于0.5 mm的细粒土。 10.1.2本试验采用液、塑限联合测定仪，并应符合下列规定：

1 圆锥仪：包括锥体、微分尺、平衡装置，总质量应为76g±0.2g。 锥体锥角为300±0.20，锥尖磨损量不得大于0.3mm；微分尺量程不应小于22mm，最小分度值为0.1mm。

2 电磁块：吸力不应小于1N。

3读数显示装置：放大倍数不宜小于10倍，成像清晰，并设有落锥后延时间5s的显示装置。

4试样杯：内径40mm，杯深30mm。

5升降座；可使试样杯升降一定距离，并能微调。 10.1.3试验应按下列步骤进行：

1取通过0.5mm筛的代表性土样约400g，将土样分成三份，分别加入不同数量的水，制备成接近液限、塑限以及介于二者中间状态不同稠度的均匀土膏，其预计圆锥下沉深度分别约为4mm～5mm、16mm～18mm和9mm～10mm。

2将士膏分别放入盛土皿中，置于密封的保湿容器内，浸润静置约24h。 3取出盛土皿，将士膏用调土刀充分调拌均匀，密实地填入试样杯中，试样中应无明显的气泡存在。高出试样杯的余土用削土刀刮平。

4接通联合测定仪电源，固定锥体上涂以凡士林的圆锥仪。调节读数显示装置，使初读数为零。

5将试样杯置放在升降座上，调节升降座，使圆锥仪锥尖刚好接触土面。圆锥仪在自重作用下沉入土内，测读圆锥仪下沉5s时的圆锥下沉深度。 6取出试样杯，在杯中取1个试样测定含水率，试样质量不宜少于10g。 7按本条3～6款的步骤，测读其余两个试样的圆锥下沉深度和含水率。 8含水率的测定应符合7.1节烘干法含水率试验的要求。 9圆锥下沉深度应精确至O.lmm。 10.1.4试验成果整理应符合下列要求：

1 以含水率为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，将三个圆锥下沉深度与相应的含水率在双对数坐标纸上绘制关系曲线。按图解法通过高含水率的一点将三点连成一直线，如图10.1.4中的A线，直线上圆锥下沉深度为17mm所对应的含水率为液限，圆锥下沉深度为2mm所对应的含水率为塑限。

图10.1.4圆锥下沉深度与含水率关系曲线

2当三点线性偏差较大时，应通过高含水率点与其余两点分别连成两条直线，在圆锥下沉深度为2mm处查得两个含水率，当其差值不大于2%时，取两点的中点与高含水率的点连成一直线，如图10.1.4中的B线，按本条l款的方法分别在直线上查得液限和塑限。当两点的差值大于2%时，应补做试验。 3塑性指数和液性指数应按下列公式计算：

（10.1.4-1）

（10.1.4-2）

式中：

——塑性指数；

——液性指数；

——液限，%； ——塑限，%； ——天然含水率，%。

4液限和塑限以百分数表示，取百分数的整数值。液性指数精确至0.0l。 10.1.5液、塑限联合测定法试验的记录格式见表10.1.5。

表10.1.5液、塑限联合试验记录表

工程名称 试验

取样位置 计算

试验日期 校核

试样 编号 圆锥下沉 深度 cm 含水 率 % 液限 % 塑_限 % 天然含 水率 % 塑性 指数 液性 指数

10.2碟式仪法液限试验

10.2.1 本试验方法适用子粒径不大于0.5mm的细粒土。 10.2.2本试验采用碟式液限仪，并应符合下列规定:

l 碟式液限仪：由铜碟、支架及底座组成。铜碟为一球面，球半径为54mm，中心深为27mm；支架应有对铜碟起落高度进行微调的装置，摇柄每转动一次，铜碟起落高度应为10mm；底座应为硬橡胶制成。

2专用划刀：1/4圆弧的划刀截面为等腰梯形，上底宽为2mm，高为10mm，两腰线夹角为60°。

10.2.3试验应按下列步骤进行：

1 取通过0.5 mm筛的代表性土样约100g，放在调土皿中，按需要加水，所加水量使试样稠度相当于铜碟下落击数约35击即可合拢，用调士刀充分调拌均匀。

2取部分试样，平铺于铜碟的前半部，铺土时应防止试样中混入气泡，用调土刀将试样修平，试样中心厚度应为10mm。

3垂直铜碟转动轴，通过试样中心用划刀自后向前将试样划成槽缝清晰的两半。刻划槽缝时，可自后向前，再自前向后逐步加深，最后一次应自后向前并明显接触槽底。刻划次数不应大于6次，并应尽可能减少划槽次数。 4 以每秒2转的速率转动摇柄，使铜碟反复起落，坠击于底座上，数记击数，直至试样两边在槽底的合拢长度为13mm为止，记录击数。

