土工试验方法标准

,,...6 (28.0.2),... 土工试验方法标准 本标准由水利部负责管理,南京水利科学研究院负责具体解释工作,建设部标准定额研究...6 补水系统由恒定水位的供水装置(见图28.0.2)通过塑料管与顶板相连,水位应高...,,...6 (28.0.2),... GB/T501231999 Standard for soil test method 91001关于发布国家标准 《土工试验方法标准》的通知 建标［1999］148 号 根据国家计委《一九九四年工程建设标准定额制订修订计划》 （计综合［1994］240 号文附件九）的要求，由水利部会同有关部门共同修订的《土工试验方法标准》 ，经有关部门会审，批准为推荐性国家标准，编号为GB/T50123/1999，自 1999 年 10 月 1 日起施行，原国家标准《土工试验方法标准》GBJ123/88 同时废止。 本标准由水利部负责管理，南京水利科学研究院负责具体解释工作，建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 一九九九年六月十日 本标准是根据国家计委计综合［1994］240 号文的精神，由南京水利科学研究院会同有关单位，在 1988 年颁布的国家标准《土工试验方法标准》GBJ123/88 基础上修订而成。

本标准在修订过程中，收集了国内外资料，反复进行研究讨论，并结合国内工程发展需要，在此基础上提出了讨论稿、征求意见稿，广泛征求意见后，经多次修改提出送审稿，最后通过专家审查定稿。 本标准共分三十五章四个附录，对原标准作了补充和修改，较原标准增加七项试验和一个方法土工试验，主要内容有： 1. 根据国家法定计量单位的规定，对部分名词和化学性试验的计量单位进行了修改，增列了术语、符号一章。 2. 物理性试验项目中，对部分试验方法作了补充和修改，例如含水率试验中增补了冻土含水率的测定、颗粒分析试验中增加了洗盐步骤等。 3. 力学性试验项目中除对部分试验作了补充外， 增加了回弹模量试验、应变控制连续加荷固结试验（GBJ123/88 颁布后的课题研究成果） 。对承载比试验、黄土湿陷性试验和土的化学性试验等在方法上作了较大的修改。 4. 增加了冻土试样的物理性试验，包括冻土密度试验、冻结温度试验、未冻含水率试验、导热系数试验、冻胀量试验和冻土融化压缩试验。 5. 每项试验附记录表列入附录 D。 在附录中列入了试验资料的整理和试验报告；土样要求和管理；室内土工仪器的通用要求，以保证试验数据的准确可靠。附录 D 为各项试验记录表，以供参考。

本标准由水利部负责管理，南京水利科学研究院负责具体解释工作。希望各单位在使用过程中注意积累经验，并将建议和意见寄往南京水利科学研究院（地址：南京市广州路 223 号；邮编 210029） ，以供今后修订时参考。 本标准主编单位、参加单位和主要起草人： 主编单位：南京水利科学研究院 参加单位：铁道部第一勘测设计院 中国科学院兰州冰川冻土研究所 水利部东北勘测设计院 中国建筑科学研究院 交通部公路科学研究所 主要起草人：盛树馨 吴连荣 徐伯孟 阎明礼 饶鸿雁 陶秀珍 1 总则 2 术语、符号 2.1 术语 2.2 符号 3 试样制备和饱和 3.1 试样制备 3.2 试样饱和 4 含水率试验 5 密度试验 5.1 环刀法 5.2 蜡封法 5.3 灌水法 5.4 灌砂法 6 土粒比重试验 6.1 一般规定 6.2 比重瓶法 6.3 浮称法 6.4 虹吸筒法 7 颗粒分析试验 7.1 筛析法 7.2 密度计法 7.3 移液管法 8 界限含水率试验 8.1 液、塑限联合测定法 8.2 碟式仪液限试验 8.3 滚搓法塑限试验 8.4 收缩皿法缩限试验 9 砂的相对密度试验 9.1 一般规订 9.2 砂的最选干密度试验 9.3 砂的最大干密度试验 10 击实试验 11 承载比试验 12 回弹模量试验 12.1 杠杆压力仪法 12.2 强度仪法 13 渗透试验 13.1 一般规定 13.2 常水头渗透试验 13.3 变水头渗透试验 14 固结试验 14.1 标准固结试验 14.2 应变控制连续加荷固结试验 15 黄土湿陷试验 15.1 一般规定 15.2 湿陷系数试验 15.3 自重湿陷系数试验 15.4 溶滤变形系数试验 15.5 湿陷起始压力试验 16 三轴压缩试验 16.1 一般规定 16.2 仪器设备 16.3 试样制备和饱和 16.4 不固结不排水剪试验 16.5 固结不排水剪试验 16.6 固结排水剪试验 16.7 一个试样多级加荷试验 17 无侧限抗压强度试验 18 直接剪切试验 18.1 慢剪试验 18.2 固结快剪试验 18.3 快剪试验 18.4 砂类土的直剪试验 19 反复直剪强度试验 20 自由膨胀率试验 21 膨胀率试验 21.1 有荷载膨胀率试验 21.2 无荷载膨胀率试验 22 膨胀力试验 23 收缩试验 24 冻土密度试验 24.1 一般规定 24.2 浮称法 24.3 联合测定法 24.4 环刀法 24.5 充砂法 25 冻结温度试验 26 未冻含水率试验 27 冻土导热系数试验 28 冻胀量试验 29 冻土融化压缩试验 29.1 一般规定 29.2 室内冻土融化压缩试验 29.3 现场冻土融化压缩试验 30 酸碱度试验 31 易溶盐试验 31.1 浸出液制取 31.2 易溶盐总量测定 31.3 碳酸根和重碳酸根的测定 31.4 氯根的测定 31.5 硫酸根的测定——EDTA 络合容量法 31.6 硫酸根的测定——比浊法 31.7 钙离子的测定 31.8 镁离子的测定 31.9 钙离子和镁离子的原子吸收分光光度测定 31.10 钠离子和钾离子的测定 32 中溶盐（石膏）试验 33 难溶盐（碳酸钙）试验 34 有机质试验 35 土的离心含水当量试验 附录 A 试验资料的整理与试验报告 附录 B 土样的要求与管理 附录 C 室内土工仪器通用要求 附录 D 各项试验记录 本标准用词说明 1 1.0.1 为了测定土的基本工程性质，统一试验方法，为工程设计和施工提供可靠的参数，特制订本标准。

