1、公路土工试验规程条文说明293 修订说明根据交通部工程管理司下达修订公路土工试验规程JTJ051-85) (以下简称(85规程灿的任务，交通部公路科学研究所和参加单位在1990至1992的三年时间内，遵照1989年10月在西安召开的(85规程座谈会纪要精神，以两个现行国家标准土工试验方法标准GBJ123-88和土的分类标准GBJ145-90 为基础，对(85规程进行了修订，又参考1988年实施的国家标准森林土壤分析方法，对化学性质试验也进行了修订，这次修订的主要内容为:一、土分类:遵照国家标准(GBJ145-90，对(85规程中的公路士分类进行了较大的修改。二、含水量:取消了炒干法。三、密度试
2、验:以灌水法取代水袋法;以灌彤、筒和标定罐取代由漏斗、漏斗架、防风筒和套环组成的灌砂法密度试验仪;以电动取土器法取代手工取土器法。四、比重试验:取消了比重瓶的计算校正法;增列了浮称法和虹吸筒法。五、颗粒分析试验z增加了甲种比重计法。六、收缩试验:增列了原状土收缩试验。七、膨胀试验:增加了有荷载膨胀量试验和膨胀力试验。八、增列了对租粒土和巨粒土的最大干密度试验。九、回弹模量试验:增列了强度仪法;取消了抗压法。十、直接剪切试验:增列了粘质土的慢剪试验。十一、取消了十字板剪切试验和无凝聚性土天然坡角试验。十二、酸碱度试验:删去了比色法。十三、易洛盐试验:修订了硫阿根测定的质量法和EDTA间一294接
3、配位滴定法;增列了锅、押离子的火焰光度法;删去了锅、饵离子总量的计算。十四、中溶盐试验:删去了容量法;增列了质量法。十五、难溶盐试验:删去了容量法。十六、阳离子交换量试验:删去了酸性土交换性盐基组成的测定和石灰性土代换性钙的测定。十七、矿物成分试验:删去了氧化铁、五氧化二磷及氧化锅、氧化钢的计算。十八、增列了各项化学性质试验结果的允许差表(附录。和二氧化碳密度表(附录D)。为便于有关设计、施工、科研、教学等单位人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定，(公路土工试验规程编制组根据建设部工程建设技术标准编写暂行办法)(91年建标技字第32号文)的统一要求，按公路土工试验规程的章、节、条顺序，编
4、制公路土工试验规程条文说明).供国内公路部门和单位参考。在使用中如发现本条文说明有欠妥之处，请将意见直接函寄北京北三环中路48号交通部公路科学研究所(邮政编码10088)。1总则1.0.1 本规程包括29个测定土的基本工程性质的试验项目。修订本规程的目的是使公路系统的试验室在进行土工试验时有一个统一的试验准则，使所有的试验及试验结果具有一致性和可比性。1. O. 3至1.0.4共性技术要求系指土的物理、水理、力学和化学性质试验中带共性的要求或标准，内容涉及土性指标的选择、成果整理、指标换算和试验报告等，是参考其他部门经验并结合公路工程特点制订的。1.0.5 本规程中土的工程分类系以国家标准士的
5、分类标准GBJ145-90)为基础进行编制的，各项基本试验遵照土工试验方法标准GBJ123-88)对公路士工试验规程J051-85)(以下简称(85规程)进行了修订。2 土的工程分类2.1 一般规定2.1.1 本分类以土的分类标准GBJ145-90)为基础，系为公路岩土工程进行分类而编制，属专门分类标准。内容包括对土类进行鉴别，确定其名称和代号，并给以必要的描述。由此可使公路工程用土的名称统一，并对土的工程性质具有定性的了解。2.1.2 土的工程分类是土工试验方法的内容之一，故分类试验应遵照本规程有关试验项目中规定的方法和要求进行。296一2.1.3 本分类将土分为巨粒土，粗粒土、细粒土和特殊
6、土，可以满足一般的工程需要。由于土分类系按扰动试样进行，因此，士的天然状态如密庚的松紧，含水状态的干、湿，结构状态的成层或各向异性.甲d:I应力为正常固结或超固结等，分类中均未考虑，也不可能考虑。为此，象软土、冻土等都没有列人本标准。土的地质成因对土的性质有一定影响，但目前还没有反映这种因素的定量指标，而且属于同一成因的土类，其性质也会千差万别，所以绝大多数分类都不按成因划分土类。填土实际上是一种元确定概念的材料，可以是本标准所包括的各种土类，也可以是建筑房碴或工业弃料，遇到这种情况，建议在试样描述中详细记录说明。盐渍土是我国西北地区分布较广的土类，本标准将其并人特殊土，但以含盐量作为划分依据
