《试验员教材.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《试验员教材.doc(111页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、目 录第一章 公路工程施工试验基础知识1第一节 公路工程试验检测的意义1第二节 试验员基本工作职责1第三节 公路工程材料与质量有关的性质2第四节 公路工程材料与水有关的性质4第五节 公路工程材料的力学性质5第二章 公路工程路基路面现场测试7第一节路面取样方法(T09011995)7第二节3m直尺测定平整度试验方法(T09311995)8第三节连续式平整度仪测定平整度试验方法(T09321995)9第四节现场土基承载比(CBR)值试验(T09411995)11第五节承载板测定土基回弹模量试验方法(T09431995)13第三章 公路土工试验18第一节土样的采集、运输和保管(T01012007)1
2、8第二节土样和试样制备(T01022007)19第三节土的含水率试验 烘干法(T01031993)24第四节土的密度试验26一、环刀法(T01071993)26二、灌砂法(T01111993)27第五节相对密度试验 比重瓶法(T01121993)31第六节颗粒分析试验 筛分法(T01151993)33第七节临界含水率试验 液限和塑限联合测定法(T01182007)36第八节土的击实试验(T01312007)39第四章 公路工程水泥及水泥混凝土试验45第一节 水泥取样方法(T05012005)45第二节 水泥细度试验(80m筛筛析法)(T05022005)46第三节 水泥标准稠度用水量、凝结时间
3、、安定性试验 (T0505-2005)49第四节 水泥胶砂强度试验(IS0法)(T05062005)54第五章 公路工程水泥混凝土试验60第一节 水泥混凝土拌合物的拌合与现场取样试验(T05212005)60第二节 水泥混凝土拌合稠度试验 (坍落度仪法)(T0522-2005)61第三节 水泥混凝土拌合物表观密度试验(T0525-2005)63第四节 水泥混凝土拌合物凝结时间试验(T05272005)64第五节 水泥混凝土拌合物配合比分析试验(T0529-2005)67第六节 水泥混凝土抗弯拉强度试验(T05582005)71第七节 水泥混凝土强度快速试验 (1h促凝压蒸法)(T0563-20
4、05)73第八节 水泥混凝土抗渗性试验方法(T05682005)77第六章 公路工程骨料试验79第一节 粗骨料取样方法(T03012005)79第二节 粗骨料密度及吸水率试验(网篮法)(T0304-2005)81第三节 粗骨料堆积密度及空隙率试验(T0309-2005)84第四节 粗骨料含泥量及泥块含量试验(T0310-2005)86第五节 细骨料筛分试验(T0327-2005)87第六节 细骨料压碎指标试验(T03502005)89第七章 公路工程沥青试验91第一节 沥青取样法(T0601-2000)91第二节 沥青试样准备方法(T06021993)93第三节 沥青针入度试验(T060420
5、00)95第四节 沥青延度试验(T06051993)99第五节 沥青软化点试验(环球法)(T0606-2000)101第八章 公路工程沥青混合料试验104第一节 沥青混合料取样法(T07012000)104第二节 沥青混合料马歇尔稳定度试验(T0709-2000)106第一章 公路工程施工试验基础知识第一节 公路工程试验检测的意义随着我国交通事业的迅速发展,公路等级的提高,新材料、新工艺、新技术在公路工程中的推广应用,工程试验检测工作已成为公路工程施工技术管理的一项重要组成部分,同时也是公路工程施工质量控制及竣工验收评定工作不可或缺的环节。在公路工程施工中,通过试验检测能科学地评定各种材料和构
