公路土工試驗規(guī)程修訂

1、公路土工試驗規(guī)程 （JTG E40-2007） 07規(guī)范修訂的主要內(nèi)容 u增加了“術(shù)語、符號”一章。對各章內(nèi)容及條文說 明 進(jìn)行了局部修改和有效性確認(rèn) u土的工程分類中，對塑性圖進(jìn)行了部分調(diào)整 u將“含水量”名稱修改為“含水率” ,刪除了“碳 化鈣氣 壓法” u比重試驗增加了浮力法 u顆粒分析試驗增加了對密度計法的“刻度及彎月面 的校正”依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) u界限含水率試驗增加了76g錐入土17mm的液限試驗 方法和液限碟式儀試驗方法 u滲透試驗修訂了變水頭滲透試驗方法 u規(guī)定了擊實試驗的土類和擊實筒的匹配以及擊實功能。 u增加了標(biāo)準(zhǔn)吸濕含水率試驗方法 u黃土濕陷試驗方法中增加了自重濕陷系數(shù)試驗、溶濾變

2、形 系數(shù)試驗和濕陷起始壓力試驗 u增加了凍土密度試驗、凍結(jié)溫度試驗、凍土導(dǎo)熱系數(shù)試驗、 未凍含水率試驗、凍脹率試驗和凍土融化壓縮試驗的凍土 類試驗方法 u增加了濕化試驗方法 u在土的直接剪切試驗中增加了排水反復(fù)直接剪切試驗方法 u在細(xì)粒土三軸壓縮試驗的固結(jié)不排水試驗中，增加了固結(jié) 后的土樣幾何尺寸計算方法；增加了“一個試樣多級加荷 三軸壓縮試驗” u增加了粗粒土直接剪切試驗 3.土的工程分類 u在土分類總體系中，“特殊土”增加了“凍土”一 項 u對粗粒土和細(xì)粒土的分類進(jìn)行了較大修正 u細(xì)化了鹽漬土工程分類，新增了凍土工程分類 3.2巨粒土分類巨粒土分類 93規(guī)程： 在07規(guī)程中，將“漂石粒50

3、%”改為“漂石粒卵石?！保瑢?“漂石粒50%”改為“漂石粒卵石?！薄?3.3粗粒土分類 l93規(guī)程： 試樣中粗粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50%的土稱粗粒土。 07規(guī)程： 試樣中巨粒組土粒質(zhì)量少于或等于總質(zhì)量的15%，且巨粒 組土粒與粗粒組土粒質(zhì)量之和多于總土質(zhì)量50%的土稱粗 粒土。 l93規(guī)程： 粗粒土中礫粒組質(zhì)量少于或等于總質(zhì)量50%的土稱砂類土。 07規(guī)程： 粗粒土中礫粒組質(zhì)量少于或等于砂粒組質(zhì)量的土稱砂類土。 3.4 細(xì)粒土分類細(xì)粒土分類 n細(xì)粒土劃分規(guī)定 93規(guī)程：規(guī)程： （1）細(xì)粒土中粗粒組質(zhì)量少于總質(zhì)量25%的土稱細(xì)粒土。 （2）細(xì)粒土中粗粒組質(zhì)量為總質(zhì)量25%50%的土稱含粗粒的細(xì)粒土

4、。 （3）含有機(jī)質(zhì)的細(xì)粒土稱有機(jī)質(zhì)土。 07規(guī)程：規(guī)程： （1）細(xì)粒土中粗粒組質(zhì)量少于或等于總質(zhì)量25%的土稱粉質(zhì)土或黏質(zhì) 土。 （2）細(xì)粒土中粗粒組質(zhì)量為總質(zhì)量25%50%（含50%）的土稱含粗粒 的粉質(zhì)土或含粗粒的黏質(zhì)土。 （3）試樣中有機(jī)質(zhì)含量多于或等于總質(zhì)量的5%，且少于總質(zhì)量的10% 的土稱有機(jī)質(zhì)土。試樣中有機(jī)質(zhì)含量多于或等于10%的土稱有機(jī)土。 n塑性圖： 93規(guī)程塑性圖 在07規(guī)程中，上橫虛線為Ip=7，下橫虛線為Ip=4. 3.特殊土分類 07規(guī)程對鹽漬土的分類進(jìn)行了細(xì)分，并增加了凍土分 類標(biāo)準(zhǔn)。 鹽漬土工程分類 土層中平均總 cl-/so4- 鹽量（質(zhì)量%） 比值 名稱 氯鹽