7、。2.1.4 粗粒土的性质主要决定于土颗粒的粒径分布和特征，而细粒士的性质却主要取决于土舵和水相互作用的状态，即决定于士的塑性。土中有机质对土的工程性质也有影响。土颗粒的分布特征可用筛分法确定，土的塑性指标易于借常规试验测定。这些特征和指标也可在现场凭自测和触感的经验方法估计，根据这些特征和指标判别土类，即能反映土的主要物理力学性质，操作也方便。2.1.5 粒组划分界限系反映土的某些性质改变的粒径值，如具有分子运动、毛细管水上升、亲水性、渗透性等。本分类采用的粒组范围主要是根据国外标准并结合实际应用而规定的。关于粘粒与粉粒的交界粒径，目前世界多数国家已采用O.002mm作为标准。(GBJ145
8、-90)采用O.005mm作为粘粒上限。但鉴于我国公路部门在过去多采用O.002mr丑作为粘粒上限，路，基路面设计、施工中有关参数例如士基回弹模量、路基填土高度等的提出，均以此作为基础，故宜采用O.002mm作为粘粒上限。又鉴于活动性指标a计算公式=Ip/C中的C系指小于O.002mm的颗粒含量;根据一千多个土样试验结果的回归分析，发现活动性指数d与粘粒C采用了两个液限标准ut和吨10，吨与蝶式仪液限时的不排水强度等效，为此，(GBJ 145-90规定，如果测定土的液限采用蝶式仪或相当于76g锥人土深度17mm，或其它认可的等效方法(如100g锥人士深度20阳的，均可采用图2.4.3的塑性图进
9、行分类。ut10为76g锥人土深度10mm时的液限。在一个国家同时出现两个液限标准，不能算是标准，而且容易造成混乱。在公路系统，宜采用100g锥液限标准。为了不使分类过细，仍如(GBJ145 -90)一样，塑性图只采用A、B两条线，A线上有机土分别用CHO和c表示。2.1.8 本分类采用的各种代号和国外采用的相同。只是几种特殊士的代号系本标准所规定，以免与其它代号相混。国际上对漂石与块石、卵石与小块石、砾石与角砾均用同一代号表示，不易区分，建议用棱角形angular的第一个字母a作为B、Cb和G的脚标加以区分，即块石为民，小块石为Cb.角砾为Ga。2.2 巨粒土分类2.2.1 与国外分类相比，
10、巨粒土分类体系是我国分类标准的特色之一。本分类将含巨粒的土分为三档:土中巨粒组质量超过总质量50%的土称巨粒土，这时巨粒在土中起骨架作用，决定着士的主要性状。土中巨粒组质量为总质量50%15%时，土占优势，巨粒部分起骨架作用，部分起充填作用，笼统称为漂(卵)石质土。土中巨粒组质量少于总质量15%时，巨粒体积将不足试样总体积的10%.可视为散布在土内的零星颗粒，对土的总体性状不一298一致有明显影响，故可舍去不计，扣除巨粒后土样按粗粒土或细粒土的相应规定结交定名。2.2.2至2.2.5土中巨粒组质量多于试样总质量75%时，它们在士中所占体现已超过元，形成了骨架，对土的性状起主宰作用，这类土应称(
11、纯)巨粒士。巨粒组为总质量的75%50%，巨粒虽起主要作用，但土料的影响也不可忽视，为简化起见，定名为漂(卵)石夹士。漂石质量多于总质量50%的土称漂石。这里漂石含量以试样总质量计，是为了与我国一些专门标准中的累积含量的概念取得一致。漂石质量少于总质量50%的土称卵石，从土的力学性质来看，此种土可能被降级使用，因为此时漂石粒质量可能比卵石粒的还要多。漂(卵)石夹土的划分也基于上述考虑。漂(卵)石质土是根据习惯概念分类定名。2.3 粗粒土分类2.3.2 砾类土按其中含细粒组的多少可分为三档。当细粒组含量少于5%时，细粒对砾类士性质无甚影响，应认为是(纯)砾。此时级配对土的性质有明显影响，应予考虑
12、。本分类采用的两个级配指标和界限系根据我国长期工程经验，并参考国外主要标准确定的。2.3.3 砂类土的分类定名和砾石士一一对应，是符合一般习惯推理的。2.4 细粒土分类2.4.1 细粒士可分为以下几种情况:一、土内粗粒组含量少于总质量的25%时，相粒零星散布，对士的性质影响不大，故称(纯)细粒土。二、土内粗粒组含量为总质量的25%50%时，粗粒己能起299 部分骨架作用，对土的性状有相当影响，理应在定名时予以反映。三、有机质成分对士的物理力学性质有不同程度的影响，分类时应予以反映。新老土名对照表表2.4.2颗章主组成理E液土砂老按质量%计性限名粒土老土名砂糙粘粒指新土名组数C%) 代含80 。
