2025年12月17日 08:20:33 来源：沧州泰鼎恒业试验仪器有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量：1
4 试样制备和饱和
4.1 一 般 规 定
4.1.1 试样制备的扰动土和原状土的颗粒粒径应小于60mm。
4.1.2 制备特殊试样的程序应符合有关试验的规定。
4.1.3 试样制备的数量视试验需要而定，应多制备1个～2个备 用。原状土样同一组试样的密度允许差值应为±0.03g/cm³, 含水率允许差值应为±2%;扰动土样制备试样密度、含 水率与制备标准之间允许差值应分别为±0 .02g/cm³ 与 ±1%;扰动土平行试验或 一组内各试样之间允许差值应 分别为±0.02g/cm³与 ± 1 % 。
4.1.4 扰动土试样的制备视工程实际情况可分别采用击样法、击 实法和压样法。
4.2 仪 器 设 备
4.2.1 制备试样需用的主要仪器设备应符合下列规定：
1 筛：孔径20mm 、5mm 、2mm 、0.5mm;
2 洗筛：孔径0.075mm;
3 台秤：称量10kg～40kg, 分度值5g;
4 天平：称量1000g, 分度值0.1g; 称量200g, 分度值0.01g;
5 碎土器：磨土机；
6 击实器：包括活塞、导筒和环刀；
7 抽气机(附真空表);
8 饱和器(附金属或玻璃的真空缸)。
4.2.2 制备试样需用的其他设备：烘箱、干燥器、保湿器、研钵、木锤、木碾、橡皮板、玻璃瓶、玻璃缸、修土刀、钢丝锯、凡士林、土样标签及盛土器。
4.3 扰动土试样预备程序
4.3.1 细粒土试样预备程序应符合下列规定：
1 对扰动土试样进行描述，描述内容可包括颜色、土类、气味 及夹杂物；当有需要时，将扰动土充分拌匀，取代表性土样进行含 水率测定。
2 将块状扰动土放在橡皮板上用木碾或利用碎土器碾散，碾 散时勿压碎颗粒；当含水率较大时，可先风干至易碾散为止。
3 根据试验所需试样数量，将碾散后的土样过筛。过筛后用 四分对角取样法或分砂器，取出足够数量的代表性试样装入玻璃 缸内，试样应有标签，标签内容应包括任务单号、土样编号、过筛孔 径、用途、制备日期和试验人员，以备各项试验之用。对风干土，应 测定风干含水率。
4 配制一定含水率的试样，取过筛的风干土1kg～5kg, 平铺 在不吸水的盘内，按本标准式(4.7.2)计算所需的加水量，用喷雾 器喷洒预计的加水量，静置一段时间，装入玻璃缸内密封，润湿一 昼夜备用，砂性土润湿时间可酌情减短。
5 测定湿润土样不同位置的含水率，取样点不应少于2个， 允许差值应为±1%。
6 对不同土层的土样制备混合土试样时，应根据各土层厚 度，按权数计算相应的质量配合，然后应按本标准第4.3.1条第1 款～第4款的规定进行扰动土的预备工作。
4.3.2 粗粒土试样预备程序应符合下列规定：
1 对砂及砂砾土，可按四分法或分砂器细分土样。取足够试 验用的代表性土试样供颗粒分析试验用，其余过5mm 筛。筛上 和筛下土样分别贮存，供做比重及相对密度等试验用。取一部分 过 2mm 筛的试样供做直剪、固结力学性试验用。
2 当有部分黏土依附在砂砾石表面时，先用水浸泡，将浸泡过的土样在2mm 筛上冲洗，取筛上及筛下代表性的试样供做颗粒分析试验用。
3 将冲洗下来的土浆风干至易碾散为止，应按本标准第4.3.1 条第2款～第4款的规定进行预备工作。
4.4 扰动土试样制备
4.4.1 扰动土试样的制备，根据工程实际情况可分别采用击样 法、击实法和压样法。
4.4.2 击样法应按下列步骤进行：
1 根据模具的容积及所要求的干密度、含水率，应按本标准式(4.7.1)、式(4.7.2)计算的用量制备湿土试样；
2 将湿土倒入模具内，并固定在底板上的击实器内，用击实 方法将土击入模具内；
3 称取试样质量，应符合本标准第4.1.3条的规定。
4.4.3 击实法应按下列步骤进行：
1 根据试样所要求的干密度、含水率，应按本标准式(4.7.1)、式(4.7.2)计算的用量制备湿土试样。
2 应按本标准第13.3.1条、第13.3.2条的规定，将土样击 实到所需的密度，用推土器推出。
3 将试验用的切土环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下，放 在土样上。用切土刀将土样切削成稍大于环刀直径的土柱。然后 将环刀垂直向下压，边压边削，至土样伸出环刀为止。削去两端余 土并修平。擦净环刀外壁，称环刀、土总量，准确至0.1g,并应测 定环刀两端削下土样的含水率，应符合本标准第4.1.3条的规定。
4.4.4 压样法应按下列步骤进行：