6、件的质量,合理地控制工程质量,并可为科学养护决策提供客观依据。因此,公路工程试验检测对提高工程质量、降低施工成本、加快工程进度、提高养护水平、推动工程施工技术发展起到重要作用。 在现代公路工程中,试验检测技术已逐渐形成一门新兴的学科,融合了试验检测的基本理论和测试操作技能以及公路工程相关学科基础知识,是工程设计参数、材料质量验收、施工质量控制养护管理决策的主要依据。因此,要提高公路工程施工质量、缩短施工工期、降低工程成本,配备试验检测设备与相关专业的试验检测技术人员显得尤为重要。作为公路工程试验检测人员,在施工期间,应认真学习现行施工技术规范和试验规程,作好工程材料质量、施工控制参数、现场施工
7、过程质量和分部分项工程验收的把关工作。 第二节 试验员基本工作职责 (1)认真贯彻执行国家规范,掌握常用材料的性能和基本成分。 (2)努力学习科学技术,不断提高个人的业务能力,熟练地掌握各项试验业务和标准要求。 (3)接到送料试样后,要分清产地、品种、标号(强度等级)、数量,记录清楚。完成试验后,填写试验报告单必须做到数据可靠,结论明确,不得涂改。要按工号建立各类台账。 (4)熟悉试验仪器性能、用途、注意事项、操作规程。注意使用前必须先检查仪器、设备的准确度,校正后再进行试验。 (5)负责室内卫生,工作结束后对机器、工具、工作台以及地面要及时检查、清理、保持工作间的良好环境。 (6)在项目总工
8、的领导下,负责协助取样员进行现场的原料、半成品的取样、送检工作,及时索取试验报告并将试验结果通报有关人员。 (7)做好砂石含水率、混凝土坍落度、砂浆稠度等试验的现场测定,为施工过程的质量控制提供及时、准确的数据。 (8)协助取样员做好试块的取样、养护、送检等工作。索取试验报告,并及时向有关人员通报试验结果。 (9)熟悉常用建筑材料的性能指标及试验方法,掌握实验仪器、机具的性能,做好维护保养工作。 (10)在施工过程中应根据砂、石含水率的变化及时调整配合比。 (11)配合有关管理人员对原材料的采购、保管、标识、检验及使用进行检查和监督。 (12)认真整理有关的试验资料,做到及时、准确、不遗漏。
9、(13)根据项目新材料、新工艺、新技术推广计划的要求做好有关的试验工作,以推动科技进步。 (14)做好试验用计量器具的维护、保养工作,并正确使用,避免失准。 (15)现场使用的原料均应按规定取样试验合格后方可使用。 (16)对人工上料的混凝土后台计量进行抽样,并作好记录,发现问题应立即进行纠正,把计量偏差控制在允许的范围之内。第三节 公路工程材料与质量有关的性质一、密度密度是指材料在绝对密实的状态下,单位体积的质量。密度可由式(11)计算得出。绝对密实状态是指只有构式材料的固体物质本身的体积,即固体物质内不含有孔隙的体积。二、表观密度 表观密度是指有孔隙的材料或松散材料在密实(包括颗粒内部封闭
10、孔隙,不包括颗粒之间的空隙)状态下,单位体积的质量。计算公式见式(12)。材料在自然状态下的体积是指除了固体物质本身的体积外,还包括材料体积内的孔隙体积。材料的表观体积可用排水法测得。三、堆积密度堆积密度是指松散材料在堆积状态下,单位体积的质量。计算公式见式(13)。密度和自然密度是材料的主要性质,主要用来计算材料的密实度和孔隙率。四、密实度 密实度是指材料体积内固体物质所充实的程度。密实度可按材料的自然密度与密度之比来计算。计算公式见式(14)。五、孔隙率孔隙率是指材料中孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分数。孔隙率计算见式(15)和式(16)。材料的孔隙率能够表明材质的疏松或紧密的程
11、度。材料内的孔隙从结构上分,有开口孔隙和闭合孔隙两种;按尺寸分,有微孔孔隙、细小孔隙和粗大孔隙。材料的许多性质都与孔隙率有关,同样的孔隙率,其孔隙特征不同,材料的某些性能也不同。六、空隙率空隙率通常指松散材料颗粒之间的空隙体积占材料体积的比例。计算时式中应代人堆积密度。计算公式见式(17) 和式(18)。空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的密实程度。第四节 公路工程材料与水有关的性质一、亲水性与憎水性 材料与水接触时,根据材料表面被水浸润的情况,可以把材料分为亲水性和憎水性(疏水性)两种。材料与其他介质接触的界面上,具有表面能,表现为表面张力。每种材料都力图使这种表面能减至最小。在材料、