5在试样合拢部位两边，取一个试样测定含水率，试样质量不宜少于10g。 6将铜碟中剩余试样移至调土皿中，再加水用调土刀反复调拌均匀，按本条2～5款步骤进行不少于两次的试验。两次试验试样的稠度应使试样合拢所需的击数分别约为15击和25击，测定各击数下试样的含水率。 7含水率测定应符合6.1节烘干法含水率试验的要求。 10.2.4试验成果整理应符合下列要求：

1以含水率为纵坐标，以击数为横坐标，将三个击数与相应的含水率在半对数坐标纸上绘制关系曲线。按图解法将三点连成一直线，直线上25击对应的含水率为液限。

2液限以百分数表示，取百分数的整数值。

10.2.5碟式仪法液限试验的记录格式同表10.1.5，应在表格中注明为碟式仪法液限试验。

10.3搓滚法塑限试验

10.3.1 本试验方法适用于粒径不大于0.5mm的细粒土。 10.3.2主要仪器设备应符合下列规定：

1毛玻璃板：面积不小于200mm3300mm；

2直径为3mm的金属丝或缝隙为3mm的模板或卡尺。 10.3.3试验应按下列步骤进行：

1取通过0.5mm筛的代表性土样约100g，放在调土皿中加水调拌均匀，加水量应使试样超过塑限，浸润静置约24h。

2将制备好的试样在手中捏揉至不黏手，然后将试样捏扁，如出现裂缝，表示含水率已接近塑限。

3取接近塑限的试样一小块，先用手搓成椭圆形，然后用手掌在毛玻璃板上轻轻搓滚。搓滚时手掌应均匀施加压力于土条上，不得使土条在毛玻璃板上无力滚动。土条长度不宜超过手掌宽度，在搓滚时土条不应从手掌下任一边脱出。在任何情况下，土条不得产生中空现象。

4当土条直径搓成3mm时产生裂缝，并开始断裂，表示试样此时的含水率即为塑限含水率。

5当土条直径搓成3mm时不产生断裂或土条直径大于3mm时已开始断裂，表示试样的含水率高于塑限或低于塑限，都应重新取样进行试验。当土条在任何含水率下始终搓不到直径3mm即开始断裂，则该土无塑性。

6取合格断裂土条3g～5g，测定其含水率。含水率测定应符合本标准6.1节烘干法含水率试验的要求。

10.3.4搓滚法塑限试验每组试验的试样应为两个，两个试样试验的差值，高液限土不得大于2%，低液限土不得大于1%。取其算术平均值，精确至0.1%。 10.3.5搓滚法塑限试验的记录格式同表6.1.6，应在表格中注明为搓滚法塑限试验。

10.4收缩皿法缩限试验

10.4.1 本试验方法适用于粒径小于0.5mm的细粒土。

10.4.2本试验采用液、塑限联合测定仪中的试样杯作为收缩皿。

10.4.3试验应按下列步骤进行：

l 取通过0.5mm筛的代表性土样约200g，放在调土皿中，加水制备成含水率约为液限的试样，用调土刀充分调拌均匀。

2 在收缩皿内涂抹一薄层凡士林，将试样分层．填入收缩皿中，每次填入后即将收缩皿在橡皮板上拍击，直至驱尽气泡为止。

3将填满试样后的收缩皿表面刮平，擦净收缩皿，称收缩皿和试样总质量。

4将填满试样的收缩皿置于室内逐渐晾干，至试样的颜色变淡时，放入烘箱中烘至恒量，称收缩皿和烘干试样总质量；计算试样的含水率。烘干方法和含水率试验应符合6.1节烘干法含水率试验的要求。

5从收缩皿中取出烘干试样，用蜡封法测定烘干试样体积。烘干试样体积测定应符合7.2节蜡封法密度试验的要求。 6称量精确至O.Olg。

10.4.4试验成果整理应符合下列要求：

1 按下列公式计算烘干试样体积：

(10.4.4-1)

式中：

——烘干试样体积，cm3；

——蜡封烘干试样质量，g；

——蜡封烘干试样在水中的称量，g； ——烘干试样质量，g； ——水的密度，g/cm3； ——蜡的密度，g/cm3。

2 按下列公式计算土的体缩率、缩限和缩性指数：

(10.4.4-2)

(10.4.4-3)

(10.4.4.4)

式中：

——土的体缩率，%； ——土的缩限，%； ——缩性指数； ——收缩皿容积，cm3；

w——试样含水率，%。

3体积计算值精确至O.Olcm3，体缩和缩限计算值精确至0.1%。 10.4.5收缩皿法缩限试验每组试验的试样应为两个，两个试样试验的差值，高液限土不得大于2%，低液限土不得大于1%。取其算术平均值。

