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土的試樣制備和飽和（杭州儀器）
閱讀：2597 發布時間：2010-8-6
土的試樣制備和飽和（杭州儀器）
1 試樣制備和飽和
實驗名稱：試樣制備
1.1.1 本試驗方法適用于顆粒粒徑小于 60mm 的原狀土和擾動土。
1.1.2 根據力學性質試驗項目要求，原狀土樣同一組試樣間密度的允許差值為0.03g／cm3; 擾動土樣同一組試樣的密度與要求的密度之差不得大于± 0.O1g／cm3 ,一組試樣的含水率與要求的含水率之差不得大于士 1 ％。
1.1.3 試樣制備所需的主要儀器設備，應符合下列規定：
1 細篩：孔徑 0.5mm 、2mm
2 洗篩: 孔徑 0.075mm
3 臺秤和天平：稱量 lOkg ，小分度值 5g ；稱量 5000g ，小分度值 1g ；稱量1000g ，小分度值 0.5g ；稱量 500g ，小分度值 0.lg ；稱量 200g ，小分度值 0.01g。
4 環刀：不銹鋼材料制成，內徑 61.8mm 和 79.8mm ，高20mm ; 內徑 61.8mm ，高 40mm。
5 擊樣器：如圖 1.1.3-1 所示。
6 壓樣器：如圖 1.1.3-2 所示。
7 抽氣設備：應附真空表和真空缸。
8 其他：包括切土刀、鋼絲鋸、碎土工具、烘箱、保濕缸、噴水設備等。
1.1.1 本試驗方法適用于顆粒粒徑小于 60mm 的原狀土和擾動土。
1.1.2 根據力學性質試驗項目要求，原狀土樣同一組試樣間密度的允許差值為0.03g／cm3; 擾動土樣同一組試樣的密度與要求的密度之差不得大于± 0.O1g／cm3 ,一組試樣的含水率與要求的含水率之差不得大于士 1 ％。
1.1.3 試樣制備所需的主要儀器設備，應符合下列規定：
1 細篩：孔徑 0.5mm 、2mm
2 洗篩: 孔徑 0.075mm
3 臺秤和天平：稱量 lOkg ，小分度值 5g ；稱量 5000g ，小分度值 1g ；稱量1000g ，小分度值 0.5g ；稱量 500g ，小分度值 0.lg ；稱量 200g ，小分度值 0.01g。
4 環刀：不銹鋼材料制成，內徑 61.8mm 和 79.8mm ，高20mm ; 內徑 61.8mm ，高 40mm。
5 擊樣器：如圖 1.1.3-1 所示。
6 壓樣器：如圖 1.1.3-2 所示。
7 抽氣設備：應附真空表和真空缸。
8 其他：包括切土刀、鋼絲鋸、碎土工具、烘箱、保濕缸、噴水設備等。
實驗步驟
（1） 原狀土試樣制備，應按下列步驟進行：
1 將土樣筒按標明的上下方向放置，剝去蠟封和膠帶，開啟土樣筒取出土樣。檢查土樣結構，當確定土樣已受擾動或取土質量不符合規定時，不應制備力學性質試驗的試樣。
圖 1.1.1-1擊樣器
定位環； 2 導桿； 3 擊錘； 4 擊樣簡；5 環刀；6 底座； 7 一試樣
2 根據試驗要求用環刀切取試樣時，應在環刀內壁涂一薄層凡士林，刃口向下放在土樣上，將環刀垂直下壓，并用切土刀沿環刀外側切削土樣，邊壓邊削至土樣高出環刀，根據試樣的軟硬采用鋼絲鋸或切土刀整平環刀兩端土樣，擦凈環刀外壁，稱環刀和土的總質量。
3 從余土中取代表性試樣測定含水率。比重、顆粒分析、界限含水率等項試驗的取樣，應按本標準第115條2款步驟的規定進行。
