SL 237-007-1999 土工试验规程-界限含水率试验.pdf

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界限含水率试验SL237-007-1999 1 I的和适用范蜀1. O. 1 细章主主出于含水率不同，分别处于流动状态、可塑状态、半留体状态和团体状态。液限是绍粒土呈可塑状态豹上限含水率&塑限是细章主土呈可塑状态的下限含水率3缩限是级章主士从学固体状态继续蒸发水分过渡到困体状态时体积不再收缩的界限含水率。1. 0.2本试验的吕的是测定级粒土的液限、塑限和缩限，划分土类、计算塑性指数，供设计、施工使用。各项含水率的测

4、定按SL237-003-1999 0SL237-003-1999 03 渡限望限联合测定法3.1 仪器设备3.1.1 液塑猿联合测定仪。66 I 圆锥仪z锥质量为76g，锥角30.。2 读数显示z宜采用光电式、游标式，百分表式。光电式液塑阪联合测定仪如m3.1.10 3 测定仪的基本参数应符合GB/T15406-944. 1. 1. 2的规定。3.1.2 试样杯z直径4050mm;离304白mm.3.1.3 天平=称量200g，分度值O.01 g 0 3. 1. 4 其他z烘箱、于燥缸、铝盒、调土刀、筛孔径。5mm)，凡士林等。3.2 仪器设备的检定和校准3.2.1 液、塑限联合测定仪的校准应

5、按SL1l3-95规定的校验方法进行。3.2.2 天乎应按相应的检定规程进行检定。噩3.1. 1 光电式液理很联合事睡定仪示意图3.3 操作步骤l 水平演节螺丝;2一控制开关，3结示灯叫一零钱调节螺丝，5反光键调节螺丝，3.3. 1 浓限飞塑踉联合试验，6一屏幕;7 就壳，8物镶巍节螺丝，9 原则土采用天然含水率的土电懂装置;1光源藕节螺丝;11先勤样制备i式样，但也允许用风于12翼锥仪;13升捧台，14革孚泡主制备试样。3.3.2 当采用天然含水率的主样时，应剔除大子。.5mm的颗粒，然后分裂按接近被限、塑限和二者的中间状态制备不同事毒度的土膏，静窒湿润a静量对伺可视原含水率始大小商定。3.

6、3. 3 采用风干土祥肘，取过0.5mm筛的代表性土样约200 g.分成3份，分别放入3个盛土皿中，加入不同数量的纯水，便分别达到本规程3.3.2中所述的含水率，满成均匀土膏，然后放入密封的保湿缸中，静置24h。67 3.3.4 将和j备好的主膏用调土刀充分满拌均匀，密实施填人试样杯中，应使空气逸出。高出试祥杯的余土用J土刀刮平，器重黯将试样杯放在仪器底座上。3.3.5 取汹锥仪，在锥体上涂以薄层捷连滑油脂，接通电源，使电磁铁吸稳圆锥仪(对于游标式或百分表式，提起锥籽，周旋纽固定。3.3.岳调节屏幕准线，使初读数为零游标尺或百分表读数娓零。调节升降座，使因锥仪锥角接触试样函，指示灯亮时困锥在自

7、重下沉入试样内(游标式或百分表式房子扭动旋钮，松开锥杆)，经5s后立即测读图锥下沉深度。然后取出试样杯，取10g 以上的试样2个，测定含水率。3.3.7 按本主蛙程3.3. 43. 3.在的规定，测试其余2个试样伯噩锥下沉深度和含水率。3.4计算和弱图3.4.1 按式(3.4.1)计算含水率=如=(主1)X 100 (3. 4. 1) 式中w 含水率，%sm 草草土质量，g; md一二千土质量.g. 计算至0.1%。3.4.2 以含水率为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，在双对数坐标纸上绘制关系曲线。三点连一直线，如图3.4.2中的A线。当二点不在一直线上，通过高含水率前一点与其余两点连成两条直线