12、水和空气相接触时,如果材料分子与水分子间的相互作用力大于水分子间的作用力时,此时材料表面就会被水润湿,在材料、水和空气三相的交点处,沿水滴表面所引切线与材料表面形成的夹角(称为润湿角)90,如图1-1(a)所示,这种材料称为亲水性材料;反之,如果材料分子与水分间的相互作用力小于水分子间的作用力,则表示材料不能被水润湿,此时润湿角90,如图1-1(b)所示,这种材料称为憎水性材料。当=180时,材料则完全不被润湿;当=0时,材料完全被润湿。大多数公路工程材料,如石材、混凝土等都属于亲水性材料,表面均能被水润湿,并通过毛细管作用,将水分吸人材料内部。沥青、石蜡等属于憎水性材料,表面不能被水润湿,即
13、使有毛细管存在,也将阻止水分进入毛细管中,减轻材料的吸水作用。因此憎水性材料经常作为防水材料或作亲水材料表面的憎水处理。二、抗渗性 抗渗性是指材料抵抗压力水及油等液体压力渗透的性质(或不透水性)。材料的抗渗性用渗透系数表示。根据达西定律,在一定时间t内,渗透材料试件的水量Q与试件的透水面积A及静水压力水头H成正比,与试件的高d成反比,那么该材料的渗透参数可用式(19)表示。渗透系数越小的材料,说明在单位时间内,在静水压力水头作用下通过单位面积及高度的渗透水量越小,其抗渗性越好。抗渗性也可用抗渗等级来表示。三、抗冻性抗冻性是指材料在吸水饱和状态下,经多次冻融循环(冻结和融化)而不被破坏,同时也不
14、严重降低强度的性质。材料的冻结是由表及里,可使材料内外产生温差,这种冻融温差所引起的温度应力,加速材料孔壁的破坏。材料冻融循环的破坏作用,还与材料相互贯通的孔隙大小和充水程度有关,材料孔隙大,充水量多,再加之冻融次数多,则对材料的破坏越严重。材料抗冻性能的大小,与材料的组织结构、内部孔隙、强度、吸水性能、耐水性能、抗渗性能等有关。第五节 公路工程材料的力学性质一、强度材料强度是指材料在外力(荷载、温度等)作用下抵抗破坏的能力,或者是表示材料在单位面积上能够承受的力称为强度。它主要包括所受的外力,如压力、拉力、弯曲力、剪刀、扭力等。材料抵抗这些外力破坏的能力,分别称为抗压、抗拉、抗弯、抗剪等强度
15、,如图12所示。材料的抗压、抗拉、抗剪强度按下式计算:材料的抗弯强度(也称抗折强度)与材料的受力状态有关。试验时将试件放在两支点上,中间施加集中荷载,对矩形截面试件,抗弯强度按下式计算:材料的强度和它的成分、构造有关。不同种类的材料,具有不同的抵抗外力的能力,即便是同一种材料,也由于其孔隙率和构造特征不同,强度也会有差异。二、弹性与塑性材料在外力作用下产生变形,当取消外力后,能够完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种能够恢复的变形,称为弹性变形(又称瞬时变形)。材料在外力作用下产生变形,当取消外力后,仍保持变形后的形状和尺寸,并且不产生裂缝的性质称为塑性。这种不能恢复的变形,称为塑性变形(又称永
16、久变形)。材料的弹性与塑性除与材料本身的成分有关外,还与外界的条件有关。例如某些材料在一定温度和一定外力条件下,属于弹性,当改变其条件时,也可能变为塑性性质。 三、脆性和韧性材料在受到冲击或振动荷载作用后,突然破坏却无明显的塑性变形,材料的这种性能称为脆性,由于脆性材料的抗拉强度比抗压强度要低很多,所以脆性材料主要应用于承重结构工程中。材料在冲击或动力荷载作用下,材料吸收较大能量,产生很大变形而不至破坏的性质,称为韧性(冲击韧度)。脆性材料的韧性很低,对用于桥梁、地面、轨道等有动力荷载作用的工程,一定要考虑材料的韧性。第二章 公路工程路基路面现场测试第一节路面取样方法(T09011995)一、
