2016甬SS-05 宁波市轨道交通室内岩土测试技术细则.pdf
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基底某点的反力与该点沉降的比例常数
2. 1.11 导热系数 thermal conductivity
表示土体导热能力的指标。
2.1.12冻结原状土试样
从冻结土结构物中取得冻结原状土稀土标准,进行加工而成的冻土 试样。
2.1.13冻结重塑土试样
由原状土经烘干、破碎、配土、加工成型,再负温冻结而成的 冻土试样。
2.1.16未冻含水率
2.1.16未冻含水率
在一定负温下,冻土中未冻水的质量与干土质量之比,以 分数表示。
2.1.17恒量(化学分析)
2.1.18水的矿化度
水中所含无机矿物成分的总量。水样经过滤去除漂浮物及 沉降性固体物,放在称至恒重的蒸发皿内蒸干,并用过氧化氢去 除有机物,然后在105℃~110℃下烘干至恒重,将称得重量减去 蒸发皿重量即为矿化度。为水中各种阳离子的量和阴离子的量 的总和。
2.1.19溶解性固体
溶解在水中的无机盐和有机物的总称(不包括悬浮物和溶 解气体等非固体成分),也称为“蒸发残渣”。在水蒸干过程中,重
碳酸根含量的一半将转化为CO2气体而逸出,因此溶解性固体 天于水的矿化度。将通过滤膜(孔径为0.45um)过滤后的水样 放在称至恒重的蒸发皿内蒸干,然后在103℃~105℃烘至恒重, 增加的重量为溶解性固体,又可称为“可滤残渣”
溶解于水中的二氧化碳。主要来自有机物的分解和接触空 气时的吸收等。游离二氧化碳能使碳酸盐变成可溶性重碳酸 盐,这部分游离二氧化碳称为侵蚀性二氧化碳
2.1.21岩样rocksample
2.1.23试样(岩石)
A 试样断面积 D 试样的平均直径 d 土颗粒直径 H(h) 一试样高(厚)度 时间 V 试样体积 2.2.2 物理性质指标 Cc 曲率系数 Cua 不均匀系数 D. 相对密度 e 孔隙比
2.2.2物理性质指标
2.2.3力学性质指标
Af 试样破坏时的孔隙水压力系数 av 压缩系数 B 孔隙水压力系数 Ce 压缩指数 Cs 回弹指数 Cv 固结系数 Ca 次固结系数 C 黏聚力 E 弹性模量 Ee 回弹模量 Es 压缩模量 I 未经修正的点荷载强度指数 Is(50) 修正后的点荷载强度指数
Ia(50) 点荷载强度各向异性指数 Kv 基准基床系数 k 渗透系数 my 体积压缩系数 P 单位压力 Pe 先期固结压力 Q 渗水量 qu 无侧限抗压强度 R 单轴抗压强度 S 抗剪强度 Si 单位沉降量 Sr 土的残余强度 St 灵敏度 VH 轴向自由膨胀率 VD 径向自由膨胀率 VHP 侧向约束膨胀率 A 泊松比 u 孔隙水压力 应变 a 轴向应变 7 动力粘滞系数 7o 软化系数 正应力 6 有效应力 ot 抗拉强度 剪应力 T 内摩擦角
3.1.0.2开样时应对样品进行描述,描述包括以下内容:
构、塑性状态、颗粒形状等。 3.1.0.3原状土样选取应具备代表性,要求同一组试样间密度 的允许差值为土0.03g/cm3,含水率的允许差值应为土2%;扰动 土样同一组试样的密度与要求的密度之差值应为士0.01g/cm; 组试样的含水率与要求的含水率之差值应为士1%。
3.1.0.4试样制备的主要仪器设备
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 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 层凡林,刃口向下放在土样上,将环刀垂直下压,并用切王力 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 硬采用钢丝锯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,应按本细则本条第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。
