SL 237-011-1999 土工试验规程―击实试验.pdf

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1、UDC p SL 中华人民土工试验规程Specification of soil test 1999-03-25发布1999-04斗5实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准土工试验规程Specf;cation 01 so;1 test SL237-1999 主编单位z南京水和j科学研究院批准单位z中华人民共秘密水利部施行日期，1999年4月15日中华人民共和勇水利部关于批准发布土工试验规程)SL237-1999的通知水国科1999J139号根据部水利水电技术标准制定、修订计划，由水利部国际合作与科技司主持，以南京水利科学研究院为主编单位修订的主工试验规程，经审查批准为水利行业标准，

2、并予以发布。标准的名称和编号为2主工试验规程SL237-1999o 本标准实施后取代S0128-84，SD128-86 , SD128-87及SDSOl-79 ，包括室内常规土工试验、土始影胀性试验、.土始变形参数试验、土的动力试验、冻土物理性试验、土豹原位试验、粗颗粒土试验和土约化学位试验等内容，涵盖了一般工程土及黄土、膨胀土、盐溃主、红土和冻土等特殊土所需的试验项吕，比较全面地反映了土工试验的内容。本次修订，与原规程相比，增加了引用标准一章多在仪器设备中，增加了仪器设备的检定和校准一节s在楼录中，培加了试验数据的整理与成果报告和室内土工仪器通用要求飞并按标准编写规定的要求.将试验说明书改为

3、条文说明二本标准主编单位=南京水和j科学研究院本标准参编单位2申蜀水和j水电科学研究院长江科学院水利部东北勘测设计院本标准主要起草人:盛树馨窦宣掏秀珍朱思萤徐4自孟李青云郭照灵何晓民击实试验SL237-011-1999 1 自由售和适勇范圄1. O. 1 本试验约吕的是用标准的击实方法，测定土的密度与含水率的关系，从商确定土的最大干密度与最优含水率。1. O. 2 本规程分为轻型击实试验租重型击实试验2种方法。轻型击实试验适用于粒径小于5mm的粘住土.其单位体权击实功能为592.2kJ/m;重型击实试验适用于粒径小子20mm的土，其单位体积击实功能为2684.9坷，Jn1302引用标准GB/T

4、154在6-94土工仪器的基本参数及通用技术条件去第一篇z室内主工仪器。GB7960-87 击实仪。SL1l2-95 击实仪校验方法儿3仪器设备3. 1 仪器设备3. 1. 1 击实仪z囱击实筒图3.1.1-1)、击锤(图3.1.1-2)和护筒组成.其尺寸应符合表3.1. 1的规定。3.1.2 击实仪的古锤应配导筒，击锤与导筒间应有足够的I同然使锤能自出下落。电动操作的击锺必须有控制落距的跟踪装置和锤击点按定角度(轻型53.50重型45)均匀分布的装置。3. 1.3 天平2称量200g，分度值口.1 g 0 91 (a) PU(b) 图3.1.1-1击实需单位:mm) 如轻型击实筒参(的重型击

5、实筒2 护篱，2 击实需，3一寒板，4 垫块1 9 si ， ,30591 4X.6 z 机的嘻3 ,.51 (a) ,51/2 (b) 3. 1. 1-2 击锤和导需(单位mm)如)2.;) kg击锤落离305cm) (b)4.5kg击锤(落高457cm)Z 提手，2 导筒，3 硬橡皮垫，4一击锤92 3. 1.4 台秤z称量10kg，分度值5g , 3.1.5 标准筛z孔径为20mm园子L筛和5mm标准筛。3. 1.6 试祥推出器2室用螺旋式千斤顶或液压式千斤顶，如元此类装置，也可用刮刀和修土刀从击实筒中取出试祥。3. 1.7 其他z烘箱、喷水设备、碾土设备、盛士器、修土刀和保湿设备等。3