17、目的和适用范围 (1)本方法适用于用路面取芯钻机或路面切割机在现场钻取或切割路面的代表性试样。 (2)本方法适用于对水泥混凝土面层、沥青混合料面层或水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定基层取样,以测定其密度或其他物理力学性质。 (3)本方法钻孔采取芯样的直径宜不小于最大骨料粒径的3倍。二、仪具与材料 (1)路面取芯钻机:牵引式(可用手推)或车载式,钻机由发动机或电力驱动。钻头直径根据需要决定,宜采用直径100的金刚石钻头,对无机结合料稳定基层取样也可采用150钻头,钻芯时,均有淋水冷却装置。 (2)路面切割机:手推式或牵引式,由发动机或电力驱动,也可利用汽车动力由液压泵驱动,附金刚石锯片,切割时
18、,有淋水冷却装置。 (3)台秤。 (4)盛样器(袋)或铁盘等。 (5)干冰(固体C02)。 (6)试样标签。 (7)其他:镐、铁锹、量尺(绳)、毛刷、硬纸、棉纱等。三、方法与步骤1准备工作 (1)确定路段。可以是一个作业段、一天完成的路段,或按规定选取一定长度的检查路段。 (2)按路基路面随机取样选点的方法确定取样的位置。 (3)将取样位置清扫干净。2采样步骤 (1)在选取采样地点的路面上,先用粉笔对钻孔位置作出标记或画出切割路面的大致面积,切割路面的面积根据目的和需要确定。 (2)钻机牢固安放在取样地点,垂直对准路面放下钻头。 (3)开放冷却水,启动马达,徐徐压下钻杆,钻取芯样,但不得使劲下
19、压钻头。待钻透全厚后,上抬钻杆,拔出钻头,停止转动,不使芯样损坏,取出芯样。沥青混合料芯样及水泥混凝土芯样可用清水漂洗干净备用。注:当试验需要不能用水冷却时,应采用干钻孔,此时为保护钻头,可先用干冰约3kg放在取样位置上冷却路面约1h,钻孔时通以低温C02等冷却气体以代替冷却水。 (4)用切割机切割时将锯片对准切割位置,开放冷却水,启动马达,徐徐压下锯片到要求深度(厚度),仔细向前推进,到需要长度后抬起锯片,四面全部锯毕后用镐或铁锹仔细取出试样。取得的路面试块应保持边角完整,颗粒不得散失。 (5)采取的路面混合料试样应整层取样,试样不得破碎。 (6)将钻取的芯样或切割的试块,妥善盛放于盛样器中
20、,必要时用塑料袋封装。 (7)填写样品标签,一式两份,一份粘贴在试样上,另一份作为记录备查。试样标签的示例如图2-1所示。 (8)对取样的钻孔或被切割的路面坑洞,应采用同类型材料填补压实,但取样时留下的水分应用棉纱等吸走,待干燥后再补坑。第二节3m直尺测定平整度试验方法(T09311995)一、目的和适用范围 (1)本试验规定用3m直尺测定距离路表面的最大间隙表示路基路面的平整度,以“毫米(mm)”计。 (2)本试验适用于测定压实成型的路面各层表面的平整度,以评定路面的施工质量及使用质量,也可用于路基表面成型后的施工平整度检测。二、仪具与材料 (1)3m直尺:硬木或铝合金钢制,底面平直,长3m
21、。 (2)楔形塞尺:木制或金属制的三角形塞尺,有手柄。塞尺的长度与高度之比不小于10,宽度不大于15mm,边部有高度标记,刻度精度不小于0.2mm,也可使用其他类型的量尺。 (3)其他:皮尺或金属尺、粉笔等。 三、准备工作 (1)按有关规范规定选择测试路段。 (2)在测试路段路面上选择测试地点:当施工过程中质量检测需要时,测试地点根据需要确定,可以单杆检测;当路基路面工程质量检查验收或进行路况评定需要时,应连续测量10处。除特殊需要者外,应以行车道一侧车轮轮迹(距车道线80100cm)作为连续测定的标准位置。对旧路已形成车辙的路面,应取车辙中间位置为测定位置,用粉笔在路面上做好标记。 (3)清
22、扫路面测定位置处的污物。四、测试步骤 (1)在施工过程中检测时,按根据需要确定的方向,将3m直尺摆在测试地点的路面上。 (2)目测3m直尺底面与路面之间的间隙情况,确定间隙为最大的位置。 (3)用有高度标线的塞尺塞进间隙处,量记其最大间隙的高度(mm),精确至0.2mm。 (4)施工结束后检测时,按现行公路工程质量检验评定标准(JTG F802004)的规定,每1处连续检测10处,按上述(1)(3)的步骤测记10个最大间隙。五、报告 单杆检测路面的平整度计算,以3m直尺与路面的最大间隙为测定结果。连续测定10处时,判断每个测定值是否合格,根据要求计算合格百分率,并计算10个最大间隙的平均值。