3.1.0.6扰动土试样的备样,应按下列步骤进行:
1将土样从王样筒或包装袋中取出,对土样的颜色、气味、 夹杂物、土类及均匀程度进行描述,并将土样切成碎块,拌和均 习,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,置于通风处晾干至可碾散为正。对 砂土和进行比重试验的土样宜在105℃~110℃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℃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王,应按本细则表3.1.0.6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
后按不同试验项目的要求选
表3.1.0.6试验取样数量和过土筛标准
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:
式中mw 制备试样所需要的加水量(g); mo 湿土(或风干土)质量(g): 2o 湿土(或风干土)含水率(%); Wi一一制样要求的含水率(%)。 4称取过筛的风干土样平铺于糖瓷盘内,将水均匀喷洒于 王样上,充分拌匀后装入盛土容器内盖紧,润湿一昼夜,砂土的 润湿时间可的减。 5测定润湿土样不同位置处的含水率,不应少于两点,含 水率差值应为士1%。 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:
式中 Pd 试样的干密度(g/cm); V 试样体积(环刀容积)(cm)
4饱和度应按下式计算:
epd e 式中 S 饱和度(%); 饱和后的密度(g/cm3); 土的孔隙比; Gs 土粒比重; 20 饱和后的含水率(%)。
3.2.0.1制样前应对试件进行描述,描述应包含以下
1岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性 质等。 2试件内层理、节理、裂隙等。
3.2.0.2试样制备的基本要求
1同组试样的岩层及岩性应相同,对于缩及易风化的试 详,在制样时应避免温度和湿度的影响。 2优先选用圆柱体或圆盘,充分利用钻孔岩芯。 3试样最小尺寸应满足大于组成岩石最大矿物颗粒或斑 晶直径的10倍。 4试样高径比(或长细比)除试验要求外,充分考虑减少端 部效应,而且在受载时不发生弯曲
3.2.0.3试样制备的主要仪器
1粉碎机、瓷研钵或玛瑙研钵、磁铁块和孔径为0.25mm 的筛。 2 钻石机、切石机、磨石机和砂轮机等。 3烘箱、干燥器、天平、水槽、真空抽气设备、煮沸设备、水 中称量装置。
1应将试件置于烘箱内,在105℃~110℃温度下烘24h,取 出放入十燥器内冷却至室温后应称量。 2当采用自由浸水法时,应将试件放入水槽,先注水至试 件高度的1/4处,以后每隔2h分别注水至试件高度的1/2和3 4处,6h后全部浸没试件。试件应在水中自由吸水48h后取出 并沾去表面水分后称量。 3当采用煮沸法饱和试件时,煮沸容器内的水面应始终高 于试件,煮沸时间不得少于6h。经煮沸的试件应放置在原容器 中冷却至室温,取出并沾去表面水分后称量。 4当采用真空抽气法饱和试件时,饱和容器内的水面应高 于试件,真空压力表读数宜为当地大气压值。抽气直至无气泡 逸出为止,但抽气时间不得少于4h。经真空抽气的试件,应放置 在原容器中,在大气压力下静置4h,取出并活去表面水分后 称量。 5应将经煮沸或真空抽气饱和的试件置于水中称量装置 上,称其在水中的质量。