8、，在重重锥下沉深度为2mm处查得相应的含水率，当两个含水率的差值小子2%肘，应以该两点含水率的平均值与离含水率的点连成一线，主E图3.4.2中剖B线。当两个含水率的差值大子、等于2%肘，应补傲试验。3.4.3 在圆锥下沉深度与含水率关系图上，查得下沉深度为o 17mm所对应的含水率为液限;查得下沉深度为2mmJi，厅对应部含68 水率为塑限，以言分数表示，取整数。(EE)4国膳MEU曝圄塑算L-川引40p3 句白山(A哇Z数一阻挡捆盹式UM-步到33ppf秘-4数牛指$性P 即一一一九自L YeA (3.4.4-2) 式中1, 经性指数sWL一一-液限，%gWp 塑限，_%;w一一天然含水率，

9、%; h一一液性指数，汁算至O.01。3.5 记录3.5. 1 本试验记录格式如表3.5.10 / w t 。9-A 8 6 5 !? 4 f 到/ 11 z I/; r、卜马缤B结￥/ 。A:J 50 6070. 10 2 -80-foo 啻水寒w(%)30 4 图3.4.2圈锥F沉深度与含水率关系图工程名称主样说明试验日草草表3.5.1 法m限军在台试验记录襄试验者计算者校核者试样因锥下盒;!湿质士1于土吉水率液限塑限堕姓液性沉深度量质量指数指数编号h 号m 阳v 四L 四Fh I 阳回)I (gl (g) C%) 卜、民、卜u Uo 20 5 30 40 50 100 5- 可A7飞NU

10、V吨b挡得骨如68 击数N(次图4.5. 2 含水率与击数关系曲线5 搓滚法望限试验5. 1 定义S. 1. 1 搓滚法试验是用手掌在毛玻璃板上搓滚土条，当土条直径运3四m61产生裂缝并断裂，该峙的含水率为塑限。5.2 仪器设备5.2. 1 毛玻璃扳z约20号mmX300mmo 5.2.2缝隙3mm的模极或直径3四m的金属丝，或卡尺。5.2.3 天乎2称量200g，分度值。.01g 0 5.2.4其他s缤籍，干燥缸，铝盒，第仔L径Q.5mm)等。5.3 仪器设备的检定和校准5.3.1 天平应按相应也捡定规程进行检定。5.4 操作步骤5.4. 1 取过0.5囚m筛的代表性试样约100茧，加练水拌

11、章程，浸润静量过夜。5.4.2 为使试验前试祥的含水率接近塑限，可将试样在手中捏揉至不粒子，或用吹风机精微吹于，然后将试样捏弱，如出现裂缝，表示含水率已接近塑限。5.4.3 取接近塑限的试样一小块，先用子捏成橄榄影，然后再用73 手掌在毛菠鸦板上轻轻搓滚。搓滚肘子拿均匀施加压力于土条上，不得使主条在毛玻璃板上无力滚动。土条长度不宜超过手掌宽度。在任何情况下，土条不得产生中空现象。5.4.4 当土条搓成3mm时，产生裂缝，并开始断裂，表示该样达到塑限。若不产生裂缝及断裂，表示这时试祥的含水率高于塑限;当土条直径大于3mm时IlP断裂，表示试祥含水率小子塑限，应弃去，重新取土试验。若土条在任何含水

12、率下始终搓不到n3 mm 即开始断裂，贝i该土无塑性。5.4.5 取直径符合3mm断裂主条约35g.放人称量盒内，随即盖紧盒盖，溅定含水率。此含水率IlP为塑限。5.5计算5.5. 1 按式(5.5.1)计算塑限zzup=l-EE-liX180 i m ,.J. J 式中曰r一一一塑限，%J m 湿土质量g; md 于土质量.go 亵5.6.1搓滚法窒黑试验景亵工程名称士样说明试验日期士荐湿土质量盘号扭编号(gl (1) 74 干土!I!量md (gl (2) 古在率由(%) 试验者计算者按核者PJEI2Z-A品IXZ (5.5. 1) 塑限WP (%) 计算至0.1%。5.5.2 本试验需进