6、.2 仪器设备的检定和校准3.2. 1 击实仪应按SLl12-95校验方法进行校验。3.2.2 天平和其他计量器具应按有关检定规程进行检定。3.2.3 试验前、后应对仪器的性能特别对落l跟踪装置)进行检查并作记录。表3.1. 1 击实貌主要部件尺寸耀格表试验锤庭锺质量落离击实筒|护篱直径离蜜备注方法(kg) (mm) 内径德高密朝白血】(mm) (mm) (mm) ! (cm巧:轻型51 2.5 305 102 116 947.4 二主50重型51 4. 5 457 152 116 2103.9 二月C4操作步骤4. 1 试辛辛苦哥备4. 1. 1 试样制备分为子法制备和湿法制备I 干法牵挂备

7、。取一定量的代表性风子主祥轻型约为20泣，重型约为5白kg)，放在橡皮板上用木碾碾教(也可用摄土器碾敖)，并分别按下列方法备样，(1)轻型击实试验过5皿m筛，将筛下土辛辛拌匀，并测定主样93 的风干含水率。根据土的塑限预估最优含水率，按依次车E差约2%部含水率都备一组(不少于5个试样，其中应有2个含水率大于塑限，2个含水率小于塑限，1个含水率接近塑限。并按式(4.1.1)计算应加水量z二一一，主一一XO.Ol(w W(l) 1十0.C1ZZFOW式中mw 土样所需加水质量，g; m 风干含水率对前土样质量，g; U10 风干含水率，%事回一一土样所要求的含水率，%。(4.1. 1) (2)重型

8、击实试验过20mm筛，将筛下土样拌匀，并测定主样的风干含水率。按依次相差约2%的含水率制备一组不少于5个)试样，其中至少有3个含水率小于塑限的试祥。然后按本规程式(4.1.1)计算郊水量。(3)将一定量土样平铺于不吸水的盛土盘内轻型击实取主样约2.5尾，重型击实取土样约5.0k剖，按预定含水率用喷水设备往土样上均匀喷洒所需加水量，拌匀并装入塑料袋肉或密封于盛土器内静室备用。静置时间分别为:离液限粘土(CH)不得少于24h，低液限粘土(CL)可酌情缩短，但不应少于12ho 2 湿法制备。取天然含水率的代表性主样轻型为20kg，重型为50kg)碾散，按重型和轻型击实要求过筛，将筛下土样拌匀，分别风

9、干或加水到所要求韵不同含水率。IJlJ备试样对必须使土样中含水率分布均匀。4. 2 试样击实4.2.1 将击实仪放在坚实的地面上，击实筒内壁和底板涂一薄层润滑浊.联接好击实锋与底板，安装好护筒。检查仪器各部件及配套设备的性能是否正常，并做好记录e4.2.2从制备好的一份试样中称取一定量土料，分3层或5层倒入击实筒内并将土面整平，分层击实。对于分3层击实的轻型击实法，每层土料的质量为600800g (其量应使击实后试祥的高94 度略高于击实筒的1/3)，每层25击3对于分5层击实豹重型击实法，每层土料的质量宣为900llOOg (其量应使击实后的试样高度略高于击实筒的115)，每层5自击。如为手

10、工击实，应保证使击怪自由铅直下落，锤击点必须均匀分布于土面上s如为抗械击实，可将定数器拨到所需的击数处，按动电钮进行击实。重型击实试验应保证作用ilJ击实筒中央主层上的功能与周恩土层相等(击实仪中心点每圈加击)。击实后的每层试祥高度应大致相等，两层交接茵的土面应包j毛。击实完成后，超出击实筒I寰的试祥高度应小子6m血。4.2.3用修土刀沿护筒内壁自挖后，扭动并取下护筒，测出超离(应取多个澳i值平均，准确至0.1mm)。沿击实筒顶细心修平试样，拆除底板。如试样底在古超出筒外，亦应修平。擦净筒外壁，称量，准每每至1g 0 4.2.4用推土器从击实筒内推出试样，从试样中心处取2个定量土料(轻型为15