13、3土含细粒土砂SF 5080 。3细砂粉质砂土50 粗砂粒性粗亚砂土多于细砂310 土粉土质砂SM 土细亚砂土50 细砂质多于粗砂310 砂粉质亚砂土2050 。102 含砂低液限粉土乱但.s精2 低液限粉土ML 性质土粉质轻亚粘士10 土含砂低液限粉士h组.s25 粉质重亚粘士lR 低液限粘土CL 轻亚粘土45 10-20 10 50 粘重亚粘土40 2030 18 粘含砂低液限粘士CLS 25 性质高液限粘土质砂叹H50 轻粘土26 土50 土含砂高液限粘土CHS 重粘土50 50 高液限粘土CH 25 2.4.2 .根据本标准的土分类体系可将(85规程原新老土名对照表修改如表2.4.2。
14、鉴于老土名系按颗粒组成机械地划分，不同于新的分类体系，要完全套用新土名和代号是有困难的，因此，只能作大致的对照。从表2.4.2可以看出，一个老土名可能出现两个新土名，表明老分类法的不合理性。2.4.3 利用塑性图进行细位土分类的依据见本规程2.1.7说明。因中土类划分界限是按国际上广泛应用的标准和我国以往长期采用的按塑性指数分类的标准确定的。图2.4.3中=10和=6两条横虚线之间的区域系过踱区，可能由低液限粉土阻过被为低液限粘土CL。2.4.5 分类指标有时正好位于划分界限上，此时应该从工程安全角度出发，确定土名称。2.4.8 土中有机质成分可能是未完全分解的动植物残骸，也可能是经过完全分解
15、而失去原成分性质的深色无定形物质，通常可由外观识别。目前对有机质含量缺少公认的测试方法，故各国的同类标准都按经验判别，用土烘烤后液限降低来判别，就是经验方法之一。1、沿沟地区有机质土2、内陆平原地区有机质士3、内陆平原(以湖相为主)A 501 有机质士和泥炭质土4、IUL;湖相泥炭质上/JMr , .-主担3 4-/ 割2 / F丁t1 1) bl J丧限rjLtO，% 因2.4.9有机质土在塑性图上的分布(根据杨可铭，1981) 2.4.9 根据我国各地4000余组有机质土的塑性指数和液限吨(76g锥液限标准)回归分析，得它们在塑性图上的分布如图2.4.9，其中沿海和内陆冲积河漫滩相的有机质
16、土位于A线以上，而内陆湖泊相沉积的有机质土则位于A线以下。A线以上有机质士的烧失量一般为5%10%，A线以下的则均在15%以上，而且距A线愈远，烧失量愈大。1983年，美国A5刊f修订土分类标准时，也发现A线以上有有机质土存在;英国B配5-1981同样承认了这个事实。我国杨可铭早在1981年就提出了这样的研究成果。A线以上的有机质仍按细粒士分类，只是在士类代号后缀以有机质代号2.5 特殊土分类2.5.1 特殊士在塑性图上的分布位置是根据我国大量实测资料统计后得到的，国外尚未发现过类似的成果。由于不同特殊士的成因，矿物成分、结构与一般土有别，因此，它们在塑性图上各占据一定的范围是理所当然的。黄土
17、在粒度上粉粒含量高，其中的粘士矿物成分以次生的高岭石为主，故主要集中于A线以上的低液限区。膨胀士是高分散性的粘土，其矿物成分中亲水的蒙脱石含量较其它土为多;根据近2000组资料的分析，它们均在A线以上。红粘士的粘粒含量一般为50%-70%，属粘士;但由于它们富含铁铝，天然状态下呈团粒结构，使按常规方法测得的塑性指数偏低而落于A线之下，并且发现，凡是落在A线以上的红粘土，其矿物成分中总是混人了一定量的蒙脱石和蛙石等亲水物质，这样的红粘土与A线以下的有明显区别，而且有强烈的膨胀性，如果它们位于膨胀土范围内，应当视为膨胀士。盐渍士根据被利用的土层中平均总盐量可分为四档。盐渍士(salty sol)的