13、行2次乎行测定，两次测定的差值，高浓限土不得大于2%;低液限土不得大子1%。5.6记录5.6.1 本试验记录格式如表5.6. 1。岳绩限试验E 仪器设备1. 1 收缩血(或环刀)，金属都成，室径4.55. 0 cm，高2-3 Cffio 岳.1.2 天平z称量500g，分度值。.01go 6.1.3 籍，烧杯，细线，针。6. 1. 4 其他.烘籍，于燥缸，铝盒，调土刀，筛孔径。.5mm) 0 6.2 仪器设备的检定和校准岳.2. 1 天平应按相应的检定规程进行检定。6.2.2 用分度值为0.02mm约卡尺测定收缩皿的主径和离度。岳.3操作步骤6.3.1 取代表位的土样，用纯水和i备成约为液限的

14、试样。6.3.2 在收缩血肉抹一薄层凡土栋。将试样分层装入收缩血中，每次装入后将血在试验台上拍击，室至驱尽气泡为止，6.3.3 收缩皿装满试样后，用主尺刮去多余试样，擦净收缩血外部，立即称收缩盟主B湿土总质量。6.3.4 将盛装试样的收缩lID.放在室内逐渐琼子，至试样豹颜色变淡肘，放入烘箱中烘至恒量。6.3.5 称血和子土总质量，准确至白.01go 6.3.6 用SL237-004-1999规程的鳝封法测定于主体积06.4 计算6.4. 1 按式(6.4.1)计算结限z75 1 - V .,. 在二。.Olw -_.了一-=.p，勘X100 d 式中W，一一缩限，%; V , 湿土体积(jl

15、P收缩皿或环刀的容积)，cm3; 飞烘干后土的体积，cm3; u 制备含水率，%smd 于土质量，g; Pw 水的密度，g/cm3 . 计算至.1%。表6.5.1攘跟斌验记录表工程名称土样编号土祥说哥哥试验吕蜿室t在湿土质量(g) 于土质量(g) 吉水草(%) 内攘血(1) (2) (3) 重量土悻租(，m吁(4)于土体幸自(cml) (5) 收缩体积(，m刊号叫编收辑(%) (7) ! 吉永事蝠副主(%) (8) I 平均值%) 76 月璧号E 号编号iii+阳(4) - (5) -p国XI00(3) - (7) 试主盘者计算者校核者(6.4. 1) 6.4.2 2杠试验需进行2次平行测定，

16、平行差值，高液限土不得太子2%，jj民液限土不得大于1%0 6.5记录6.5.1 本试验记录格式如表6.5.10商a哥草式仪校正a. 1 目的品1.O. 1 毒草式仪在试验前M检查校正。a. 2 操作步骤a. 2. O. 1 检查连接土碟她镜子B是否磨损。2.0.2 上紧固定螺丝10晶2.0.3以主:tl刀柄(直径10mm)为量度，前后移动调整扳泣，以满整士碟底至1束J!lfG之间的落离为10mm，然后拧紧螺丝1，固定调整板aa.2.0.4 检查划刀A的J口尺寸应符合GB7961-87的规定77 界限含7.1) 1-. 00 32 (百圄思量括。12 3 4 5 6 7 8 9 10丁112

17、131豆5人圭深度h(mm)() 图3.4.3-2人士深度与裁剪强度关系通过显著位检验得出76g锥2.0mm塑限的平均值与本次主主滚法塑限的平均值在显著位水平=0.05下没有显著性差异a搓576 表3.4.3-4各试挥塑摆手均筐及方差搓穰主去望眼据应于搓攘法塑黑|联合斌垂法塑猥下泛深度的于苟笙75军肇2mm挥撞土号8孚主草莓方差极董hp 平均筐万差辍差回p5 坦，pD.wp (mm) Vn-2 SLd A由84-1 18.7 .56 2, 6 1. 98 18.7 Q. 51 2, 1 84-2 19, 2 王937.0 2.04 18, 6 2, 58 6, 0 84-3 17.5 1. 1