2.0.6块体密度试验量积法岩石试件的制作应符合
1试件尺寸应大于岩石最大矿物颗粒直径的10倍 不宜小于50mm。 2试件可采用圆柱体、方柱体或立方体。 3 沿试件高度、直径或边长的充许偏差为0.3mm。
试件两端面不平行度允许偏差为0.05mm。 5 试件端面应垂直试件轴线,允许偏差为0.25°。 6 方柱体或立方体试件相邻两面应互相垂直,允许偏差为 0.25
3.2.0.7吸水性试验岩石试件的制作应符合下列要求:
3.2.0.7吸水性试验岩石试1
1试件应采用十法加工 2圆柱体自由膨胀率试验的试件的直径宜为48mm~ 65mm,试件高度宜等于直径,两端面应平行;正方体自由膨胀率 试验的试件的边长宜为48mm~65mm,各相对面应平行。每组 试验试件的数量应为3个。 3侧向约束膨胀率试验和保持体积不变条件下的膨胀压 力试验的试件高度不应小于20mm,或应天手组成岩石最大矿物 颗粒直径的10倍,两端面应平行。试件直径宜为50mm~ 65mm,试件直径应小于金属套环直径0.1mm。同一膨胀方向每 组试验试件的数量应为3个
3.2.0.9软化或崩解试验岩石试件的制作应符合下
1 圆柱体试件直径宜为48mm~54mm。 2 试件的直径应大于岩石中最大颗粒直径的10倍。 3 试件高度与直径之比宜为2.0~2.5。 4 试件两端面不平行度允许偏差为土0.05mm。 5 沿试件高度,直径或边长的允许偏差为士0.3mm。
1圆柱体试件的直径宜为48mm~54mm。试件厚度宜为 直径的0.5倍~1.0倍,并应大于岩石中最大颗粒直径的10倍。 2 试件两端面不平行度误差不得大于0.05mm。 3 沿试件高度,直径的误差不得大于0.3mm。 4 端面应垂直于试件轴线,偏差不得大于0.25°
3.2.0.12岩石直剪试验试件应符合下列要求:
1岩石直剪试验试件的直径或边长不得小于50mm,试件 高度应与直径或边长相等。 2岩石结构面直剪试验试件的直径或边长不得小于50mm, 试件高度宜与直径或边长相等。结构面应位于试件中部。 3混凝土与岩石接触面直剪试验试件宜为正方体,其边长 不宜小于150mm。接触面应位手试件中部,浇筑前岩石接触面 的起伏差宜为边长的1%~2%。混凝王应按预定的配合比浇 筑,骨料的最大粒径不得大于边长的1/6
1作径向试验的岩心试件,长度与直径之比应天于1.0:作 轴向试验的岩心试件,长度与直径之比宜为0.3~1.0。 2方块体或不规则块体试件,其尺寸宜为50mm土35mm, 两加载点间距与加载处平均宽度之比宜为0.3~1.0。
1试件规格宜为边长50mm或70mm的立方体,也可采用 直径为50mm或70mm、径高比为1的圆柱体。每组试件不得少 于9块。 2试件精度: 1)试件两端面不平整度允许偏差为土0.05mm。 2)试件高度、直径或边长的允许偏差为士0.3mm。 3)端面应垂直于试件轴线,充许偏差为士0.25°
3试件描述应包括以下内容: 1)岩石名称、颜色、矿物成分、结构、构造、风化程度、胶结物 性质。 2)加荷方向与层理、节理、裂隙的关系。 3)含水状态及试件制备采取的方法和制备过程中出现的 问题
2.0.15岩石薄片鉴定试件的制作应符合下列要求:
1取样:从岩石标本上切取合乎制薄片方位要求的岩样 每块样品切取25mm×25mm×5mm或直径Φ25mm×5mm的 岩样,剩余样品做手标本。岩屑样品必须选取三颗以上的岩屑。 2胶固:岩样切片蔬松易掉粒或易碎裂时,需进行胶固 将需要胶固的岩样放入烘箱,保持温度在50℃~60℃之间,进行 加热、烘干。将烘后岩样放入配置好的胶锅中进行胶固,将胶烘 烤至手指能捻碎、胶的颜色呈褐色时,即关闭电炉。将胶固好的 岩样依次取出,放回原处。 3磨平面:将胶固好的岩样的一面,在磨片机上及毛玻璃板 上用手工磨成光滑平面,将另一面再在磨片机上磨薄至1mm~ 1.5mm。 4粘片:将载物片、岩样在酒精灯上加热,然后将固体冷杉 胶涂在载物片的中央部位和岩样平面上,使岩样与载物片胶合 用医用镊子对载物片前后、左右轻轻挤压,使胶层薄而均匀、无 气泡。 5磨制薄片:将粘好的岩样,首先在磨片机上用100号、120 号金刚砂与水混合粗磨,厚度磨至0.28mm~0.40mm;再用 W28号金刚砂与水混合,在磨片机上磨至0.12mm~0.18mm; 然后用W20号、W10号金刚砂与水混合,在磨片机上逐级磨至 0.04mm~0.05mm;最后用W7号金刚砂与水混合,在玻璃板上 替至0.03mm。磨制过程中,岩样应保持完整,不脱胶。 6在磨制好的岩石薄片上滴适量液体冷杉胶,再将盖玻片
微微加热,放在胶平面上,用医用镊子轻轻挤压,排出气泡。待 盖好盖玻片的岩石薄片冷却后,用酒精将盖玻片周围的余胶洗 争,以备试验。 7具有层理和片理的岩石,每组应磨制两片,平行层理和 垂直层理各1片。 8薄片大小应满足试验要求,厚度应均匀,各部位均为 0.03mm。 3.2.0.16试验记录应包括工程名称、岩石名称、取样位置、试 件编号试件措述试验人员试验日期等
3.3人工冻土试样制备
3.3.0.1本节所指试样制备方法适用于黏性土、粉土、砂土等 重塑土及冻结原状土。
3.3.0.2试样的基本要求
1规格:试样规格分别为Φ61.8mm×150mm和Φ50mm× 00mm,必须保证试样最小尺寸天于土样中最大颗粒粒径的 10倍。 2试样外形精度:外形尺寸误差小于1.0%,试样两端面平 亍度不得大于0.5mm。 3重塑土:重塑土含水和粗细颗粒混合都应均匀。试样击 实密度均匀。 4含水率:重塑土含水率与天然含水率,当含水率小于40% 时误差不天于1%,当含水率天于40%时误差不天于2%,或根据 项自需要确定,同组试样的含水率差值应为1.0%。 5密度:重塑土密度与天然密度误差不天于0.03g/cm°,同 组试样密度差值不大于0.03g/cm3。
3.3.0.3试样制备的主要
试样制备的主要仪器设备除3.1.0.4条中设备外,尚需以下 设备: 1保存设施:低于一30℃的负温冷库或冰箱。 2量具:台秤(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),量筒(容积 100mL,最小刻度1mL),直角尺(200mm×200mm,分度1mm); 游标卡尺(量程200mm,最小刻度值0.02mm)
3.0.4冻结原状土的试样制
1在冻结试验室内,小心开启原状土包装,辨别土样上下 层次,用钢锯平行锯平土样两端。无特殊要求时,使试样轴向与 自然沉积方向一致。用削土刀、切土盘和切土器将土块修整成 形,使其符合本节3.3.0.2条中第1、2款的要求。 2制备过程中,细心观察土样的情况,并记录它的层位、颜 色、有无杂质、土质是否均匀和有无裂缝等。
.3.0.5冻结重塑土的试样
1在常温试验室内,小心开后王样密封层,去掉王样表皮, 记录土样的颜色、土类、气味及夹杂物等,并选取有代表性土样 进行天然含水率和密度的测定。 2将土样切碎,在105℃~110℃温度下恒温烘干,放入干 燥器中冷却至室温。 3将烘干、冷却的土样进行破碎(切勿破碎颗粒)。 4根据土样天然含水率,对干土进行配水,并搅拌均匀,密 封后放入保湿器内存放24h以上。 5彻底清洗模具,并在模具内表面涂上一层凡士林,分次 均匀将土样放人模具击实,要保证试样密度与天然密度在充许 误差范围内。 6将试样连同模具密封并在低于一30℃温度下速冻4h ~6h。