10.4.6收缩皿法缩限试验烘干试样体积试验的记录格式见表7.2.6，体缩和缩限的记录格式见表1O.4.6。

表10.4.6收缩皿法缩限试验记录表

工程名

称 试验 取样位

簧 计算 试验日

期 校核 试验编号 收缩皿编号 试样质量g 试样烘干质量g

1 1 湿 化 试 验

含水率 % 收缩皿容积cm3 烘干试样体积cm3 体平缩均率% 值 % 缩限 % 平均值 % 液限 % 缩性指数 % 11.0.1 本试验方法适用于具有结构性的黏性土。 11.0.2主要仪器设备应符合下列规定：

1 浮筒：长颈锥体，下有挂钩，颈上有刻度，刻度值为O～100，最小分度值为5。

2 网板：金属方格网，尺寸为10cm310cm，网眼尺寸为lcm3lcm，可挂在浮筒下端。

3玻璃水槽：水槽内尺寸高约70cm，宽约15cm，长度视需要而定。 11.0.3试验应按下列步骤进行：

l 按工程需要取原状土或制各成所需状态的扰动土，用切土刀取边长为5cm的立方体试样。

2应按7.1节环刀法密度试验的要求，测定土的含水率和密度。 3将试样置于网板中央，网板挂在浮筒下，手持浮筒顶端，迅速将挂有试样的浮简放入装满水的水槽中。

4立即测记浮筒齐水面处的刻度读数和开始时间。

5试验开始后按l，3，5，10，30，60min进行读数，1h后，按每隔1h读一次数。根据试样崩解速度，可适当缩短或增加读数的时间间隔。

6在每次读数的同时，应描述试样的崩解情况，包括气泡的冒出情况、崩解物的形状及大小、网板上残留试样的形状、试样在水槽底部堆积情况等。 7当试样完全通过网板落下后，试验即告结束。如试样在水中长期不崩解或仅有局部崩解时，应描述试样在水中的情况。试样在水中浸泡时间不宜少于72h。

8读数应估读至1。

11.0.4试样成果整理应符合下列要求： l 按下列公式计算土的崩解量：

(11.0.4)

式中：

——土在时间t时的崩解量，%；

——时间t时的刻度读数；

——试验开始时的刻度读数。

2计算精确至1%。

11.0.5湿化试验的记录格式见表11.0.5。

表11.0.5湿化试验记录表

工程名称____ 仪器编号____ 试验____

取样位置____ 试验用水____ 计算____

土样说明____ 试验日期____ 校核____

试样编号____ 密度____ g/cm 含水率____ % 3 时间 d:h:min

试验时简 h：min 读数 读数差 朋解量 % 崩解情况 12收 缩 试 验

12.0.1 本试验方法适用于黏质土类的细粒类土。 12.0.2主要仪器设备应符合下列规定：

1 收缩仪：由轻质金属材料制成的底座和支架、垫块、多孔板、测板及百分表组成。多孔板直径70mm，厚4mm，孔的总面积应大于板面积的50%：测板直径10mm，厚4mm，百分表最小分度值0.Olmm。 2环刀：直径61.8mm，高20mm。 3天平：称量500g，最小分度值O.lg。 12.0.3试验应按下列步骤进行：

1 按工程需要取原状土或制备成所需状态的扰动土，采用环刀按指定方向切取代表性试样，测试样质量及含水率。环刀法取样应符合7.1节环刀法密度试验的要求。

2从环刀中推出试样，置试样子多孔板上。在收缩仪底座上放置垫块，将试样和多孔板放在垫块上，在试样中心位置放上测板，安装百分表。应使百分表、测板、试样及多孔板的中心处于同一轴线上。

3称收缩仪和试样的总质煎，测读百分表初始读数。称量时应保持百分表读数不变。

4试验初期，宜视收缩变形速率，每隔1h～4h测读百分表读数并称收缩仪和试样的总质量一次。在收缩变形直线段时，读数不应少于4次。48h后，宜每隔6h～24h测读一次，直至两次读数不变，试验结束。 5试验时的环境温度，不宜大于30℃。

6取出试样，测试样烘干后的质量和体积。烘干试样质量和烘干试样体积的试验方法，应符合6.1节烘干法含水率试验和7.2节蜡封法密度试验的要求。 7称量精确至0.lg，百分表读数精确至O.Olmm。 12.0.4试验成果整理应符合下列要求：

l 按下列公式计算时间f时试样的含水率：

( 12.0.4-1)

式中：

——时间t时的试样含水率，%； ——时间t时的试样质量，g； ——试样烘干质量，g。

2按下列公式计算时间t时试样的线缩率：

式中：

(12.0.4-2)