23、单杆检测的结果应随时记录测试位置及检测结果。连续测定10处时,应报告平均值、不合格处数、合格率。第三节连续式平整度仪测定平整度试验方法(T09321995)一、目的和适用范围 (1)本试验规定用连续式平整度仪量测路面的不平整度的标准差(),以表示路面的平整度,以“毫米(mm)”计。 (2)本试验适用于测定路表面的平整度,评定路面的施工质量和使用质量,但不适用于在已有较多坑槽、破损严重的路面上测定。 二、仪具与材料(1)连续式平整度仪:构造示意如图22所示。除特殊情况外,连续式平整度仪的标准长度为3m,其质量应符合仪器标准的要求。中间为一个3m长的机架,机架可缩短或折叠,前后各有4个行走轮,前后
24、两组轮的轴间距离为3m。机架中间有一个能起落的测定轮。机架上装有蓄电池电源及可拆卸的检测箱,检测箱可采用显示、记录、打印或绘图等方式输出测试结果。测定轮上装有位移传感器,距离传感器等检测器,自动采集位移数据时,测定间距为10cm,每一计算区间的长度为100m,输出一次结果。当为人工检测、无自动采集数据及计算功能时,应能记录测试曲线。机架头装有一牵引钩及手拉柄,可用人力或汽车牵引。 (2)牵引车:小型面包车或其他小型牵引汽车。(3)皮尺或测绳。三、准备工作(1)选择测试路段。(2)当施工过程中质量检测需要时,测试地点根据需要决定;当路面工程质量检查验收或进行路况评定需要时,通常以行车道一侧车轮轮
25、迹带作为连续测定的标准位置。对旧路已形成车辙的路面,取一侧车辙中间位置为测定位置。在测试路段路面上确定测试位置,当以内侧轮迹带(IWP)或外侧轮迹带(0WP)作为测定位时,测定位置距车道标线80100cm。 (3)清扫路面测定位置处的脏物。 (4)检查仪器检测箱各部分是否完好、灵敏,并将各连接线接妥,安装记录设备。四、试验步骤 (1)将连续式平整度仪置于测试路段路面起点上。 (2)在牵引汽车的后部,将平整度的挂钩挂上后,放下测定轮,启动检测器及记录仪,随即启动汽车,沿道路纵向行驶,横向位置保持稳定,并检查平整度检测仪表上测定数字显示、打印、记录的情况。如遇检测设备中某项仪表发生故障,即须停止检
26、测。牵引平整度仪的速度应保持匀速,速度宜为5kmh,最大不得超过12km/h。 在测试路段较短时,也可用人力拖拉平整度仪测定路面的平整度,但拖拉时应保持匀速前进。五、计算 (1)连续式平整度仪测定后,可按每10cm间距采集的位移值自动计算每100m计算区间的平整度标准差(mm),还可记录测试长度(m)、曲线振幅大于某一定值(如3mm、5mm、8mm、10mm等)的次数、曲线振幅的单向(凸起或凹下)累计值及以3m机架为基准的中点路面偏差曲线图,计算打印。当为人工计算时,在记录曲线上任意设一基准线,每隔一定距离(宜为1.5m)读取曲线偏离基准线的偏离位移值di。 (2)每一计算区间的路面平整度以该
27、区间测定结果的标准差表示,按下式计算: (2-1)第四节现场土基承载比(CBR)值试验(T09411995)一、目的和适用范围(1)本试验适用于在公路现场测定各种土基材料的现场CBR值。(2)本试验所用试样的最大骨料粒径宜小于25mm,最大不得超过40mm。二、仪具与材料 (1)荷重装置:装载有铁块或骨料等重物的载重汽车,后轴重不小于60kN,在汽车大梁的后轴之后设有一加劲横梁作反力架用。 (2)现场测试装置:如图23所示,由千斤顶(机械或液压)、测力计(测力环或压力表)及球座组成。千斤顶可使贯入杆的贯入速度调节成1mm/min。测力计的容量不小于土基强度,测定精度不小于测力计量程的1/100
28、。 (3)贯入杆:直径50,长约200mm的金属圆柱体。 (4)承载板:每块1.25kg,直径150,中心孔眼直径52,不小于4块,并沿直径分为两个半圆块。 (5)贯入量测定装置:由图23中所示的平台及百分表组成,百分表量程20mm,精度0. 01mm,数量2个,对称固定于贯入杆上,端部与平台接触。平台跨度不小于50cm。注:此设备也可由两台贝克曼梁弯沉仪代替。 (6)细砂:洁净干燥的细干砂,粒径0.30.6mm。 (7)其他:铁铲、盘、直尺、毛刷、天平等。三、准备工作 (1)将试验地点约直径300mm范围的表面找平,用毛刷刷净浮土,如表面为粗粒土时,应撒布少许洁净的干砂填平,但不能覆盖全部土