7将试样在所需试验温度下脱模,并用修土刀修整,使试 样符合本节3.3.0.2条中第1、2款的要求。 8将制备好的低温重塑土试样贴上标签(标明来源、层位、 重量、日期等),装入塑料袋内密封,置于所需试验温度下恒温存 放,在24h~48h内可用于试验。
7将试样在所需试验温度下脱模,并用修土刀修整,使试 详符合本节3.3.0.2条中第1、2款的要求。 8将制备好的低温重塑土试样贴上标签(标明来源、层位、 重量、日期等),装入塑料袋内密封,置于所需试验温度下恒温存 放,在24h~48h内可用于试验。
4.1.0.1本试验方法适用于各类士
1电热烘箱:能控制温度或温度能保持为105℃~110℃的 其他能源烘箱。 2天平:称量200g,最小分度值0.01g;称量1000g,最小分 度值0.1g。
.3含水率试验,应按下列步骤进行:
4.1.0.3含水率试验,应按下列少
1用环刀切取具有代表性试样15g~30g,有机质土、砂类 土为50g,放入称量盒内,盖上盒盖,称盒加湿土质量,准确至 0.01g。 2打开盒盖,将盒置于烘箱内,在105℃~110℃的恒温下 烘至恒量。烘干时间:黏土、粉土不得少于8h,砂土不得少于 6h。对含有机质超过干土质量5%的土,应将温度控制在65℃~ 70℃的恒温下烘至恒量。 3将称量盒从烘箱中取出,盖上盒盖,放人干燥容器内冷 却至室温,称盒加干土质量,准确至0.01g。
4.1.0.4试样的含水率,应按下式计算,准确至0.1%。
to 1)×100 2= m.
式中 md 十土质量(g); mo 湿土质量(g)。
(4. 1. 0. 4)
表4.1.0.5含水率测定的最大充许平行差值(%
4. 2. 1 环刀法
4.2.1.2本试验所用的主要仪器设备应符合下列规定:
1环刀:内径61.8mm和79.8mm,高度20mm。 2天平:称量500g,最小分度值0.1g;称量200g,最小分度 值0.01g。
4.2.1.3环刀法测定密度应按本细则3.1.0.5条第2款的步骤
试样的湿密度,应按下式计算
(4. 2. 1. 4)
Po 试样的湿密度(g/cm3),准确到0.0lg/cm3 V一环刀容积(cm)。 5试样的干密度,应按下式计算:
(4. 2. 1. 5)
4.2.1.6本试验应进行两次平行测定,两次测定的
4.2.2.1本试验方法适用于易破裂土和形状不规则的坚硬土
1蜡封设备:应附熔蜡加热器。 2天平:应符合本细则第 4. 2. 1. 2 条 2款的规定
4.2.2.3蜡封法试验,应按下列步骤进行:
1从原状主样中切取体积不小手30cm的代表性试样,清 除表面浮土及尖锐棱角,系上细线,称试样质量,准确至0.01g。 2持线将试样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中,浸没后立即提 出,检查试样周围的蜡膜,当有气泡时应用针刺破,再用蜡液补 平,冷却后称蜡封试样质量。 3将蜡封试样挂在天平的一端,浸没于盛有纯水的烧杯 中,称蜡封试样在纯水中的质量,并测定纯水的温度。 4取出试样,擦十蜡面上的水分,再称蜡封试样质量。若 慢水后试样质量增加,则应另取试样重做试验
4.2.2.4试样的密度,应
mo Po m.mnw mn mo PwT Pn
(4. 2. 2. 4)