4 切削試樣時，應對土樣的層次、氣味、顏色、夾雜物，裂縫和均勻性進行描述，對低塑性和高靈敏度的軟土，制樣時不得擾動。
（2） 擾動土試樣的備樣，應按下列步驟進行：
1 將土樣從土樣筒或包裝袋中取出，對土樣的顏色、氣昧、夾雜物和土類及均勻程度進行描述，并將土樣切成碎塊，拌和均勻，取代表性土樣測定含水率。
2 對均質和含有機質的土樣，宜采用天然含水率狀態下代表性土樣，供顆粒分析、界限含水率試驗。對非均質土應根據試驗項目取足夠數量的土樣，置于通風處涼干至可碾散為止。對砂土和進行比重試驗的土樣宜在 105 ～ 110 ℃溫度下烘干，對有機質含量超過 5 ％的土、含石膏和硫酸鹽的土，應在 65 ～ 70 ℃溫度下烘干。
3 將風干或烘干的土樣放在橡皮板上用木碾碾散，對不含砂和礫的土樣，可用碎土器碾散 （ 碎土器不得將土粒破碎 ）。
4 對分散后的粗粒土和細粒土，應按本標準表 B.0.1的要求過篩。對含細粒土的礫質土，應先用水浸泡并充分攪拌，使粗細顆粒分離后按不同試驗項目的要求進行過篩。
（3） 擾動土試樣的制樣，應按下列步驟進行：
1 試樣的數量視試驗項目而定，應有備用試樣 1 ～ 2 個。
2 將碾散的風干土樣通過孔徑 2mm 或 5mm 的篩，取篩下足夠試驗用的土樣，充分拌勻，測定風干含水率，裝入保濕缸或塑料袋內備用。
3 根據試驗所需的土量與含水率，制備試樣所需的加水量應按下式計算：
式中 mw —— 制備試樣所需要的加水量 （g）；
m0 —— 濕土 （ 或風干土 ） 質量 （g） ；
w0 —— 濕土 （ 或風干土 ） 含水率 （ ％ ）；
wl —— 制樣要求的含水率 （ ％ ） 。
4 稱取過篩的風干土樣平鋪于搪瓷盤內，將水均勻噴灑于土樣上，充分拌勻后裝入盛土容器內蓋緊，潤濕一晝夜，砂土的潤濕時間可酌減。
5 測定潤濕土樣不同位置處的含水率，不應少于兩點．含水率差值應符合本標準第 1.1. 2 條的規定。
6 根據環刀窖積及所需的干密度，制樣所需的濕土量應按下式計算
式中 —— 試樣的干密度 （g／cm3） ；
V —— 試樣體積 （ 環刀容積 ）（cm3） 。
（4） 擾動土制樣可采用擊樣法和壓樣法。
1） 擊樣法：將根據環刀容積和要求干密度所需質量的濕土倒入裝有環刀的擊樣器內，擊實到所需密度。
2） 壓樣法：將根據環刀容積和要求干密度所需質量的濕土倒入裝有環刀的壓樣器內，以靜壓力通過活塞將土樣壓緊到所需密度。
8 取出帶有試樣的環刀，稱環刀和試樣總質量，對不需要飽和，且不立即進行試驗的試樣，應存放在保濕器內備用
（1） 原狀土試樣制備，應按下列步驟進行：
1 將土樣筒按標明的上下方向放置，剝去蠟封和膠帶，開啟土樣筒取出土樣。檢查土樣結構，當確定土樣已受擾動或取土質量不符合規定時，不應制備力學性質試驗的試樣。
圖 1.1.1-1擊樣器
定位環； 2 導桿； 3 擊錘； 4 擊樣簡；5 環刀；6 底座； 7 一試樣
2 根據試驗要求用環刀切取試樣時，應在環刀內壁涂一薄層凡士林，刃口向下放在土樣上，將環刀垂直下壓，并用切土刀沿環刀外側切削土樣，邊壓邊削至土樣高出環刀，根據試樣的軟硬采用鋼絲鋸或切土刀整平環刀兩端土樣，擦凈環刀外壁，稱環刀和土的總質量。
3 從余土中取代表性試樣測定含水率。比重、顆粒分析、界限含水率等項試驗的取樣，應按本標準第115條2款步驟的規定進行。
