粗粒土和巨粒土最大干密度試驗(yàn)(振動(dòng)臺(tái)法)Word版

1、1.總則1.1.本細(xì)則采用振動(dòng)臺(tái)法測(cè)定無(wú)粘性自由排水粗粒土和巨粒土（包括堆石料）的最大干密度。1.2.本細(xì)則適用于通過(guò)0.075mm標(biāo)準(zhǔn)篩的干顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于15%的無(wú)黏性自由排水粗粒土和巨粒土。1.3.本細(xì)則對(duì)于最大粒徑大于60mm的巨粒土，因受試筒允許最大粒徑的限制，宜按規(guī)定處理。 2.儀具與材料 2.1振動(dòng)臺(tái)：固定于混凝土基礎(chǔ)上；振動(dòng)臺(tái)面尺寸至少550mm×550mm，且具有足夠的剛度。振動(dòng)臺(tái)最大負(fù)荷應(yīng)滿足試筒、套筒、試樣、加重底板及加重塊等質(zhì)量的要求，不宜小于200kg；其頻率2060Hz可調(diào)，雙振幅02mm可調(diào)。2.2 試筒：圓柱形金屬筒，按表1.1規(guī)定選用。試筒容積宜

2、用灌水法每年標(biāo)定一次。2.3套筒:內(nèi)徑與試筒（見(jiàn)表1.1）配套一致，且與試筒緊密固定后內(nèi)壁成直線連接。2.4加重底板：底板為13mm厚的鋼板，其直徑略小于相應(yīng)試筒內(nèi)徑，中心應(yīng)有15mm未穿通的提吊螺孔。2.5加重塊：對(duì)于相應(yīng)采用的試筒，加重塊及其加重底板在試樣表面產(chǎn)生的靜壓力應(yīng)為18kPa。2.6百分表及表架：百分表量程至少50mm以上，分度值為0.025mm。表架支桿應(yīng)能插入試筒導(dǎo)向瓦套孔中，并使百分表表頭桿中心線與試筒中心線或內(nèi)壁面平行。2.7臺(tái)秤:應(yīng)具有足夠測(cè)定試筒及試樣總質(zhì)量的量程,且達(dá)到所測(cè)定土質(zhì)量0.1%的精度。所用臺(tái)秤，對(duì)于280mm試筒，量程至少50kg，感量6g；對(duì)于152m

3、m試筒，量程至少30kg，感量2g。2.8起吊機(jī)：起重量至少180kg。2.9標(biāo)準(zhǔn)篩：60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.075mm。2.10其他工具：如加重底板提手、烘箱、金屬盤、小鏟、大勺及漏斗、橡皮錘、秒表、直鋼尺、試筒布套等。 試樣質(zhì)量及儀器尺寸（表1.1）土粒最大尺寸（mm）試樣質(zhì)量（kg）試筒尺寸套筒高度（mm）裝料工具容積（cm3）內(nèi)徑（mm）603414200280250小鏟或大勺403414200280250小鏟或大勺20112830152305小鏟或大勺1011283015230525mm漏斗5或者51128301523053mm漏斗3.試樣3.1采

4、集代表性試料，妥善貯存?zhèn)溆谩?3.2 采用標(biāo)準(zhǔn)篩分法（T0115-2007）測(cè)定各粒組的顆粒百分?jǐn)?shù)。3.3 對(duì)于粒徑大于60mm的巨粒土，因受試筒允許最大粒徑的限制，應(yīng)按相似級(jí)配法制備縮小粒徑的系列模型試料。相似級(jí)配法粒徑及級(jí)配按以下公式計(jì)算。相似級(jí)配模型試料粒徑： 式中：D原型試料級(jí)配某粒徑，mm； d原型試料級(jí)配某粒徑縮小后的粒徑，即模型試料相應(yīng)粒徑，mm； Mr粒徑縮小倍數(shù)，通常稱為相似級(jí)配模比。 式中：原型試料級(jí)配最大粒徑，mm；試樣允許或設(shè)定的最大粒徑，即60mm，40mm，20mm，10mm等。相似級(jí)配模型試料級(jí)配組成與原型級(jí)配組成相同，即： 式中：PMr原型試料粒徑縮小Mr倍后（