式中 mn 蜡封试样质量(g); mnw 蜡封试样在纯水中的质量(g); OwT 纯水在T℃时的密度(g/cm3) 蜡的密度(g/cm3)。 Pn 2.2.5 试样的干密度,应按式(4.2.1.5)计算。 2.2.6 本试验应进行两次平行测定,两次测定的差值不得大 2/ 测传平格估
式中 mn 蜡封试样质量(g); mnw 蜡封试样在纯水中的质量(g): OwT 纯水在T℃时的密度(g/cm): On 蜡的密度(g/cm3)。
4.2.2.5试样的干密度,应按式(4.2.1.5)计算。
测定: 1 粒径小于5mm的土,用比重瓶法进行。 2粒径不小于5mm的十,月其中粒径大于20mm的十质 量小于总土质量的10%,用浮称法。 3粒径大于20mm的土质量大于、等于总土质量的10%, 用虹吸筒法
4.3.1.3土颗粒的平均比重2018标准规范范本,应按下式计算:
4.3.1.3土颗粒的平均比重,应按下式计算:
Gsm Pi+P2 Gl Gs
(4.3. 1.3)
式中Gsm 土颗粒平均比重; Gs1 粒径大于、等于5mm的土颗粒比重; Gs2 粒径小于5mm的土颗粒比重; P1 粒径大于、等于5mm的土颗粒质量占试样总 质量的百分比(%); P2 粒径小于5mm的土颗粒质量占试样总质量 的百分比(%)。
本试验所用的主要仅器设备,应合下列规定: 1 比重瓶:容积100mL或50mL,分长颈和短颈两种 2 恒温水槽:准确度应为土1℃。 3 砂浴:应能调节温度。 4 天平:称量200g,最小分度值0.001g。 5 温度计:刻度为0℃~50℃,最小分度值为0.5℃。
4.3.2.2比重瓶的校准,应按下列步骤进行:1将比重瓶洗净、烘干,置于干燥器内,冷却后称量准确至0.001g。2将煮沸经冷却的纯水注人比重瓶。长颈比重瓶,注水至刻度处,短颈比重瓶,应注满纯水,塞紧瓶塞,多余水自瓶塞毛细管中溢出。将比重瓶放入恒温水槽直至瓶内水温稳定。取出比重瓶,擦干外壁,称瓶、水总质量,准确至0.001g。测定恒温水槽内水温,准确至0.5℃。3调节数个恒温水槽内的温度,温度差宜为5℃,测定不同温度下的瓶、水总质量。每个温度均应进行两次平行测定,其最大或最小允许平行差值应为土0.002g,取两次测值的平均值。见图4.3.2.2。4温度(℃)30H20H10140.2140.4图4.3.2.2温度和瓶、水质量关系曲线4.3.2.3比重瓶法试验的试样制备,应按本细则第3.1.0.6条1、2款的步骤进行。4.3.2.4比重瓶法试验,应按下列步骤进行:1将比重瓶烘干。当使用100mL比重瓶时,称烘干试样15g(当用50mL的比重瓶时,称烘干试样10g)装入比重瓶,称试样和瓶的总质量,准确至0.001g。2向比重瓶内注入半瓶纯水,摇动比重瓶,并放在砂浴上煮沸,煮沸时间自悬液沸腾起,砂土不应少于30min,黏土、粉土30
不得少于1h。沸腾后应调节砂浴温度,比重瓶内悬液不得溢出。 对砂土宜用真空抽气法;对含有可溶盐、有机质和亲水性胶体的 土必须用中性液体(煤油)代替纯水,采用真空抽气法排气焊接钢管标准,真空 表读数宜接近当地一个天气负压值,抽气时间不得少于1h。 注:用中性液体,不能用煮沸法。 3将煮沸经冷却的纯水(或抽气后的中性液体)注人装有 式样悬液的比重瓶。当用长颈比重瓶时注纯水至刻度处;当用 短颈比重瓶时应将纯水注满,塞紧瓶塞,多余的水分自瓶塞毛细 管中溢出。将比重瓶置手恒温水槽内至温度稳定,且瓶内上部 悬液澄清。取出比重瓶,擦十瓶外壁,称比重瓶、水、试样总质 量,准确至0.001g;并应测定瓶内的水温,准确至0.5℃。 4从温度与瓶、水总质量的关系曲线中查得各试验温度下 的瓶、水总质量。
(4. 3. 2.5)
....- 交通标准
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