18、代号S和砂(sand)的代号相重复，故以代号5t表刁亏。2.6 土的简易鉴别、分类和描述2.6.1至2.6.7简易鉴别分类主要是为现场勘察制订的，也可供试验室开启试样时初步判别士类。本标准的简易鉴别分类方法302 -是根据国内外广泛应用的方法，结合多年实践经验确定的。几种简易鉴别的具体方法是根据我国工程勘察多年实践经验规定的，对每一种鉴别结果均以三个档次表示，由此可以对土类进行较可靠的评价。2.6.8至2.6.9细粒土的简易鉴别分类方法是根据8种规程与手册以及国外6种权威性的规程与标准，结合北京市勘察院多年来的工程勘察经验提出的。2.6.10 单独的主分类名称和代号不能反映其原位状态和某些特殊
19、状态。本条例内容为描述土性状的最基本内容，以便为土的利用提供更准确的依据。2.6.11 土的描述是工程中利用土或评价土的重要依据，故描述的重点应密切结合工程需要。例如，用土作填料时，其天然含水量，有机质含量，粗细粒的搭配情况，土层分布以及厚度等均直接影响到土料的适宜性和蕴藏量的估计等。如土用作建筑物地墓，稠度状态和结构等，都与地基承载力、渗透性关系密切。3 土样的采集、运输和保管3.0.1至3.0.3土样的采集、运输和保管，是完成土工试验极其重要的环节。如果送到试验室的土样不符合要求，没有代表性，那么，任何精密的仪器和审慎的操作都将毫无意义。故本规程根据公路专业的特点和不同的工程性质，分别规定
20、出采样的土体状态、取样方法、土样数量及取样记录。并对包装、运输与管理给出具体规定。每项试验所需土样的多少和土样的工程分类、土样状态及土的最大粒径有关，应参照表3.0.1采取。扰动土按质量计，原状土按体棋计。工程(或委托)单位，将士样送到试验室的同时，必须附送委托试验书，以便试验室核对验收，从而保证试样的品质，进行有效试验。nu n)灌水法密度试验的仪器设备中没有座板，不便对塑料薄膜进行操作。为此，本试验参考日本道路公团试验方法中灌水法密度试验CKODAl叫107-1985)，增加了带环套的座板。以往规程中使用的橡皮囊，尚无定型产品。故本试验规定采用聚氯乙烯塑料薄膜。日本灌水法密度试验中的给水装
21、置采用水槽，按称量法确定座板部分和试坑的容棋。(GBJ12-88)采用附有刻度的储水筒，按注水前后储水筒内水位高度的差值计算试坑容积，比称水槽质量方便些，故本试验的给水装置采用储水筒。6.4.3 按试样最大粒径确定试坑尺寸，(GBJ 123-88)规定最大粒径最高为60rnm、偏小，而日本灌水法密度试验记录中试样最大粒径达600rnm，试坑容积达1.6时，偏大。从实用角度出发，本试验规定试样最大粒径为200mm，一般情况下，可以满足现场检验巨粒土密实度的要求。6.4.4 日本灌水法密度试验分开测定细粒料与石料的含水量，这样更符合实际，故本试验采用了这种方法。日本对细粒料与石块的划分以75mm为
22、界，本试验将分界粒径改为60mm，因日本以75mm作为砾粒的上限，而我国则以60mm作为粗粒土和巨粒士的分界粒径。6.5灌砂法6.5.1 灌砂法一般在野外应用。灌砂法是利用均匀颗粒的砂，由一定高度下落到一规定容积的筒或洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积。参考水电部士工试验规程SDS01一79)，(85规程把灌砂法密度试验列入附录。该试验使用的主要设备是灌砂法密度试验仪，包括漏斗、漏斗架、防风筒和套环。鉴于公路部门不常使用这种仪器，而使用最多的是灌砂筒和标定罐，因此，这次修订时，改为用灌砂筒来测定土的密度。6.5.2至6.5.5这种新的灌砂筒是根据英国标准BS137和郎1924设计制作的
23、，其特点是，将过去所用的灌砂法密度测定仪的几个分开部件(如漏斗、漏斗架、防风筒、套环和量砂容器)合成一个整体。使用时，贮砂筒内量砂，处于筒的封闭条件下，完全不受风的影响，因此，其测量精度高，准确性好。例如，用粒径。.250. 50mm的量砂，在直径150mr卫、高170mm的标定罐(容积3038c时)内标定量砂的密度，共标定10次。另外，确定填满灌砂筒下部圆锥体需要的量砂质量，也测定10次，这两种试验的结果如表6.5.2所示。灌砂筒的试验精度表6.5.2试验项目变化范国平均值标准差变异系数7.5)分别选用分散剂。这样，就可避免采用一种分散剂所带来的偏差。对酸性土(30g土样)，加0.5mol!