5、漬土 2.0 亞氯鹽漬土 1.02.0 亞硫酸鹽漬土 0.31.0 硫酸鹽漬土 8.07.05.04.0 凍土按凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)時間分類 類型持續(xù)時間t（年）地面溫度（）特征凍融特征 多年凍土t 2年平均地面溫度0季節(jié)融化 隔年凍土2t 1最低月平均地面溫度0季節(jié)凍結(jié) 季節(jié)凍土T1最低月平均地面溫度0季節(jié)凍結(jié) n條文說明 l鑒于國標(biāo)土的分類標(biāo)準(zhǔn)（GBJ 145-90）的最新修訂報批 稿采用了質(zhì)量為76g、錐角為30、入土深度為17mm的液限 標(biāo)準(zhǔn)wL和wL10， wL與碟式儀液限時的不排水強(qiáng)度等效，為此， 07規(guī)程中測定土的液限采用碟式儀或相當(dāng)于76g錐入土深度 17mm的方法?？紤]到100g錐入

6、土深度20mm是公路交通系統(tǒng)的 研究成果，且該兩種方法的試驗結(jié)果等效，本次修訂將兩種 方法同時列出，均可采用塑性圖進(jìn)行分類。 l仍將93規(guī)程中的原老土名與現(xiàn)分類土名對照表列出，便于大 致對照。從表中可以看出，一個老土名可能出現(xiàn)兩個新土名， 表明老分類法的不合理性。 新老土名對照表 老 土 組 老土名 顆粒組成 砂粒 黏粒 (20.074) (80 03 砂 含細(xì)粒土砂 S SF 砂 性 土 粉質(zhì)砂土 粗亞砂土 細(xì)亞砂土 5080 50粗砂 03 多于細(xì)砂 310 50細(xì)砂 310 多于粗砂 細(xì) 粒 土 粉土質(zhì)砂 質(zhì) 砂 SM 粉 性 土 粉質(zhì)亞砂土 粉土 粉質(zhì)輕亞黏土 粉質(zhì)重亞黏土 2050

7、010 20 010 45 1020 2 2 10 18 50 25 黏 性 土 輕亞黏土 重亞黏土 輕黏土 重黏土 45 1020 40 2030 70 3050 50 10 18 26 50 50 黏土質(zhì)砂 黏 含砂低液限黏土 質(zhì) 高液限黏土質(zhì)砂 土 含砂高液限黏土 高液限黏土 SC CLS SCH CHS CH 50 25 50 25 l利用塑性圖進(jìn)行細(xì)粒土分類時，土類劃分界限是按國際上 廣泛應(yīng)用的碟式液限儀的試驗標(biāo)準(zhǔn)和我國以往長期采用的 按塑性指數(shù)IP分類的標(biāo)準(zhǔn)確定的。塑性圖中IP=7和IP=4兩 條橫虛線之間的區(qū)域過渡區(qū)，可能由低液限粉土ML過渡為 低液限黏土CL。93規(guī)程塑性圖中采

8、用的IP=10和IP=6兩條 橫虛線是按理論液限值推算出來的。 l根據(jù)國內(nèi)外各行業(yè)通常的習(xí)慣，凍土按凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)時間 分類，可分為多年凍土（簡稱“永凍土”）、隔年凍土和 季節(jié)凍土（簡稱“季凍土”）。 5.土的含水率試驗（修正） T0103-1993 烘干法 93規(guī)程： 對含有機(jī)質(zhì)超過5%的土，應(yīng)將溫度控制在65-70的恒溫 下烘干。 07規(guī)程： 對含有機(jī)質(zhì)超過5%的土或含石膏的土，應(yīng)將溫度控制在 60-70的恒溫下，干燥12-15h為好。 條文說明 l某些含有石膏的土在烘干時會損失其結(jié)晶水，用此測定其 含水率有影響。每1%的石膏對含水率的影響約為0.2%。如 果土中有石膏，則試樣應(yīng)該在不超過8

9、0的溫度下烘干， 并可能要烘干更長的時間。 l鑒于碳化鈣氣壓法目前已很少使用，市場上已不多見。過 去引用該方法主要是考慮邊遠(yuǎn)地區(qū)電力供應(yīng)困難，現(xiàn)場工 作條件較差等問題，無法開展正常的含水率試驗等工等。 現(xiàn)在用酒精燃燒法完全可以替代該方法，且酒精資源豐富， 更具備現(xiàn)場試驗條件。因此，此次修訂取消了碳化鈣氣壓 法作為含水率的試驗方法。 7.土的比重試驗 07規(guī)程新增了T0169-2007 浮力法 l目的和適用范圍 目的是測定土顆粒的比重。適用于粒徑大于或等于 5mm的土，且其中粒徑大于或等于20mm的土質(zhì)量應(yīng)小于 總土質(zhì)量的10%。 l試驗原理 通過測定試樣完全浸沒在水中時的浮力質(zhì)量確定其表 觀體