4 切削試樣時，應對土樣的層次、氣味、顏色、夾雜物，裂縫和均勻性進行描述，對低塑性和高靈敏度的軟土，制樣時不得擾動。
（2） 擾動土試樣的備樣，應按下列步驟進行：
1 將土樣從土樣筒或包裝袋中取出，對土樣的顏色、氣昧、夾雜物和土類及均勻程度進行描述，并將土樣切成碎塊，拌和均勻，取代表性土樣測定含水率。
2 對均質和含有機質的土樣，宜采用天然含水率狀態下代表性土樣，供顆粒分析、界限含水率試驗。對非均質土應根據試驗項目取足夠數量的土樣，置于通風處涼干至可碾散為止。對砂土和進行比重試驗的土樣宜在 105 ～ 110 ℃溫度下烘干，對有機質含量超過 5 ％的土、含石膏和硫酸鹽的土，應在 65 ～ 70 ℃溫度下烘干。
3 將風干或烘干的土樣放在橡皮板上用木碾碾散，對不含砂和礫的土樣，可用碎土器碾散 （ 碎土器不得將土粒破碎 ）。
4 對分散后的粗粒土和細粒土，應按本標準表 B.0.1的要求過篩。對含細粒土的礫質土，應先用水浸泡并充分攪拌，使粗細顆粒分離后按不同試驗項目的要求進行過篩。
（3） 擾動土試樣的制樣，應按下列步驟進行：
1 試樣的數量視試驗項目而定，應有備用試樣 1 ～ 2 個。
2 將碾散的風干土樣通過孔徑 2mm 或 5mm 的篩，取篩下足夠試驗用的土樣，充分拌勻，測定風干含水率，裝入保濕缸或塑料袋內備用。
3 根據試驗所需的土量與含水率，制備試樣所需的加水量應按下式計算：
式中 mw —— 制備試樣所需要的加水量 （g）；
m0 —— 濕土 （ 或風干土 ） 質量 （g） ；
w0 —— 濕土 （ 或風干土 ） 含水率 （ ％ ）；
wl —— 制樣要求的含水率 （ ％ ） 。
4 稱取過篩的風干土樣平鋪于搪瓷盤內，將水均勻噴灑于土樣上，充分拌勻后裝入盛土容器內蓋緊，潤濕一晝夜，砂土的潤濕時間可酌減。
5 測定潤濕土樣不同位置處的含水率，不應少于兩點．含水率差值應符合本標準第 1.1. 2 條的規定。
6 根據環刀窖積及所需的干密度，制樣所需的濕土量應按下式計算
式中 —— 試樣的干密度 （g／cm3） ；
V —— 試樣體積 （ 環刀容積 ）（cm3） 。
（4） 擾動土制樣可采用擊樣法和壓樣法。
1） 擊樣法：將根據環刀容積和要求干密度所需質量的濕土倒入裝有環刀的擊樣器內，擊實到所需密度。
2） 壓樣法：將根據環刀容積和要求干密度所需質量的濕土倒入裝有環刀的壓樣器內，以靜壓力通過活塞將土樣壓緊到所需密度。
8 取出帶有試樣的環刀，稱環刀和試樣總質量，對不需要飽和，且不立即進行試驗的試樣，應存放在保濕器內備用
實驗名稱：試樣飽和
1.2.1 試樣飽和宜根據土樣的透水性能，分別采用下列方法：
1 粗粒土采用浸水飽和法。
2 滲透系數大于10-4 cm／s 的細粒土，采用毛細管飽和法；滲透系數小于、等于10-4cm／s 的細粒土，采用抽氣飽和法。
實驗步驟：
１.2.2 毛細管飽和法，應按下列步驟進行：
1 選用框式飽和器 （ 圖 1.2.4—1b） ，試樣上、下面放濾紙和透水板，裝入飽和器內，并旋緊螺母。
2 將裝好的飽和器放入水箱內，注入清水，水面不宜將試樣淹沒，關箱蓋，浸水時間不得少于兩晝夜，使試樣充分飽和。
3 取出飽和器，松開螺母, 取出環刀，擦干外壁，稱環刀和試祥的總質量，并計算試樣的飽和度。當飽和度低于 95 ％時, 應繼續飽和。