24、L氢氧化铀20rnL;对中性土(30g土酌，加0.25mol/L草酸锅18rnL;对碱性土(30g土样)，加0.083mol!L六偏磷酸饷15rnL。若士的pH值大于8，六偏磷酸铀分散效果不好或不好分散时，另用30g土样加O.125mol/L焦磷酸铀14rnL进行分散。加入以上分散剂稍加振荡，煮沸40nn，即可分散。对于用强分散剂(如焦磷酸饷)仍不能分散的土样.可用阳离子树醋(粒径大于2mm)lOOg投入浸泡的土样中，不断搅拌，使之进行交换，历时约约，观察其不起泡时为止，说明此时离子交换基本完成。再过2mm筛，将阳离子树脂与土样悬液分开，然后在土样悬液中加入0.083mol/L六偏磷酸铀15此
25、，不煮沸即可分散。交换后的树脂，加盐酸处理，使之恢复后，仍能继续使用。8.2.7 本规程规定对易溶盐含量超过总量0.5%的土样须进行洗盐，采用过滤法。洗盐的检验方法，本规程采用目测法，如本规程8.2.7.3之规定。此外尚可采用电导法，其具体操作方法，详见有关的试验规程。电导法效率高，操作方便、准确。它的原理是根据电导率在低浓度榕液范围内，与悬液中易榕盐成正比关系。由于导电率因盐性不同其值也不一，故对不同地区不同盐性的土类，应作标准样试瞌。当对含有易溶盐超过0.5%的土进行比重计或移液管法颗粒分析时，若不洗盐，将对试验结果产生显著的影响，如表8.2.7所刁言。- 317 盐溃土洗盐与不洗盐的比较
26、(按比重汁法)表8.2.7粉校含量35的点子比较集中，儿值基本上在2-3mm范围内波动;而ut两个规程均选用漏斗法快速倒转法;而G四123-88)采用的慢速倒转法，为了与国家标准取得一致，故这次修订时也采用慢速倒转法。理由是慢速倒转法虽然存在上述缺点，但能达到较松的密度，测得最大孔隙比。(11)最大干密度试验测定砂的最小孔隙比即最大于密度，国外采用振动台法，国内以往采用振动锤击法。通常采用的方法，按加力性质可分为三大类:锤击法，振动n3 9白。d法，锤击与振动或静荷载与振动联合使用的方法。锤击法主要适用于略具粘性的砂土，与击实试验的作用相同。振动法是一种较好的方法，因能产生不同的惯性力而引起密
27、度的增加，所以美国AS1M将其列为标准试验方法。锤击与振动联合使用的方法，兼有振动与锤击的优点。(G即123一88)在制订过程中，曾将两种方法进行过比较，结果表明，振动锤击法比振动台法测得的最大干密度为大，如表12.O. 3。土类标准砂黄砂不罔方法测得的最大于密度(g/cm3)表12.0.3 振动台法! 振动锤击法于法| 混法| 干法| 湿法1.65 1.88 1.72 1. 94 1. 78 2.04 1.72 1.96 鉴于以上试验结果，本规程仍以振动锤击法作为测定最大干密度的标准方法。12.0.4 式(12.O.今日是国际上计算相对密度且的通用公式。13膨胀试验13. 1 自由膨胀率试验
28、13.1.1 自由膨胀率是反映土膨胀性的指标之一，它与土的粘土矿物成分、胶粒含量、化学成分和水溶液性质等有着密切的关系。本试验的目的在于测定粘质土在无结构力影响下的膨胀潜势，初步评定粘质土的胀缩性。自由膨胀率与液限试验相配合，对判别膨胀土可得到满意的结果。自由膨胀率试验具有方法简单易行、便于室内大量试验、出成果较快等优点。13.1.2 元颈漏斗是自由膨胀率试验中的主要设备，与支架和量土杯配成量样装置。比较试验表明，用100mL比用50mL测得的结果系统性地偏大，说明量筒容积大的水量多、土柱矮、压力小，土粒浸水膨胀的效果好。本试验从精度着眼规定用50mL量筒，但考虑到上述优点，也允许采用lOOm
29、L量筒。13.1.3 粘土颗粒在悬液中有时有长期混浊的现象，为了加速试验，可采用加凝聚剂的办法，本试验规定加入5%氯化铀溶液5mL. 13.1.4 土样制备是至关重要的。首先是土样过筛的孔径大小问题。用不间孔径过筛的试样进行比较试验，其结果是过筛孔径越小，10mL容积的土越轻，自由膨胀率越小。本规程规定过O.5mm 筛孔作为标准。各种分散程度也会引起粘较含量的很大差异。因此，为了取得相对稳定的试验条件，规定采用过筛、四分法取样，并要求充分分散。规程规定用标准烘干法(105110C)制备土样。因试样是用体积法量取，紧密或松散会影响自由膨胀率的大小。为消降这个影响因素，规定采用漏斗和支架、固定落距