10、積，進(jìn)而確定其表觀比重（即視比重）。 條文說明 1.顆粒大于5mm的礫石、碎石等粗粒，顆粒本身有空隙存在。 空隙又分封閉的與開敞的兩部分。浸水時開敞部分為水所 填充，封閉部分水不能進(jìn)入。因此，粗粒比重的種類通常 以視比重、干比重、飽和面干比重和比重四種方法來表示。 2.規(guī)程中采用視比重，這樣比較方便，因為一般指的空隙， 實際上是指被水充填的孔隙。 3.浮力法所測結(jié)果較為穩(wěn)定。但大于20mm粗粒較多時，采用 本方法將增加試驗設(shè)備，室內(nèi)使用不便。因此，規(guī)定粒徑 大于5mm的試樣中大于或等于20mm顆粒含量小于10%時用浮 力法。 8.顆粒分析試驗 nT0116-2007 密度計法增加了“密度計刻度

11、及彎 月面校正”項，可按標(biāo)準(zhǔn)玻璃浮計檢定規(guī)程 （JJG 86-2001）進(jìn)行。 n條文說明 l由于不同濃度溶液的表面張力不同，彎月面的上升高度也 不同，密度計在生產(chǎn)后其刻度與密度計的幾何形狀、質(zhì)量 等均有關(guān)。因此，需要進(jìn)行刻度、有效沉降距離和彎月面 的校正。 l密度計土粒沉降距離校正 測定密度計浮泡體積。在250mL量筒內(nèi)倒入約130mL純水， 并保持水溫為20，測定量筒內(nèi)水面讀數(shù)（以彎月面上緣 為準(zhǔn)）后畫一標(biāo)記。將密度計放入量筒中，使水面達(dá)密度 計最低分度處（以彎月面上緣為準(zhǔn)），同時測記水面在量 筒上的讀數(shù)（以彎月面上緣為準(zhǔn)）后再畫一標(biāo)記。兩者之 差，即為密度計浮泡的體積。 測定密度計浮泡體

12、積中心。在測定密度計浮泡體積后，將 密度計向上緩慢垂直提起，使水面恰落至兩標(biāo)記的正中間， 此時水面與浮泡相切，即為浮泡體積中心。 將密度計固定于三足架上，用直尺準(zhǔn)確量出水面至密度計 最低分度的垂直距離。 測定1000mL量筒內(nèi)徑（準(zhǔn)確至1mm），并量出量筒體積。 量出自密度計最低分度至玻璃桿上各分度處的距離，每隔 5格或10格量距1次。 9.界限含水率試驗 n07規(guī)程增加： lT0118-2007 液限和塑限聯(lián)合測定法中增加了 76g錐入土17mm的液限試驗方法 l增加了T0170-2007 液限碟式儀法 nT0118-2007 液限和塑限聯(lián)合測定法 l w l采用76g錐做液限試驗，則在h-

13、 w圖上，查得縱坐標(biāo)入土深度 h=17mm所對應(yīng)的橫坐標(biāo)的含 水率w，即為該土樣的液限。 l根據(jù)求得的液限，通過76g錐入 土深度h與含水率w的關(guān)系曲線， 查得錐入土深度為2mm所對應(yīng) 的含水率即為該土樣的塑限。 p w n條文說明 l1950以來，我國一直采用瓦氏76g平衡錐來測定土的液限，相 應(yīng)的入土深度為hL=10mm。其測得的土液限時的抗剪強(qiáng)度比不 同基座材料的碟式儀測得的抗剪強(qiáng)度大的多。 l根據(jù)1000多個土樣的液限試驗，發(fā)現(xiàn)76g錐和卡氏碟式儀測得 的結(jié)果之間有如下關(guān)系： (r=0.96， n=1106) l我國水電部組織的研究試驗結(jié)果表明，76g錐以入土深度17mm 作為液限和1

14、00g錐入土深度20mm作為液限時的抗剪強(qiáng)度與美國 ASTM D423碟式儀時的強(qiáng)度一致，說明76g錐17mm和100g錐20mm 的液限入土深度均可達(dá)到與ASTM D423碟式儀等效的目的。 6.5 0.66 LL ww l影響圓錐入土深度的因素可歸結(jié)為土質(zhì)、物理狀態(tài)（濕度和密 度狀態(tài)）和結(jié)構(gòu)三大方面，對于擾動土，排除了結(jié)構(gòu)的影響。 塑限時入土深度與含水率關(guān)系不穩(wěn)定的原因在于濕密狀態(tài)和土 質(zhì)的影響。 l最佳含水率約等于或略大于塑限，此時，圓錐和土體將產(chǎn)生剪 切和壓密的綜合作用。為消除試樣密度對圓錐入土深度的影響， 測得塑限時，必須首先控制試樣的密實程度。 定義密實度系數(shù)K2： 飽水時干密度； 任意含水率下土的干密度； w含水率； Gs土粒比重。 2 d dsat K 1 s dsat s G G w dsat d 當(dāng)K2=0.95-1.0時，各類細(xì)粒土的入土深度與含水率呈對數(shù)關(guān)系， 這就是控制試驗密實度對入土深度影響的標(biāo)準(zhǔn)。 l土的性質(zhì)對塑限時入土深度有顯著影響，一般地，對砂類土影響較大， 而對粉質(zhì)土和黏質(zhì)土的影響則較小。