1.0.2 本标准适用于工业和民用建筑、水利、交通等各类工程的地基土及填筑土料的基本工程性质试验。 1.0.3 本标准中仅将土分为粗粒土和细粒土两类，土的名称，应根据现行国家标准《土的分类标准》GBJ145 确定。 1.0.4 土工试验资料的整理，应通过对样本（试验测得的数据）的研究来估计主体单元特征及其变化的规律，使土工试验的成果为工程设计和施工提供准确可靠的土性指标。试验成果的分析整理应按附录 A 进行。 1.0.5 土工试验所用的仪器、设备应按现行国家标准《土工仪器的基本参数及通用技术条件》GB/T15406 采用，并定期按现行有关规程进行检定和校准。 1.0.6 土工试验方法除应遵守本标准外，尚应符合有关现行强制性国家标准的规定。 2 2.1 术语 2.1.1 酸碱度 acidity and alkalinity 溶液中氢离子浓度的负对数。 2.1.2 校准 calibration 在规定条件下，为确定计量仪器或测量系统的示值或实物量具所代表 的值与相对应的被测量的已知值之间关系的一组操作。 2.1.3 有效应力路径 effective shress path 在土体的加压过程中，体内某平面上有效应力变化的轨迹。

2.1.4 冻结温度 freezing temperature 土中孔隙水发生冻结的最高温度。 2.1.5 测力计 load meter 强度试验时所用的钢环或负荷传感器。 2.1.6 荷载率 load rate 某级荷载增量与前一级荷载总量之比。 2.1.7 平行测定 parallel measure 在相同条件下，采用二个以上试样同时进行试验。 2.1.8 抗剪强度参数 parameters of shear strength 表征土体抗剪性能的指标，包括粘聚力和内摩擦角。 2.1.9 纯水 pure water 脱气水和离子交换水。 2.1.10 土试样 soil specimen 用于试验的具有代表性的土样。 2.1.11 饱和土 saturation soil 孔隙体积完全被水充满的土样。 2.1.12 悬液 suspension 土粒与水的混合液。 2.1.13 试验 test 按照规定的程序为给定的试样测试一种或多种特性的技术操作。 2.1.14 导热系数 thermal conductivity 表示土体导热能力的指标。 2.1.15 融化压缩系数 thaw compressibility coefficient 冻土融化后，在单位压力作用下产生的相对压缩变形量。

2.1.16 融化下沉系数 thaw－settelment coefficient 冻土融化过程中，在自重压力作用下产生的相对下沉量。 2.1.17 未冻含水率 unfrozen－water content 在一定负温下，冻土中未冻水的质量与干土质量之比，以百分数表示。 2.1.18 检定 verification 通过检测，提供证明来确认满足规定的要求。 2.2 符号 2.2.1 尺寸和时间 A——试样断面积 D——试样的平均直径 d——土颗粒直径 h——试样高度 t——时间 V——试样体积 2.2.2 物理性指标 Cc——曲率系数 Cu——不均匀系数 Dr——相对密度 e——孔隙比 Gs——土粒比重 IL——液性指数 IP——塑性指数 Sr——饱和度 w——含水率 wL——液限 wP——塑限 wn——缩限 ρ ——试样密度 2.2.3 力学性指标 Af——试样破坏时的孔隙水压力系数 atc——融化压缩系数 av——压缩系数 B——孔隙水压力系数 Cc——压缩指数 Cs——回弹指数 Cv——固结系数 CBR——承载比 c——粘聚力 Ee——回弹模量 Es——压缩模量 k——渗透系数 m——试样质量 mv——体积压缩系数 p——单位压力 pc——先期固结压力 pe——膨胀力 Q——渗水量 qu——无侧限抗压强度 S——抗剪强度 Si——单位沉降量 sr——土的残余强度 St——灵敏度 u——孔隙水压力 δs——湿陷系数 δe——无荷载膨胀率 δef——自由膨胀率 δep——有荷载膨胀率 δwt——溶滤湿陷系数 δzs——自重湿陷系数 ε a——轴向应变 η ——动力粘滞系数 ηf——冻胀率 ζ ——正应力 ζ ′——有效应力 η ——剪应力 θ ——内摩擦角 λ n——收缩系数 2.2.4 热学指标 T——温度 λ ——导热系数 2.2.5 化学指标 Bb——质量摩尔浓度 Cb——浓度 Mb——摩尔质量 n——物质的量 Om——有机质 pH——酸碱度 Vn——摩尔体积 W——易溶盐含量 ρn——质量浓度 3 3.1 试样制备 3.1.1 本试验方法适用于颗粒粒径小于 60mm 的原状土和扰动土。