——时间t时的试样线缩率，%； ——时间t时的百分表读数，mm； ——百分表初始读数，mm；

——环刀高度，mm。

3 以线缩率为纵坐标，含水率为横坐标，绘制关系曲线，如图12.0.4所示。延长I、Ⅲ阶段直线段相交，则交点相应的横坐标含水率值，即为土的缩限，I阶段直线段斜率的绝对值为土的收缩系数。 4按下列公式计算土的体缩率：

(12.0.4-3)

式中：

——土的体缩率，%；

——环刀容积，cm3；

——烘干试样体积，按式(10.4.4-1)计算，cm3。

图12.0.4线缩率与含水率关系曲线

5 收缩试验缩限和体缩率精确至0.1%，收缩系数取两位有效数字。 12.0.5收缩试验的记录格式见表12.0.5。

表12.0.5 收缩试验记录表

工程名称 试群编号 试验

取样位置 环刀高度__ mm 计算 土样说明 试验日期 校核

时间 d:h

13 砂的相对密度试验

百分表 读数 O.Olmm 线缩 mm 线缩率 % 收缩仪 质量 g 收缩仪+ 试样质量 g 试样质 量 g 含水 率 % 13.0.1 本试验方法适用于粒径不大于5mm且能自由排水的砂类土。 13.0.2主要仪器设备应符合下列规定：

1 量简：容积500cm3及lOOO cm3两种，后者内径应大于6cm。

2长颈漏斗：颈管的内径1.2cm，颈口应磨平，锥形塞直径为1.5cm的圆锥体，镶于铁杆上。

3砂面拂平器：十字形金属平面焊接在铜杆下端。

4金属容器附套环：容积250 cm3，内径5cm；容积1000 cm3，内径10cm；高度均为12.7cm。 5振动叉。

6击锤：锤质量1.25kg，落高15cm，锤底直径5cm。 7天平：称量1000g，最小分度值lg。 8 台秤：称量5000g，最小分度值lg。 13.0.3最小干密度试验应按下列步骤进行：

1 取代表性的烘干试样约1500g，用手搓揉或用橡皮碾在橡皮板上碾散，并拌和均匀。

2将锥形塞杆自漏斗下口穿入，并向上提起，使锥体堵住漏斗管口，一并放入体积1000cm3量简中，使其下端与量筒底相接触。

3称取试样700g，均匀倒入漏斗中，将漏斗与塞杆同时提高，移动塞杆使锥体略离开管口，塞杆锥体底面应保持高出土面lcm～2cm，使试样缓慢且均匀分布地落入lOOOcm3量筒中。若试样中不含大于2mm的颗粒时，可取试样400g用500cm3的量筒进行试验。

4试样全部落入量筒后，取出漏斗与锥形塞，用砂面拂平器将砂面拂平，测读砂样体积。

5用手掌或橡皮板堵住量筒口，将量筒倒转并缓缓地转回到原来位置，将土面拂平，重复数次，记下试样在量筒内所占体积的最大值。

6称量精确至lg，体积精确至5cm3。取上述两种方法测得的较大体积值，计算最小干密度及最大孔隙比。

13.0.4 最大干密度试验应按下列步骤进行：

l取代表性的试样约4000g，按13.0.3条1款规定制备试样。 2分三次倒入金属容器进行振击。先取试样600g～800g，倒入1000cm3容器内，其数量应使振击后的体积略大于容器容积的1/3，用振动叉以每分钟各150次～200次的速度敲打容器两侧。并在同一时间内，用击锤于试样表面每分钟锤击30次～60次，直至砂样体积不变为止。锤击时，粗砂可用较少击数，细砂应用较多击数。

3重复上述步骤，进行后两次的装样、振动和锤击。第3次装样时应先在容器口上安装套环。

4最后1次振毕，取下套环，用修土刀齐容器顶面刮去多余试样，称其质量。

5若试样中不含大于2mm的颗粒时，可取试样1000g用250 cm3的金属容器进行试验。

6进行平行试验时，试样不宣重复使用。 7称量精确至1g，体积精确至1cm3。 13.0.5试验成果整理应符合下列要求：

l 按下列公式计算土的干密度：

（13.0.5-1）

（13.0.5-2）

式中：

——土的最小干密度， g/cm3； ——土的最大干密度，g/cm3； ——试样干质量，g； ——试样体积最大值，cm； ——金属容器容积，cm3。 2按下列公式计算孔隙比：