1 应按本标准第4.4.2条第1款的规定制备湿土试样，称出 所需的湿土量。将湿土倒入压样器内，拂平土样表面，以静压力将土压入。
2 称取试样质量，并应符合本标准第4.1.3条的规定。
4.4.5 本试验的记录格式应符合本标准附录 D 表 D.1 的规定。
4.5 原状土试样制备
4.5.1 应小心开启原状土样包装皮，辨别土样上下和层次，整平 土样两端。无特殊要求时，切土方向应与天然层次垂直。
4.5.2 应按本标准第4.4.3条第3款的操作步骤执行，切取试 样，试样与环刀应密合。
4.5.3 切削过程中，应细心观察土样的情况，并应描述土样的层 次、气味、颜色，同时记录土样有无杂质、土质是否均匀、有无裂缝 等情况。
4.5.4 切取试样后剩余的原状土样，应用蜡纸包好置于保湿器 内，以备补做试验之用；切削的余土做物理性试验。
4.5.5 应视试样本身及工程要求，决定试样是否进行饱和，当不 立即进行试验或饱和时，应将试样暂存于保湿器内。
4.5.6 原状土开土记录格式应符合本标准附录 D 表D.2 的规定。
4.6 试 样 饱 和
4.6.1 试样饱和方法视土样的透水性能，可选用浸水饱和法、毛 管饱和法及真空抽气饱和法。
1 砂土可直接在仪器内浸水饱和；
2 较易透水的细粒土，渗透系数大于1×10-4cm/s 时，宜采 用毛管饱和法；
3 不易透水的细粒土，渗透系数小于1×10-4cm/s 时，宜采 用真空饱和法；当土的结构性较弱时，抽气可能发生扰动者，不宜 采用真空饱和法。
4.6.2 毛管饱和法应按下列步骤进行：
1 选用框式饱和器(图4.6.2),在装有试样的环刀两面贴放滤纸，再放两块大于环刀的透水板于滤纸上，通过框架两端的螺丝 将透水板、环刀夹紧；
图4.6.2 框式饱和器
1一框架；2一透水板；3一环刀
2 将装好试样的饱和器放入水箱中，注入清水，水面不宜将试样淹没；
3 关上箱盖，防止水分蒸发，借土的毛细管作用使试样饱和，约需 3d;
4 试样饱和后，取出饱和器，松开螺丝，取出环刀，擦干外壁， 吸去表面积水，取下试样上下滤纸，称环刀、土总量，准确至0.1g, 应按本标准式(4.7.5)计算饱和度；
5 如饱和度小于95%时，将环刀再装入饱和器，浸入水中延长饱和时间直至满足要求。
4.6.3 真空饱和法应按下列步骤进行：
1 选用重叠式饱和器(图4.6.3- 1)或框式饱和器，在重叠式 饱和器下板正中放置稍大于环刀直径的透水板和滤纸，将装有试 样的环刀放在滤纸上，试样上再放一张滤纸和一块透水板，以此顺 序由下向上重叠至拉杆的高度，将饱和器上夹板放在最上部透水 板上，旋紧拉杆上端的螺丝，将各个环刀在上下夹板间夹紧；
2 装好试样的饱和器放入真空缸内(图4.6.3-2),盖上缸 盖，盖缝内应涂一薄层凡士林，以防漏气；
图4.6.3-1 重叠式饱和器
1一夹板；2一透水板；3一环刀；4一拉杆
图4.6.3-2 真空缸
1一二通阀；2-橡皮塞；3一真空缸；4一管夹；
5一引水管；7—饱和器；8一排气管；9—接抽气机
3 关管夹、开二通阀，将抽气机与真空缸接通，开动抽气机， 抽除缸内及土中气体，当真空表接近- 100kPa 后，继续抽气，黏质 土约1h,粉质土约0.5h后，稍微开启管夹，使清水由引水管徐徐 注入真空缸内；在注水过程中，应调节管夹，使真空表上的数值基 本上保持不变；
4 待饱和器淹没水中后即停止抽气，将引水管自水缸中提出，开管夹令空气进入真空缸内，静置一定时间，细粒土宜为10h,使试样充分饱和；
5 应按本标准第4.6.2条第4款的规定取出试样，称量，计算饱和度。
4.7 计算和记录
4.7.1 干土质量应按下式计算：
(4.7.1)
式中：md—— 干土质量(g);
m0—— 风干土质量(或天然湿土质量)(g);
w0——风干含水率(或天然含水率)(%)。
4.7.2 土样制备含水率所加水量应按下式计算：
(4.7.2)
式中：mw——土样所需加水质量(g);
w'——土样所要求的含水率(%)。
4.7.3 制备扰动土试样所需总土质量应按下式计算：
(4.7.3)
式中：ρd——制备试样所要求的干密度(g/cm³);
V—— 计算出击实土样体积或压样器所用环刀容积(cm³)。
4.7.4 制备扰动土样应增加的水量应按下式计算：
(4.7.4)
式中：△mw—— 制备扰动土样应增加的水量(g)。
4.7.5 饱和度应按下式计算：
(4.7.5)
式中：Sr—— 饱和度(%);
ρ—— 饱和后的密度(g/cm³);
Gs——土粒比重；
e——土的孔隙比；
w—— 饱和后的含水率(%)。
4.7.6 扰动土开土记录格式应符合本标准附录 D 表 D.1 的规定。原状土开土记录应符合本标准附录 D 表 D.2的规定。