30、、一次倒人的方法，并将量土杯内径统一规定为20mm，高度略大于内径，使在装土、刮平时避免或减轻自重和振动的影响。搅拌的目的是使悬液中土粒分散，充分吸水膨胀。搅拌的方法有量筒反复倒转和上下来回搅拌两种。前者操作困难，工作强度大;后者有随搅拌次数的增加，读数有增大的趋势。本试验规定试样在水中浸泡24h后再开始测试。13.1.6 本规程按自由膨胀率大小规定了不同的精度要求，自由膨胀率大者，平行差值取高限，自由膨胀率小者，平行差值取低液。13.2 无荷载膨胀量试验13.2.1 元荷载膨胀量试验是测定试样在无荷载有侧限条件下浸水后的单向膨胀量，适用于原状土和击实土试样。13.2.2 试样尺寸对膨胀量是有
31、影响的。在统一的膨胀稳定标准下，膨胀量随试样高度的增加而减小，随直径的增大而增大。为了在无荷载条件下试验时间不致拖得太长，选用试样高20mm.直径58mm;即环刀内径58mm，高35mm，扣去顶土块高15mm，得净高为20mmo13.2.3 膨胀量与土的自然状态关系非常密切。起始含水量、干密度都直接影响试验结果。为了防止透水石的水分影响初始读数，要求透水石先烘干，再埋置在切削试样剩余的碎土中山，使大致具备与试样相同的温度。有些规程规定不放滤纸，以排除滤纸变形对试验结果的影响。但有时造水石会沾带试样表层土，使试验后物理指标的测定受到影响。国内有单位采用薄型滤纸(打字机中的垫纸)，在不同压力下量测
32、浸水前后的滤纸变形量相差很小，可以忽略对试验结果的影响。试验用水的成分、离子浓度(pH值)和水温对膨胀量都有一定的影响。水榕液成分不同，交换离子越高的土，其膨胀量也越大。而当水溶液成分不同时，膨胀性随溶液浓度的增长而减弱。天然水的pH值对膨胀量的影响不大，远比溶液的成分和离子浓度的影响小。规程中规定采用纯水(蒸锢水)或天然水。比较试验表明，由内变形不超过O.Olmm时，计算的膨胀量仅相差0.1%。因此，选用6h内变形不超过0.01mm作为无荷载膨胀量试验的稳定标准。13.2.4 膨胀量与经过时间的关系曲线有需要时才绘制。13.3 有荷载膨胀量试验13.3.1 有荷载膨胀量试验是在有侧限条件下，
33、按实际荷载大小测定原状土或击实粘质土的膨胀量。13.3.2 本试验捞及到加荷问题，所以瓦氏膨胀仪已完全不适用。目前应用比较普遍的仍是固结仪。仪器在压力下的变形会影响试验结果，应予校正。13.3.3 为了保持试样始终浸在水中，要求注人至士样顶面以上5mm。为了方便排气，采取逐步加水。装百分表时，要考虑试验时-332一可能发生沉降和胀升两种情况。一次连续加荷是指将总荷载分成几级，一次连续加完。具体作法是如总荷载大于150kPa时，每级可定为5kPa;小于150kPa时，每级可定为2.5-4kPao同一种试样，荷载越大，稳定越快，元荷载时，膨胀稳定最慢。对不同试样，则反映出膨胀量越大，稳定越慢，历时
34、越长。因此，本试验规定拙的读数差不超过O.Olrnm，作为稳定标准是可行的，但要防止因试样含水量较高或荷载过大产生的假稳定。因此，规程规定应测定试样试验前、试验后的含水量，计算孔隙比，根据计算的饱和度，推断试样是否已充分吸水膨胀。13.4 膨胀力试验13.4.1 膨胀力是粘质土遇水而产生的内应力。伴随此力的解除，土体发生膨胀，从而使土基上建筑物或路面等受到破坏。根据实测，当不允许土体发生膨胀时，有些粘质士的膨胀力可达1 600kPa，所以对膨胀力的测定是有现实意义的。室内测定膨胀力的方法和仪器有多种，国内外采用最多的是以外力平衡内力的方法，即平衡法。实际应用时，应尽量接近现场原位情况。13.4
35、.2 为了加荷方便准确，常规固结仪应配以铁砂和盛砂筒，以代替硅码和吊盘。13.4.3 在平衡法试验中，平衡不及时或施加过量的压力都会影响到潜能势的发挥。表13.4.3的试验资料说明，膨胀力随允许变形值的增大而增加。当允许变形值由O.Olrnm增至O.lrnm时，膨胀力将提高50%左右。为了提高试验质量，允许变形量应限制到0.005mm。但由于仪器本身的变形和量测精度不够，由此而引起操作上的困难，所以本试验规定允许变形值为O.Olrnm。要求对变形较大的仪器(如固结仪)，在施加平衡荷载时，注意使百分表指针不要退回到初读数，而是指向与压力相对应的仪器变形位置。还规定在加荷平衡时，指针应指向小于平衡
36、位置O.Olmr刀范围内，目的是为等待压缩稳定和为累积仪器变形值留有余地。试样允许变形与膨胀力的关系表13.4.3允许变形傻密度试验前试验后膨胀力(mm) (g/cm3) 孔隙比含水量含水量(kPa) (%) 15%的土样不宜直接采用该法测定。若要测定时，可称磨细土样1份(准确到1rng)与经过高温灼烧并磨细的矿质土9份(准确到1rng)充分混匀;再从中称样分析，其结果以称样量的1/10计算。若土样中含有-、Fe2+、M俨等还原性物质，则须去除或经-校正，否则本法不适用。28. O. 5-有机质是指土中碳、氮、氢、氧为主，还有少量硫、磷和金属元素组成的有机化合物。本试验仅测定土中的有机碳，再乘