3

（13.0.5-3）

（13.0.5-4）

式中：

——土的最大孔隙比；

——土的最小孔隙比； ——水的密度，g/cm3； ——土粒比重。

3按下列公式计算相对密度：

（13.0.5-5）

（13.0.5-6）

式中：

——相对密度；

——天然孔隙比或填土的相应孔隙比；

——天然干密度或填土的相应干密度，g/cm3。

4密度计算值精确至0.01g/cm3，孔隙比和相对密度计算值精确至0.01。 13.0.6最大干密度和最小干密度试验应进行两次平行试验，两次试验密度的差值不得大于0.02 g/cm3，取其算术平均值。

13.0.7最大干密度和最小干密度试验的记录格式见表13.0.7。

表13.0.7砂的相对密度试验记录表

工程名称______ 土粒比重______ 试验______

土样编号______ 金属容器容积______ cm3 计算______

土样说明______ 试验日期______ 校核______

最小干密度 试样 最大干密度 干密度 天然 天然 试样 试样 试样 孔隙 相对 比 密度 编号 质量 体积 干密度 孔隙 质量

g 孔隙 干密度 比 cm3 g/cm3 比 g g/cm3 g/cm3 14 击实试验

14.0.1 本试验方法分为轻型击实和重型击实。轻型击实适用于粒径不大于5mm的黏性细粒类土，重型击实适用于粒径不大于20mm的黏性粗粒类土。 14.0.2轻型击实试验的单位体积击实功为592.2kJ/m3，单位面积冲量3kN2S/m2；重型击实试验的单位体积击实功为2687.9 kJ/m3，单位面积冲量73kN2S/m2。 14.0.3主要仪器设备应符合下列规定：

1 击实仪：由击实筒、套简、击锤、导筒等组成。击实仪的主要技术指标应符合表14.0.3的规定。

表14.0.3击实仪技术指标

试验 方法 轻型 锤底 直径 mm 锤质量 kg 落高 mm 击实简尺寸 内径 简高 体积 mm Mm cm 3 护简 高度 mm 5l 2.5 305 457 102 116 947.4 50 152 116 2103.9 50 重型 5l 4.5

2台秤：称量10kg，最小分度值5g。 3筛：孔径5，20mm。

4推土器：宜用螺旋式千斤顶或液压式千斤顶。 14.0.4试样制备应符合下列要求：

1 采用干法制备试样时，按5.1.3条要求制备土样。用四分法取代表性土样约20kg～50kg（轻型约20kg、重型约50kg），风干碾碎后过筛（轻型过5mm筛，重型过20mm筛），将筛下土样拌匀，并测定土样的风干含水率。根据土的塑限预估最优含水率，并按5.1.4条2～4款的步骤制备5个不同含水率的～组试样，相邻两个含水率的差值宜为2%，其中应有2个大于塑限，2个小于塑限，1个接近塑限。

2 采用湿法制备试样时，取天然含水状态的代表性土样20kg～50kg，按本条1款步骤取土，并测定土样的天然含水率。根据土的塑限预估最优含水率，按本条1款的原则选择至少5个不同含水率的土样，分别将天然含水率的土样晾干或加水至要求含水率进行制备。 14.0.5试验应按下列步骤进行：

1将击实仪平稳置于刚性基础上，，击实筒与底座连接好，安装好护筒，在击实简内均匀涂一薄层润滑油。称取一定量试样，倒入击实筒内，分层击实。轻型击实试样为2kg～5kg，分3层，每层25击；重型击实试样为4kg～10kg，分5层，每层56击。锤击点应均匀分布在土面上。每层试样高度宜相等，两层交界土面应刨毛。击实完成后，土面超出试样筒高度应小于6mm。

2卸下护筒，用直刮刀修平击实简顶部的试样，拆除底板，试样底部若超出筒外，也应修平。擦净筒外壁，称筒与试样的总质量，并计算试样的湿密度。 3用推土器将试样从击实筒中推出，从试样中部取2个代表性试样测定含水率。含水率的测定应符合6.1．节烘干法含水率试验的要求。

4对不同含水率的试样按本条l～3款步骤依次进行击实。 14.0.6试验成果整理应符合下列要求：

1根据各点试样测定的含水率，按式(7.1.4-2)计算试样的干密度。

2以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率关系曲线，

如图14.0.6所示。取曲线的峰值点对应的纵坐标值为土的最大干密度对应的横坐标值为土的最优含水率样进行补点试验。

，与其

。当关系曲线不能给出峰值点，应另取试

图14.0.6干密度—含水率关系曲线

3根据各击实试样的干密度和土的比重值计算试样的饱和含水率，并在图上绘制饱和曲线。按下列公式计算试样的饱和含水率：

(14.0.6)

式中：

——饱和含水率，%;