1.2.3 試樣的飽和度應按下式計算
或
式中 Sr —— 試樣的飽和度 （ ％ ）
—— 試樣飽和后的含水率 （ ％ ）
—— 試樣飽和后的密度 （g／cm3）
—— 土粒比重
e —— 試樣的孔隙比
1.2.4 抽氣飽和法，應按下列步驟進行：
1 選用疊式或框式飽和器 （ 圖 1.2.4—1） 和真空飽和裝置 （ 圖 1.2.4—2） 。在疊式飽和器下夾板的正中，依次放置透水板、濾紙、帶試樣的環刀、濾紙、透水板，如此順序重復，由下向上重疊到拉桿高度，將飽和器上夾板蓋好后，擰緊拉桿上端的螺母，將各個環刀在上、下夾板間夾緊。
2 將裝有試樣的飽和器放入真空缸內，真空缸和蓋之間涂一薄層凡士林，蓋緊。將真空缸與抽氣機接通，啟動抽氣機，當真空壓力表讀數接近當地一個大氣壓力值時 （ 抽氣時間不少于 1h） ，微開管夾，使清水徐徐注入真空缸，在注水過程中，真空壓力表讀數宜保持不變。
3 待水淹沒飽和器后停止抽氣。開管夾使空氣進入真空缸，靜止一段時間，細粒土宜為 10h ，使試樣充分飽和。
4 打開真空缸，從飽和器內取出帶環刀的試樣，稱環刀和試樣總質量，并按本標準 （ 1.2.3 ） 計算飽和度。當飽和度低于 95 ％時，應繼續抽氣飽和。
1 粗粒土采用浸水飽和法。
2 滲透系數大于10-4 cm／s 的細粒土，采用毛細管飽和法；滲透系數小于、等于10-4cm／s 的細粒土，采用抽氣飽和法。
實驗步驟：
１.2.2 毛細管飽和法，應按下列步驟進行：
1 選用框式飽和器 （ 圖 1.2.4—1b） ，試樣上、下面放濾紙和透水板，裝入飽和器內，并旋緊螺母。
2 將裝好的飽和器放入水箱內，注入清水，水面不宜將試樣淹沒，關箱蓋，浸水時間不得少于兩晝夜，使試樣充分飽和。
3 取出飽和器，松開螺母, 取出環刀，擦干外壁，稱環刀和試祥的總質量，并計算試樣的飽和度。當飽和度低于 95 ％時, 應繼續飽和。
1.2.3 試樣的飽和度應按下式計算
或
式中 Sr —— 試樣的飽和度 （ ％ ）
—— 試樣飽和后的含水率 （ ％ ）
—— 試樣飽和后的密度 （g／cm3）
—— 土粒比重
e —— 試樣的孔隙比
1.2.4 抽氣飽和法，應按下列步驟進行：
1 選用疊式或框式飽和器 （ 圖 1.2.4—1） 和真空飽和裝置 （ 圖 1.2.4—2） 。在疊式飽和器下夾板的正中，依次放置透水板、濾紙、帶試樣的環刀、濾紙、透水板，如此順序重復，由下向上重疊到拉桿高度，將飽和器上夾板蓋好后，擰緊拉桿上端的螺母，將各個環刀在上、下夾板間夾緊。
2 將裝有試樣的飽和器放入真空缸內，真空缸和蓋之間涂一薄層凡士林，蓋緊。將真空缸與抽氣機接通，啟動抽氣機，當真空壓力表讀數接近當地一個大氣壓力值時 （ 抽氣時間不少于 1h） ，微開管夾，使清水徐徐注入真空缸，在注水過程中，真空壓力表讀數宜保持不變。
3 待水淹沒飽和器后停止抽氣。開管夾使空氣進入真空缸，靜止一段時間，細粒土宜為 10h ，使試樣充分飽和。
4 打開真空缸，從飽和器內取出帶環刀的試樣，稱環刀和試樣總質量，并按本標準 （ 1.2.3 ） 計算飽和度。當飽和度低于 95 ％時，應繼續抽氣飽和。
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