11、30g，重型为5臼1g)平行测定土剖含水率，称量准确至O.01 g，含水率的平行误差不得超过1%。4.2.5 按本规程4.2. 14. 2. 4的规定对其他含水率的土样进行击实。一般不重复使用主样e5计算及雪慧盟5.1 计算5. 1. 1 按式(5.1.1)计算击实后各试样的含水率=田二(mimd- 1) X 100 (5. . 1) 式中在，含水率，%; m 湿土质量，g; md一一干士质量，go 5. 1. 2 按式(5. 2)计算击实后各试样的干密度=n _一_Etd -1十0.01白，(5.1.2) 95 式中Pd一一干密度，g/cm气 湿密度，g/C由3; 由一一含水率%。计算至0，

12、01 g/crn 0 5.1.3按式(5.1.3)计算主的饱和含水率=自四=(主主)X 100 式中缸一一饱和含水率，%;G，-土粒比重z儿水的密度，g/cm飞其余符号见本主昆程式(5.1.2)，5.2 割画(5. 1. 3) 5.2.1 以于密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制于密度与含水率的关系曲线。重量线上缝值点的纵、横坐标分别代表士的最大干密度和最优含水率，主E图5.Z. 1。如果曲线不能绘出峰值点，应进行补点试验。5.2.2 按本规程式(5.1. 3)计算数个干密度下土的饱和含水率。96 ( 吉U 植1.8 。主1.7圄。串串1. 6 。1.5OL 13 二r三饱和度1-i%一 -4空

13、工唱;J，15 17 19 21 23 25丁=t7啻水草w(;)m 5.2.1 pd-W关系囱线以于密度为纵坐标，含水率为横坐标，在图5.Z. 1上绘尊重饱和出线。5.3 校正5.3量轻型击实试验中，当粒径大于5mm的颗粒含量小于30%时.应按式。.3. 1)计算校正后的最大子密度zPd =一一1=x 1 P. P (5.3. 1) 一一-Pdnux GSl.P四式中ppd田某一一校正后刻最大干密度，g/cm气Pd翼辈主径小子5mm试祥她最大于密度，g/cm3; PW-水的密度，EMm33P 章主径大于5阻血颗粒的含量(周小数表示); Gsz 位径大于5mm颗粒前干比重。汁算至0.01g/c

14、m 0 5.3.2 轻撞击实试验中，当粒径大于5mm的颗粒含量小于30%对，应按式(5.3.2)计算校正后的最优含水率g四呻=甜呻(1-P)十P四z式中v咱校正后的最优含水率，%; w呼一一毅径小子5四m试样的最优含水率，%; w, 粒径大于5mm颗糙的吸着含水率.%;其余符号见本统程式(5.3.1)。计算至0.01%。6记录6. O. 1 本试验记录格式虫在表6.O. 1 0 (5.3.2) 97 表6.0.1t旨!I;试验记录表飞阳。工程编号士粒比重试验者士样编每层诸般计算者晶晶晶晶晶晶晶晶晶晶晶晶晶._._-仪器编号风干食事端士样类另IJ试验日期校核者气F密Jt 含* 串简如士简质量混土

15、辑蓝干密度盒盘加湿盘加干盘质量橙土于土青串串lf均试质量质量土质量士质量质量质量青啦事骏g) (g) g) (g/cm叮(g/cm3) 号.) .) gJ g) (g) C%) %) R (1) (2) (3) (4) (5) (6) 号(7) (8) (9) (10) (11) (12) (1)一V3) (的(们(7)-(精)(2) l十0.01(12) (8) (8) XIOO 最大干密度g/cm3 最优啻更i鹏也% 饱相匮g% 大于5mm颗粒青最g% 校正局最大干密Jt，g/cm3 校正后最优吉本凛z问击实过验SL237-011-1999 1. O. 1 室内击实试验是为了确定扰动士在一

16、定量击实功作用下干密度随含水率变化的关系曲线，以求得士灼最大干密度和最优含水率，了解士的压实辛辛性，为工程设计和现场施工碾压提供土的压实性资料e土的压实程度与含水率、压实功能和压实方法都有密切部关系。当压实功能和压实方法不变对，则士的子密度随含水率增加而增加，当于密度达到j某一最大值后，含水率的继续增加反而便于密度减小。此一最大值就称为最大干密度，才苦应的含水率称为最优含水率。1. O. 2 原(84)规程中只到了轻型击实试验方法，此次修订中增力罢了重型击实试验方法程室内扰动土的击实试验一般根据工程实际情况选用轻型击实方法或重型击实方法。水利部以往采用轻型击实试验比较多，如水库、堤防填土等多采