——土粒比重；

——水的密度，g/cm3。

4干密度计算值精确至O.Olg/cm3，饱和含水率计算值精确至0.1%。 14.0.7击实试验记录表见表14.0.7。

表14.0.7击实试验记录表

工程编号 击实功能 击实简体积 试验

土样编号 击实次数 土的比重 计算

仪器编号 击实筒质量 试验日期 校核

试验 序号 筒加试样 质量 g 湿土质量 g 3 湿密度 g/cm 3 含水率 % 干密度 g/cm 3 最大干密度 g/cm 最优含水率= % 饱和度= %

15 毛管水上升高度试验

15.1 直接观测法

15.1.1 本试验方法适用于粗砂和中砂。 15.1.2主要仪器设备应符合下列规定：

l 毛管仪：包括支架、玻璃杯及厚壁玻璃管。厚壁玻璃管内径为2cm～3cm，长约100cm，刻度最小分度值0.5cm，零点在下端，底端用金属网包住，见图15.1.2。

2天平：称量2000g，最小分度值O.Olg。

1—支架；2—玻璃杯；3—-厚壁玻璃管

图15.1.2毛管仪

15.1.3试验应按下列步骤进行：

1 取代表性的风干砂土约1500g，碾散后拌匀，借漏斗分数次装入玻璃管中，并用捣棒轻轻捣实，使其密度均匀，并达到所需的干密度。 2将玻璃管垂直插入玻璃杯中，管身用支架固定。

3注水入玻璃杯中，水面应高出管底0.5cm～l.Ocm。测读水面高度并在试验过程中应保持水面不变。

4注水入杯后，经过5，10，20，30，60min，以后每隔数小时，根据玻璃管中砂土颜色的深浅，测记各该时间毛管水上升最高点至水面的高度，直至上升稳定为止。估读至O.lcm。

15.1.4 直接观测法毛管水上升高度试验的记录表格式见表15.1.4。

表15.1.4毛管水上升高度试验．（直接观测法）

工程名

称 试验 取样位

置 计算 土样说

明 校核

试样编号 仪器编号 试验时间 试样编号 仪器编号 试样状态 毛管水上升高度 cm 毛管水上升高度 试验时间 cm

15.2土样管法

15.2.1 本试验方法适用于细砂和毛管水上升高度较小的细粒类土。 15.2.2主要仪器设备应符合下列规定：

1 土样管毛管仪：玻璃筒，直径4cm～6cm，高约12cm，底端配有能塞紧的铺有筛布的橡皮塞；细玻璃管：测压管：直径0.5cm～l.Ocm，长约100cm；钢尺：刻度最小分度值为O.lcm，装置时零点与试样底面齐平，见图15.2.2。 2天平：称量2000g，最小分度值O.lg。 3切土筒：直径略小于玻璃筒。

l-供水瓶；2-玻璃管：3-三通接头；4-橡皮管；

5-测压管；6-直尺；7-管夹；8-排气管； 9一细玻璃管：10-试样；1l-玻璃筒：12-橡皮塞

图l5.2.2土样管毛管仪

15.2.3试验应按下列步骤进行：

1 取代表性的风干土样500g～600g，研散拌匀，按要求的干密度称量分数次倒入玻璃简中，并逐次用棒捣实，使其密度均匀，直至达8cm高为止。 2采用原状试样时，用切土筒锐端切取试样约8cm高，并将试样推入玻璃筒中，使距玻璃筒端约2cm。四周孔隙用蜡密封，使不漏气。将装有试样的玻璃（或金属）筒下口用铺有筛布的橡皮塞塞紧，若土中含有较多的细颗粒，应在筛布上铺置厚约lcm的粗砂缓冲层，此时细玻璃管顶端要与缓冲顶端齐平。 3关管夹A、B、C，使供水瓶充满水。开管夹A、B，使水缓缓地经测压管上升至试样底部，排尽管内空气至排气管流出的水中无气泡时，关管夹A、B。 4 徐徐间断开或关管夹B，使水缓缓地自下而上地饱和试样，至试样表面见水时，关管夹B。

5徐徐开管夹C，使测压管水面逐渐下降，至管内水面停止下降或开始升高时，记下此时测压管中水面读数，即为毛管水上升高度。

6重复本条3～5款，取两次测定结果的算术平均值，精确至0.1 mm。如二次试验结果相差太大，应重复试验。

15.2.4土样管法毛管水上升高度试验记录格式见表15.2.4。

表15.2.4毛管水上升高度试验（土样管法）

工程名称

____ 试验____

取样位置

____ 计算____

土样说明

____ 校核____

试验日期 土样编号 仪器编号 毛管水上升高度 cm 平均值 cm 试样干密度 g/cm 3 孔隙比

16 渗 透 试 验

16.1 常水头渗透试验

16.1.1 本试验方法适用于粒径不大于20mm的粗粒类土。 16.1.2主要仪器设备应符合下列规定：

1 常水头渗透仪：仪器封底圆筒高为40cm，直径为10cm；金属孔板置于金属圆管底6cm处；三个测压孔的中心距为10cm，与筒壁边接处装有铜丝布；玻璃管测压内径为0.6cm，用橡皮管与测压孔连接并固定于有同一刻度的木板上，以测记水位。见图16.1.2。