37、以1.74的经验系数和1.1的氧化校正系数后换算为有机质，以烘干土的质量百分比表示。29 易溶盐试验29.1 待测溃的制备29.1.3 用水浸提水溶性盐时采用的水土比有多种，如1: 1, 2 : 1, 5 : 1. 10.川和饱和土浆浸出液等。水土比不同将影响测定结果。在选择水土比和浸提时间时，应力求将易溶性盐完全溶解出来，而尽可能不使中溶盐和难溶盐溶解。同时要防止浸出液中的离子与土粒上吸附的离子发生交换性置换作用。水土比例、振荡时间和提取方式对盐分的溶出量都有一定的影响。试验证明，像ca(HI汕2和Q4这样的中溶性和难榕性盐，随着水土比例的增大和浸泡时间的延长，其溶出量逐渐增大，致使水溶性盐
38、的分析结果产生误差。为了便于资料交流，本规程采用国内普遍采用的水土比(5: 1)和浸提时间(3mn)。水浸提液的过捷问题是该项试验成败的关键。目前采用抽滤方法效果较好，且操作简便。如抽滤方式不能达到滤液澄清时，可采用离心机分离。因碳酸根与碳酸氢根容易互相转化，故待测液制备后应立即进行此项分析。否则，某些土类待测液的pH和滴定时消耗的酸量，常因二氧化碳的逸出或吸收等原因而发生变化。29.2 易溶盐总量的测定29.2.1 测定易溶盐总量的方法有质量法、电导法等。本规程采用质量法。该法不需要特殊的仪器设备，且比较精确，故在室内分析中应用广泛。电导法虽然简单、快速，但受各种因素如颗粒成分、盐分组成、温
39、度等影响。故本规程未采用。29.2.3 土中易溶盐包括所有氯化物盐类、易榕的硫酸盐类和碳酸盐类，还包括水溶性有机质等。在采用质量法测定水榕性盐总量时，应用H2除去烘干残渣中的有机质后，即为水溶性盐总量。29.3 磺酸根及碳酸氢根的测定29.3.4 碳酸根与碳酸氢根用双指示剂中和滴定时，终点不易掌握好，特别是在滴定碳酸根时等当点应当是pH为8.3，此时酷歌应呈微红色。如果滴定到无色，pH已小于7二行-故滴定时可以用近似浓度的纯NaH叫溶液加同量的酣歌指示剂作终点对照。滴定H汇到等当点的pH为3.8，其终点应该是明显的橙红色，但常因溶液中剩下的L过多，使终点变化不明显;可同时用一份水，加同量的甲基
40、橙指示剂作对照。为了使终点变化明显，也可以改用澳甲酣绿一甲基橙混合指示剂，但终点由蓝绿色变为橙色。一360一29.4 氯根的测定-一硝酸银滴定法29.4.3 当水提取液呈黄色时，会影响判定终点，可在滴定前加入30%H2021-2此，煮沸使黄色消失，冷却后测定。29.S 氯根的测定一一硝酸菜滴定法29.5.3 在试验过程中应熟悉注意事项。特别是滴定近终点时，一定放慢滴定速度，每滴一滴应充分摇匀，否则会超过终点，造成误差。29.6 钙和镶寓子的测定一-EDTA配位滴定法29.6.3 采用四ITA配位滴定法试验时，一定要注意控制溶液的pH值。测定钙时，必须调整pH值在12以上(可用pH广泛试纸试验)
41、，且调好后应及时滴定，以防溶液吸收空气中的z而生成。L沉淀，使滴定终点延长。29.7 畸酸棍的测定一一质量法29.7.3 质量法测定硫酸根，适用于硫酸根含量高的试样。该法是测硫酸根的标准方法。质量法精确度高，但操作冗长，所需待测液较多，且待测液须特别清亮。29.8 硫酸根的测定一一EDTA间接配位测定法29.8.4 由于土中则一含量变化较大，为了掌握加沉淀剂BaC12是否足量，必须经初步试验，具体试验应按注解进行。29.9 钢、饵离子的测定一-火焰光度法29.9.1 火焰光度法是发散光谱分析中比较简单的一种方法。它是利用火焰激发使原子的电子跃迁而释放能量产生特征谱线。由于激发的能量较低，仅有碱
42、金属和碱土金属能用此方法激发，所产生的发射光谱经滤光片后用光电池和检流计来测其发射强度。这种方法简便、迅速、灵敏度较高，常用来测定锅、何的含量。尤其是当它们含量较低时，用火焰光度法优于其它方法，故本规程选用该法。29.9.3 用火焰光度法测定Na+、K+，激发状况的变化是导致误差的重要原因，因此，在试验过程中必须使激发状况稳定。试液中其它成分的干扰也是误差的原因。为此，绘制标准曲线时，配制标准溶液所用的盐类，应与土样中的主要盐类一致。30 中溶盐石膏试验30.0.1 石膏在水中的溶解度仅约2g/L。土中的石膏含量1%时，水浸提法很难漫提完全，而且由于石膏与土溶被中的NaZC03作用时，在石膏颗