5、即為模型試料）相應(yīng)的小于某粒徑 d含量百分?jǐn)?shù)，%；Pp原型試料級(jí)配小于某粒徑D的含量百分?jǐn)?shù)，%。3.4如果采用干土法進(jìn)行試驗(yàn)，則需將試樣在烘箱內(nèi)烘至恒重，并用烘干法測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)試料的含水率。烘干后，應(yīng)完全剝?nèi)ト跄z結(jié)物，以免增大顆粒的自然尺寸。4.試驗(yàn)步驟4.1干土法4.1.1充分拌勻烘干試樣，即使其顆粒分離程度盡可能??；然后大致分成三份。測(cè)定并記錄空試筒的質(zhì)量。4.1.2用小鏟或者漏斗將任一份試樣徐徐裝填入試筒，并注意使顆粒分離程度最?。ㄑb填量宜使振畢密實(shí)后的試樣等于或略低于筒高的1/3）；抹平試樣表面。然后可用橡皮錘或者類似物敲擊幾次試筒壁，使試料下沉。4.1.3放置合適的加重底板于試樣表面上，

6、輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)幾下，使加重底板與試樣表面密合一致。卸下加重底板把手。4.1.4將試筒固定于振動(dòng)臺(tái)面上，裝上套筒，并與試筒緊密固定。將合適的加重塊置于加 重底板上，其上部盡量不與套筒內(nèi)壁接觸。4.1.5設(shè)定振動(dòng)臺(tái)在振動(dòng)頻率50Hz下的垂直振動(dòng)雙振幅為0.5mm；或在振動(dòng)頻率60Hz下的垂直振動(dòng)雙振幅為0.35mm。振動(dòng)試筒及試樣等，在50Hz下振動(dòng)10min；在60Hz下振動(dòng)8min；振畢卸去加重塊及加重底板。4.1.6按本細(xì)則4.1.2至4.1.5步驟進(jìn)行第二層、第三層試料振動(dòng)壓實(shí)。但第三層振畢加重底板不再立即卸去。4.1.7卸去套筒，然后檢查加重底板是否與試樣表面密合一致，即按壓加重底板邊緣，看其

7、是否翹起，若翹起則宜在試驗(yàn)報(bào)告中注明。4.1.8將百分表架支桿插入每個(gè)試筒導(dǎo)向瓦套孔中；刷凈試筒頂沿面上及加重底板上位于試筒導(dǎo)向瓦兩側(cè)測(cè)量位置所積落的細(xì)粒土，并盡量避免將這些細(xì)粒土刷進(jìn)試筒內(nèi)。然后分別測(cè)讀并記錄試筒導(dǎo)向瓦每側(cè)試筒頂沿面（中心線處）各三個(gè)百分表讀數(shù)，共12個(gè)讀數(shù)（其平均值即為百分表初讀數(shù)Ri）；再?gòu)募又氐装迳蠝y(cè)讀并記錄出相應(yīng)讀數(shù)（其平均值即為百分表終讀數(shù)Rf）。4.1.9卸去加重底板，并從振動(dòng)臺(tái)面上卸下試筒。在此過(guò)程中，盡可能避免加重底板上及試筒沿面上落積的細(xì)粒土進(jìn)入試筒里。如這些細(xì)粒土質(zhì)量超過(guò)試樣總質(zhì)量的0.2%，應(yīng)測(cè)定其質(zhì)量并注明于試驗(yàn)報(bào)告中。4.1.10在合適的臺(tái)秤上測(cè)定并