l-封底金属圆筒；2--金属孔板；3一测压孔；4一玻璃测压管；

5一溢水孔；6-渗水孔：7-调节管；8—滑动支架； 9-容量为5000mL的供水瓶；10-供水管；l1一止水夹： 12-容量为500mL的最筒；13-温度计；14-试样：15-砾石层

图16.1.2常水头渗透仪装置

2天平：称量5000g，最小分度值l.Og。 3温度计：量程0℃～50℃，最小分度值0.5℃。

4量筒：500mL量，最小分度值1mL；lOOmL量筒，最小分度值0.5mL。 16.1.3试验应按下列步骤进行：

l应根据仪器使用要求安装仪器，并检查各管路接头处是否漏水。将调节管与供水管连通，由仪器底部充水至水位略高于金属孔板，关止水夹。充水时，应充分排除管路中的气体。

2 取具有代表性的风干土样3000g～4000g，称量精确至l.Og，并测定土样的风干含水率。

3 将试样分层装入仪器，每层厚2cm～3cm，用木棰轻轻击实，根据要求的干密度，控制试样厚度。若试样含细粒较多，应在金属孔板上加铺厚约2cm的细砾作为过渡层。

4每层试样装好后，微开止水夹，使试样逐渐饱和，当水面与试样顶面齐平时，关止水夹。饱和时水流不应过急，应使试样中气体充分排出，并防止扰动试样。

5依上述步骤逐层装填试样，至试样高出上测压孔3cm～4cm止，在试样上端铺约2cm厚细砾作为缓冲层，待最后一层试样饱和后，继续使水位缓缓上升至溢水孔，当有水溢出时，关止水夹。

6试样装好后量测试样顶面至仪器上口的剩余高度，计算试样净高，称剩余试样质量，精确至l.Og，计算装入试样质量。 7静置数分钟后，各测压管水位应与溢水孔齐平。

8提高调节管使其高于溢水孔，然后将调节管与供水管分开，并将供水管置于金属圆筒内，开止水夹，使水由顶部注入圆筒内。

9降低调节管口，使之位于试样上部三分之一处，形成水位差，水即渗过试样，经调节管流出。在渗透过程中应调节供水管夹，使供水管流量略多于渗出水量，溢水孔始终有余水溢出，以保持常水位。

1O当测压管水位稳定后，测记水位，计算各测压管间的水位差。 11 开动秒表，同时用量筒接取经一定时间的渗透水量，并重复一次。接取渗透水量时，调节管口不可没入水中。

12 测记进水与出水处的水温，取平均值。

13 降低调节管管口至试样中部及下部三分之一处，以改变水力坡降，按本条9～12款步骤重复进行两组测定。

14根据工程需要，可改变试样的干密度，按本条2～13款步骤，进行不同干密度时的渗透试验。

16.1.4试验成果整理应符合下列要求：

1 按下列公式计算试样的干密度及孔隙比：

( 16.l.4-1)

(16.1.4-2)

( 16.1.4-3)

式中：

-试样干质量，g； ——试样干密度，g/cm；

3

e——试样孔隙比； m——试样风干质量，g； w——试样风干含水率，%； A ——试样断面积，cm2； h——试样高度，cm； Pw——水的密度，g/cm3；

——土粒比重。

2按下列公式计算土的渗透系数：

( 16.1.4-4)

( 16.1.4-5)

( 16.1.4-6)

式中：

—-水温TC时土的渗透系数，cm/s；

——标准温度(20℃)时土的渗透系数，cm/s；

H——两侧压管的平均水位差，cm； Q——时间t秒内的渗透水量，cm3； L——两侧压孔中心间的距离，cm； t——时间，s；

——水的T℃与标准温度时的动黏滞系数比，见表16.1.4； H1、H2-分别为两侧压管水位差，cm。

3 渗透系数计算值取3位有效数字，几次测定的误差值不应大于2.00310-n cm/s，计算3至4个数字接近的渗透系数，求其平均值，作为试样在该孔隙比时的渗透系数。

4根据需要，以计算的孔隙比为纵坐标，以渗透系数为横坐标，在半对数坐标纸上绘制孔隙比和渗透系数关系曲线。

表16.1.4水的动力黏滞系数、黏滞系数比、温度校正系数

温度 ℃ 5.0 5.5 6.O 动力黏 滞系数 10Pa．S 1.516 1.493 1.470 1.501 1.478 1.455 1.16 1.19 J.21 6.5 7.0 7.5