43、粒表面常形成一层难溶的QL胶膜，因而更难用水把石膏浸提出来，在此情况下，应选用lmol/L的HQ浸提法。30.0.4 为了加快土中石膏的溶解，土样的颗桩应0.25mm. 沉淀灰化时，不应出现明火燃烧，以免沉淀飞出损失。同时灰化要充分，以免残留的碳素使硫酸顿还原为硫化锁。为避免发生这种反应，高温炉灼烧时的温度以不超过6000C为宜。31 难溶盐碳酸钙试验气量法)31.0.4 为防止在水中的榕解，装入量管的水应呈酸性。为了便于观察，水中可加人一些指示剂。水中含一定量的酸时还可以减小集气管中水蒸气分压，故在计算L压力时可减小误差。气量法受温度影响，特别是广口瓶与量管(4)右肢尤甚。因此，需用长柄夹子
44、夹住广口瓶，即使摇动时也不要用手接触量管(4)左肢，以免人体温度影响气体体积。试验装置不漏气是做好该试验的前提。读数时保持三管水面一362一齐平是为了使两个量管(4)所受压力均为一个大气压。32 阳离子交换量试验32.1 EDTA一镀盐快速法32.1.1 碱化度较高的土，用该交换剂一次提取交换不完全，因为铀盐阿EDTA易形成稳定常数极小的EDTA二铀盐，在这种情况下要提取23次。32.2 草酸镀一氯化锻法32.2.1 对于石灰土的阳离子交换量的测定，目前尚未有十分理想的方法。本法是测定一定量镀盐交换剂与呈交换后所剩余的镀盐量。镀盐能与中性甲醒溶液很快化合为六次甲基四肢，同时放出一定量的酸，然后
45、用标准碱液滴定放出的酸，即可求出镀盐量。再由此间接测定阳离子交换总量。经采用三种不同试验方法对36个黄土样品的比较试验表明，该法所测定的结果稳定，平行试验误差小，操作也较简便，故本规程采用此法。33 矿物成分试验33.1硅的测定33.1.3 1%动物胶溶液应在即将加人前配制。因动物胶在70C时活力最强，高于80C和低于60C均会降低其活力。33.1.4 铀增塌是贵重仪器，试验者必须在使用前了解其使用规则。沉淀在瓷增捐中进行烘干、灰化时，不能启动抽风，避免碳粒的飞失，低温灰化时温度不能太高，以免谑纸着火，致使Si02被带出，造成损失。沉淀经灼烧后，移入干燥器中平衡的时间要尽量保持一致，称量的速度
46、应越快越好。因为Si02吸湿性很强，称量者不可用手直接放取增捐，而应戴上洁净的汗布手套进行。33.2 倍半氧化物(R11乌)总量的测定33.2.4 沉淀完成时，氨水必须慢慢滴人，以免过量氨水致使氢氧化铝榕解。沉淀完毕后煮沸时间不能JK久，煮沸目的促使胶体凝聚，并驱逐出过量的氨水，如煮沸过久，反使凝聚的沉淀重新分散，以致过滤洗峰时发生困难。煮沸后应趁热过滤，不宜放置过久，以防吸收空气中的鸣，使钙变为ca3而共沉，造成试验误差。但搭液是碱性，容易吸收空气中的吼，所以必须重沉淀一次，所用氨水也应重新配制，并且整个沉淀与过滤、洗涤过程的时间要越短越好。氧化铝具有强烈的吸水性，因此，必须在浓硫酸干燥器内
47、冷却后，迅速称量。33.3 铁、铝的测定33.3.1 铁、铝的测定，采用EDTA连续滴定法，该法比较简捷，铁铝都能和EDTA结合生成稳定的配位物质，但它们的稳定常数不同，EDTA与铁离子的时%为25.1，而与铝离子的logK.为16.13;它们配位时对pH的要求也不同，铁离子在pH值为2-3之间与EDTA配位，而铝离子在pH值为4-5时与四ITA配位。利用这些性能，便可对铁铝离子分步连续滴定。但在pH值为4. 5时，开始生成氢氧化铝沉淀，使测定结果偏低，因此须先加入过量的白白，使之与铝离子充分配位后，多余的EDTA再用醋酸钵回滴，按净消耗的EDTA量分别计算出Fe203和Al203的百分含量。
48、33.4 钙、镜的测定33.4.4 加人三乙醇胶及盐酸楚胶可以消除锺等元素存在时的干扰。用本法测定钙时省去了蒸干、分解镀盐的步骤，缩短了测定时间。但有大量镀盐存在时，致使终点不甚明显，此时只要加入足量的氢氧化铀溶液，使榕液的pH达13以上，就能容易识别滴定终点。如仍不易辨别终点时，可以采用加水稀释，并改用O.02mol/L的四TA二锅盐标准榕液进行滴定，即可提高终点的灵敏度。必要时还可加氢氧化铀榕液煮沸至没有氨昧，冷却后调pH至13.5后，便能容易判定滴定终点，顺利完成滴定。(京)新登字091号中华人民共和国行业标准公路土工试验规程(JTJ 051-93) (附条文说明交通部公路科学研究所责任编辑g沈鸿雁插图设计z王惠茹正文设计g乔文平责任校对a郭晓丽人民交通出版社出版发行(100013北京和平里东街10号各地新华书店经销四季青印刷厂印刷开本，880X1168n1n 印张，11.875插页，1字数:315千32 1993年12月第1版1995年3月第1版第1次印刷印数，25001-45000册定价，21.00元ISBN 7-114-01825-8 U. 01212