8、記錄試筒及試樣總質(zhì)量，扣除空試筒質(zhì)量即為試樣質(zhì)量，或仔細(xì)將試筒里試樣全部倒入已知質(zhì)量的盤中稱量。計(jì)算最大干密度dmax。4.1.11重復(fù)本細(xì)則4.1.1至4.1.10步驟，直至獲得一致的最大干密度值（最好在2%內(nèi)）。如果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生過(guò)分的顆粒破碎或者是有棱角的石渣、堆石料或風(fēng)化軟弱巖試料，則宜盡量制備足夠數(shù)量代表性試樣，以避免單個(gè)試樣重復(fù)使用。4.2濕土法4.2.1按濕法試驗(yàn)時(shí)，可對(duì)烘干試料加足量水，或用現(xiàn)場(chǎng)濕土料進(jìn)行。拌勻試料顆粒級(jí)配 及含水率（使顆粒分離程度盡可能?。?，然后大致分成三份。如果向干料中加水，則需最小飽和時(shí)間約1/2h；加水量宜加到足夠份量，即在拌和盤中無(wú)自由水滯積，且在振密過(guò)程中

9、基本保持飽和狀態(tài)。注：對(duì)于估算向烘干試料中的加水量，起初可嘗試每4.5Kg試料約加1000mL的水量，或按下式估算：式中：加水量，g；試樣質(zhì)量，g；水的密度，1000kg/m3；由起初振密結(jié)果所估算的干密度，kg/m3；Gs土粒比重。4.2.2裝試筒于振動(dòng)臺(tái)上。啟動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，用小鏟或勺將任一份濕料徐徐裝填入試筒（裝填料宜使振畢試樣等于或略低于筒高的1/3）。每次添加試料后，宜察看試樣表面是否滯積有少量自由水。若無(wú)，可用海棉蘸水?dāng)D入，、小器皿注入或其它工具加入足量水。在此過(guò)程中，振動(dòng)臺(tái)的振幅或振動(dòng)頻率或這兩者須隨時(shí)調(diào)節(jié)，以阻止試樣顆粒過(guò)分沸動(dòng)或松散。大致振動(dòng)2-3min后，宜用盡可能不帶走土粒的辦

10、法吸去試樣表面的所有自由水。4.2.3按本細(xì)則4.1.34.1.5步驟裝上加重底板套筒及加重塊。4.2.4振動(dòng)試筒及試樣等，按本細(xì)則4.1.5步驟進(jìn)行振動(dòng)。振畢，卸去加重塊及加重底板，吸去試樣表面所有自由水。4.2.5按本細(xì)則4.1.34.1.5步驟進(jìn)行第二層、第三層試料的振動(dòng)壓實(shí)，但第三層振畢加 重底板不再卸去。4.2.6卸下套筒，吸去加重底板上及邊緣的所有自由水，按4.1.8步驟測(cè)讀并記錄百分表讀數(shù)。4.2.7 按本細(xì)則4.1.9步驟卸下加重底板及試筒，然后測(cè)定并記錄試筒與試樣的總質(zhì)量。為測(cè)定試樣的含水率，仔細(xì)地將試筒中全部濕試樣倒入已知質(zhì)量的盤中，并將黏附于試筒內(nèi)壁及筒的所有顆粒沖洗于盤

11、中，然后在烘箱中將試樣烘至恒量，測(cè)定并記錄其烘干質(zhì)量。5.結(jié)果整理51對(duì)于干土法，最大干密度按下式計(jì)算：dmax=Md/V式中：dmax最大干密度，計(jì)算至0.1（kg/m3） Md干試樣質(zhì)量；V振畢密實(shí)試樣體積； V=Vc-Ac(H/10)×10-6；Vc標(biāo)定的試筒體積； Ac標(biāo)定的試筒橫斷面積；H（Ri-Rf）+Tp；Ri初始百分表讀數(shù)；Rf振畢后加重底板上相對(duì)位置百分表終讀數(shù)的均值；Tp加重底板的厚度。52對(duì)于濕土法，最大干密度按下式計(jì)算：dmax=Mm/(1+0.01)/V式中：Mm振畢密實(shí)濕試樣質(zhì)量；振畢密實(shí)試樣含水率（%）。6相關(guān)文件6.1公路土工試驗(yàn)規(guī)程JTG E40-20077.相關(guān)記錄7.1粗粒土和巨粒土最大干密度試驗(yàn)（振動(dòng)臺(tái)法）原始記錄表作業(yè)指導(dǎo)書文件編號(hào)TC-ZY-J-246章節(jié)號(hào)0封 面版 號(hào)5/0頁(yè) 數(shù)第1