表16.1.4（续）

温度 ℃ 动力黏 滞系数 10Pa．S -3-3 温度 校正 系数 温度 ℃ 动力黏 滞系数 10Pa．S -3 温度 校正 系数 1.449 1.428 1.407 1.435 l.414 1.393 1.23 1.25 1.27 温度 校正 系数 温度 ℃ 动力黏 滞系数 10Pa．S -3 温度 校正 系数 8.0 8.5 9.0 9.5 10.O 1O.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.O 13.5 14.0 14.5 15,0 15.5 16.O 16.5 17．O 17.5 18．O

l.387 1.367 1.347 1.328 1.310 1.292 I．274 1.256 1.239 ． 1.223 1.206 l,188 1,165 1.1 60 1.144 1.130 1.115 1.101 1.088 1.074 1.06J 1.373 1.353 1.334 1.315 1.297 1.279 1.261 1.243 1.227 1.211 1.194 1.166 1.163 1.148 1.28 1.30 1.32 1.34 1.36 1.38 1.40 1.42 1.44 1.46 1.48 1.50 J.52 1.54 1 8.5 19.0 19.5 20．O 20.5 21.0 21.5 22.0 22.5 23．O 24.0 25,0 26.0 27.O 1.048 1.035 1.022 1.010 0.998 0.986 0.974 0.963 0.952 O．941 0,919 0,899 0,879 O．859 O.841 O.823 0.806 0.789 0,773 0.757 0.742 1.038 1.025 1.012 1.000 0,988 0.976 0.964 0.953 0.943 0.932 0.910 0.890 0.870 0.850 0.833 0.815 0.798 0.781 0:765 0.750 0.735 1.70 1.72 1.74 1.76 1.78 1.80 1.83 1.85 1.87 1.89 1.94 1.98 2.03 2.07 2.J2 2.16 2.21 2.25 2.30 2.34 2,39 1.133 。 1.56 28.O 1.119 1.104 1.090 1.077 1.066 1.050 1.58 1.60 1.62 1.64 1.66 1.68 29.O 30.0 31,0 32.0 33.0 34.0 16.1.5常水头渗透试验的记录格式见表16.1.5。

表16.1.5常水头渗透试验记录表

工程名称___ 土样说明___ 测压孔间___ 试验___ 仪器编号___ 圆筒面积___cm2 孔隙比___ 计算___

试样编号___ 试验日期

___ 校核___

测压管水位 cm 平 均 水 位 水 力 坡 降 渗 透 水 量 cm 3 渗透 系数 cm/s 平 均 水 温 ℃ 20℃ 时 渗透 系数 cm/s 平均 渗透 系数 cm/s 试 经 验 过 次 时 数 间 I Ⅱ Ⅲ 差

s cm ． 16.2变水头渗透试验

16.2.1 本试验方法适用于细粒类土。 16.2.2主要仪器设备应符合下列规定：

l 渗透容器：由环刀、透水板、套环及上、下盖组成。环刀内径61.8mm，高40mm；透水板的渗透系数应大于l0-3cm/s。

2水头装置：由变水头管、供水瓶、进水管等组成。变水头管要求内径均匀，管径不大于lcm，装在刻度读数精确到l.Omm的板上见图16.2.2。 3其他应符合16.1.2条2—4款的规定： 16.2.3试验应按下列步骤进行：

1 根据工程需要，采用环刀切取原状土试样或制备成要求干密度和含水率的扰动土试样。试样的制备和饱和应符合本标准第5章的要求，并应测定试样的密度，含水率和土粒比重。

2将装有试样的环刀推入套筒并压入止水垫圈，装好带有透水板和垫圈的上、下盖，并用螺栓拧紧，不得漏水漏气。

1-变水头管；2-渗透容器；3-供水瓶；4一接水源管；

5—供水管夹；6-排气管；7-出水管

图16.2.2变水头渗透装置

3把装好试样的渗透容器的进水口与水头装置连通，关止水夹5（3）。开止水夹5（4），将供水瓶注满水，关止水夹5（4）。关止

水夹5(1)开止水夹5（2)、5(3)，使水头管水位上升到预定高度，关止水夹5（3)。试验用水应进行脱气处理。

4把容器侧立，排气管向上，打开排气管止水夹。然后开进水口止水夹5（1），充水排除容器底部的空气，直至水中无夹带气泡溢出为止。关闭排气管止水夹，平放好容器。

5在不大于200cm水头作用下，静置某一时间，待出水口有水溢出并稳定后，调整刻度板，将出水口中心作为零点。

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