17、用轻型击实试验喜高等级公路填土和机场跑道等多采用重型击实试验。重型击实仪的击实筒内径大，最大粒径可允许达20mm(五层击实)。4. 1. 1 士祥制备方法不同，所得击实试验成果也不同。试验证明2最大子密度以烘干土最大，凤于土次之，天然土最小;最优含水率也园和I备方法不同而不同，以烘干土为最低。这种现象粘士最明显，粒粒含量愈大，烘干对最大干密度影响也越大，这显然是烘干影响了跤粒性质，放粘土一般不宜用烘干土备样。本规程规定采用干法和j备和湿法制备工种方法，一般干态以风子居多，也有用低于60C温度烘干a某些特殊土郊红土)，含水率的配制方法对压实影响尤为显著。将天然含水率的土风于为不同含水率的一经试样

18、称为自-湿到子，)进行击实，与事先将天然含水率的士风干，再加水帘j备5且5!it不同含水率的试样进行击实(称为由于jlJ湿勺，勇军矜和j样方法所得试验成果差异较大。图4.1. 1为夭生桥红粘土灼击实曲线a1 ( E bE e q电t主割事 1 1. 50 吉水率w(民重S4. 1. 1 天生桥红粘士的击实重量线重量E击实试验的试祥帘j备与轻型击实试验梧同。只是过筛剖筛径布土样数量有所区躬。4.2.2 重型击实试验中，为了保证击实湾内中央土层和周围土层所受击实功能相同.在采用机械操作时，击实仪必须具备在每噩跨国击实完后中何如-锤剖功能。击实完成后超过筒离的土位高度称为余土高度。所谓击实关系曲线是

19、指在某个标准的单位击实功能下，土的干密度与含7C率的关系曲线。如果余土离度(超高)等于零理想状况)，击实后土撑体积刚好等于击实街容款，那么，击实蓝蓝线就是一条标准功能的等功能曲线。如果击实后余土高度不等，干密度和含水率的关系魏线就不是一条等功能曲线。根据大量试验结果表明，当余土高度不超过岳阳m对，子密度(以余土高度为零时的于密度为基准才能控根在允许误差范m内。为了保证试验准确度，本主革程规定z余土高度不得超过6mm586 4.2.3 击实完成后，如果不先用修土刀沿护筒内壁部挖后扭动护筒.国有可能发生击实土柱被剪断的现象。4.2.5 重复使用土样，对最大子密度和最优含水率以及其他物理性质指标都有

20、一定影响a其原因是z士中的部分颗粒，自于反复击实而破碎，改变了士的级配s其次是试样被击实后要恢复到原来松散状态比较困难，特别是高塑性粘土，再加水对更难以浸透，因而影确试验成果。00内外对此均进行过比较试验，结果表现z重复用土对最大干密度影响较大，差值达O.05O. 08g/cm;对最优含水率影瞬较小;xt强度指标也有影响。国外的资料也表明，出于重复用土，在击实功能小时，最大于密度的差值为O.02 O. 06g!cm，击实功能大砖，差别更大。5.3. 1 主料中常掺杂有较大的颗粒如砾石等，这些颗粒的存在，对填士的最大干密度和最优含水率都有一定的影响。由于仪器尺寸的限郁，必须将土样过5mm筛。因此，当粒径大于omm颗粒土含量小子30%时，就产生了轻型击实试验中对含校径大于5mm颗装土的试验结果校正约问题b在一般情况下，将质土坝料中，粒径大于5mm剖颗粒质量占总土量的百分数是不大的，这些大颗粒阔的孔隙，能全部被细粒士所填充，因此，可以根据土料中粒径大于5mm颗粒自包含量和该颗糙的密度，从过筛土斜的击实试验结果来推算原士料的最大干密度和最优含水率。587