3.1.2 根据力学性质试验项目要求，原状土样同一组试样间密度的允许差值为 0.03g/cm3；扰动土样同一组试样的密度与要求的密度之差不得大于±0.01g/cm3，一组试样的含水率与要求的含水率之差不得大于±1%。 3.1.3 试样制备所需的主要仪器设备，应符合下列规定： 1 细筛：孔径 0.5mm、2mm。 2 洗筛：孔径 0.075mm。 3 台秤和天平：称量 10kg，最小分度值 5g；称量 5000g，最小分度值1g； 称量 1000g， 最小分度值 0.5g； 称量 500g， 最小分度值 0.1g； 称量 200g，最小分度值 0.01g。 4 环刀：不锈钢材料制成，内径 61.8mm 和 79.8mm，高 20mm；内径61.8mm，高 40mm。 5 击样器：如图 3.1.3/1 所示。 6 压样器：如图 3.1.3/2 所示。 7 抽气设备：应附真空表和真空缸。 8 其他：包括切土刀、钢丝锯、碎土工具、烘箱、保湿缸、喷水设备等。 3.1.4 原状上试样制备，应按下列步骤进行： 1 将土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取出土样。检查土样结构，当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时，不应制备力学性质试验的试样。

2 根据试验要求用环刀切取试样时，应在环刀内壁涂一薄层凡上林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，并用切主刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，根据试样的软硬采用钢丝据或切土刀整平环刀两端土样，擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。 3 从余土中取代表性试样测定含水率。比重、颗粒分析、界限含水率等项试验的取样，应按本标准第 3.1.5 条 2 款步骤的规定进行。 4 切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述，对低塑性和高灵敏度的软土，制样时不得扰动。 3.1.5 扰动土试样的备样，应按下列步骤进行： 1 将土样从土样筒或包装袋中取出，对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述，并将土样切成碎块，拌和均匀，取代表性土样测定含水率。 2 对均质和含有机质的土样，宜采用天然含水率状态下代表性土样，供颗粒分析、界限含水率试验。对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样，置于通风处凉干至可碾散为止。对砂土和进行比重试验的土样宜在105～110°C 温度下烘干，对有机质含量超过 5%的土、含石膏和硫酸盐的土，应在 65～70°C 温度下烘干。 3 将风干或烘干的土样放在橡皮板上用木碾碾散，对不含砂和砾的土样，可用碎土器碾散（碎土器不得将土粒破碎） 。

4 对分散后的粗粒土和细粒土，应按本标准表 B.0.1 的要求过筛。对含细粒土的砾质土，应先用水浸泡并充分搅拌，使粗细颗粒分离后按不同试验项目的要求进行过筛。 3.1.6 扰动上试样的制样，应按下列步骤进行： 1 试样的数量视试验项目而定，应有备用试样 1～2 个。 2 将碾散的风干土样通过孔径 2mm 或 5mm 的筛，取筛下足够试验用的土样，充分拌匀，测定风干含水率，装入保湿缸或塑料袋内备用。 3 根据试验所需的土量与含水率，制备试样所需的加水量应按下式计算： 4 称取过筛的风干土样平铺于搪瓷盘内，将水均匀喷洒于土样上，充分拌匀后装入盛土容器内盖紧，润湿一昼夜，砂土的润湿时间可酌减。 5 测定润湿土样不同位置处的含水率，不应少于两点，含水率差值应符合本标准第 3.1.2 条的规定。 6 根据环刀容积及所需的干密度，制样所需的湿土量应按下式计算： 7 扰动土制样可采用击样法和压样法。 1）击样法：将根据环刀容积和要求干密度所需质量的湿土倒入装有环刀的击样器内，击实到所需密度。 2）压样法：将根据环刀容积和要求干密度所需质量的湿土倒入装有环刀的压样器内，以静压力通过活塞将土样压紧到所需密度。 8 取出带有试样的环刀土工试验，称环刀和试样总...