18、2 3, 7 2.06 17 2 . 34 3. 1 84-4 5, 5 J 3 37 i S, S Z. so 14 2.07 5, 6 84-5 2.2. 6 ;1 00132 1.84 22. .8 。但713. 1 运4-640，在8. 91 9. 3 2.09 39.2 ll. 20 II 3 毡生-716.8 1.38 3. 2 Z噜1616噜1。，882. 9 84 -8 32.4 S?dv E7 r 5. 4 2.20 31噜巳38 7. 7 81-,. 23. 5 1. 36 3. 6 2, 心323.3 1 72 3. 9 84 10 23.2 . 55 4. ,2.04

19、23 5 1、lS3. 7 84 - i 1 19. 5 2.25 4, 8 1.87 19.5 1.93 5. 7 84 12 40.4 6.40 8. 6 2. 16 3&. 6 3. 13 5, 7 84 13 50.4 4.52 7. 6 2.95( 45. 1 8.69 8, 7 84-H 20.1 1 14 3. 7 1.84 20.3 0.69 2. 4 84一-1532.6 1.45 3, 4 1.96 32.8 3咽145. ( 84 J6 25.9 3. 76 7, 0 2.04 25.5 1. 62 4. 2 再矗S. J 2.05 5.05 统计时舍去此数据a滚法塑限的

20、平均值与76g锥2.0mm塑限的平均值的比值K在O. 98 038之间。两种方法的塑限平均值能差值不超过1%的占81%。根据原水和j电力音在兰次修订土工试验规程所透行的对比试验绘想去告图3.4.3-3表魏2锥体素量7饨，锥角30。人士深度2mrnJj吁得约塑限比搓滚法E夺得的塑限稍高一些，若将塑假时的人士深度577 定为1.7缸m比较合适，其精应的抗剪强度值约为130kPa。为了方便，同时从准确度要求来看，可以采用入土深度为2mm的含水率作为塑限。40 安辑年给+ 1962 1979 。198308 90q XR(量且缉毒Mm罪)筐斟10 20 30 40 塑跟莲菠法Vp，% 00 3.1.

21、3-3 圈锥仪与搓滚法塑限比较4.1. 1 事式仪液限试验是根摇士体内含水率与击数之阔的关系曲线(流动囱线)为一半对数直线而帘i订的。该直线jjI用下式表示zW = w, - lfIgN (4.1. 1) 式中仅广击数N次日才部含水率;% ; w , 流动囱线上击数为1次对的含水率，FizIr一流动指数.llP流动曲线豹斜率。当用碟式仪及标准操作方法对34个不同含水率的试样进行试验，求得流动曲线，在流动也线上，指应于25击次的含水率I!P为液段。卡萨格兰特得到液限时的不排水抗剪强度为23kPao4.2.1 碟式仪是卡萨格兰特为使液限试验标准化恕以改进的仪器s各层使用的碟式仪在制造材料上尤其是基

22、座材料)和划刀-规楼不尽相同。本规程采用国际上应用较广的ASM标准始蝶式578 仪及A型结j刀。5. 1. 1 用搓滚法测定塑限在国内一直使用，该法的缺点主要是标准不易掌握，人为因素比较大。密锥仪液娘、塑限联合试验方法已经列入正式试验短程可以取代搓滚法oa考虑到目前国内外还采用搓滚法，因此，本规程将搓滚法列入，作为与碟式仪液限试验配套。5.4.3.5.4.4 国内外在泌定塑限的规定中.搓条方法不尽相同，土条断裂时的直径多数采用3mm(俄、页、英等医).美国ASTM规定为3.2mm.，我离历次规程均采用3mm，故仍沿用3m臣。关于搓滚速度，俄、日、德和我国均无具体要求，美忌ASMD424 规定搓滚速度每分钟旦在90次，英国BS1377规定，手指的压力必须佼搓滚5lO个往返后，土条直径由6mm减至3mm，离塑位粘士则允许往返lO15次。这称规定太细、太死，不易掌握，也无必要，故按5.4.3原则性的规定进行。6.3. 2 分层填装试样时.要切实注意不断挤压拍击.使其充分排气.增加试祥的饱和度，否则不符合主体积的收缩量等于水分的减少量必基本假定，导致汁算结果失真，缩限指标不准确。579