29、基避免形成一层。 (2)装置测试设备,按图23设置贯入杆及千斤顶,千斤顶顶在汽车后轴上且调节至高度适中。贯入杆应与土基表面紧密接触。 (3)安装贯人量测定装置,将支架平台、百分表(或两台贝克曼梁弯沉仪)按图23安装好。 四、测试步骤 (1)在贯入杆位置安放4块1.25kg的分开成半圆的承载板(共5kg)。 (2)调节测力计及贯入量百分表,调零,记录初始读数。 (3)起动千斤顶,使贯人杆以1mm/min的速度压入土基,当相应于贯入量为0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm,4.0mm、5.0mm、7.5mm、10.0mm及12.5mm时,分别读取测力计读数。根据情
30、况,也可在贯入量达7.5mm时结束试验。 注:用千斤顶连续加载,两个贯人量百分表及测力计均应在同一时刻读数,当两个百分表读数不超过平均值的30时,以其平均值作为贯人量,当两个表读数差值超过平均值的30时,应停止试验。 (4)卸除荷载,移去测定装置。 (5)在试验点下取样,测定材料含水量。取样数量如下。最大粒径不大于5mm,试样数量约120g。最大粒径不大于25mm,试样数量约250g。最大粒径不大于40mm,试样数量约500g。 (6)在紧靠试验点旁边的适当位置,用灌砂法或环刀法等测定土基的密度。五、计算 (1)将贯人试验得到的等级荷重数除以贯入断面积(19.625cm2),得到各级压强(MP
31、a),绘制荷载压强一贯人量曲线,如图24所示。当图中曲线如(2)所示有明显下凹的情况时,应在曲线的拐弯处作切线延长作贯人量修正,以与坐标轴相交的点0作原点,得到修正后的压强一贯入量曲线。(2)从压强一贯人量曲线上读取贯入量为25mm及50mm时的荷载压强P1,按式(22)计算现场CBR值。CBR一般以贯入量2.5mm时的测定值为准,当贯人量为5.0mm时的CBR大于2.5mm时的CBR时,应重新试验,如重新试验仍然如此,则以贯入量50mm时的CBR为准。(2-2)六、试验报告(1)本试验采用记录格式见表21。(2)试验报告应包括下列结果。1)土基含水量()。2)测点的干密度(g/cm3)。3)
32、现场CBR值及相应的贯入量。第五节承载板测定土基回弹模量试验方法(T09431995)一、目的和适用范围 (1)本试验适用于在现场土基表面,通过承载板对土基逐级加载、卸载的方法,测出每级荷载下相应的土基回弹变形值,经过计算求得土基回弹模量。 (2)本试验测定的土基回弹模量可作为路面设计参数使用。二、仪具和材料 (1)加载设施:载有铁块或骨料等重物、后轴重不小于60kN的载重汽车一辆,作为加载设备。在汽车大梁的后轴之后约80cm处,附设加劲小梁一根作反力架。汽车轮胎充气压力为0.50MPa。 (2)现场测试装置,如图2-5所示,由千斤顶、测力计(测力环或压力表)及球座组成。 (3)刚性承载板一块
33、,板厚20mm,直径为30,直径两端设有立柱和可以调整高度的支座,供安放弯沉仪测头,承载板安放在土基表面上。 (4)路面弯沉仪两台,由贝克曼梁、百分表及其支架组成。 (5)液压千斤顶一台80100kN,装有经过标定的压力表或测力环,其容量不小于土基强度,测定精度不小于测力计量程的1/100。 (6)秒表。 (7)水平尺。 (8)其他:细砂、毛刷、垂球、镐、铁锹、铲等。三、准备工作 (1)根据需要选择有代表性的测点,测点应位于水平的路基上,土质均匀,不含杂物。 (2)仔细平整土基表面,撒干燥洁净的细砂填平土基凹处,砂子不可覆盖全部土基表面,避免形成一层。 (3)安置承载板,并用水平尺进行校正,使
34、承载板处于水平状态。 (4)将试验车置于测点上,在加劲小梁中部悬挂垂球测试,使之恰好对准承载板中心,然后收起垂球。 (5)在承载板上安放千斤顶,上面衬垫钢圆筒、钢板,并将球座置于顶部与加劲横梁接触。如用测力环时,应将测力环置于千斤顶与横梁中间,千斤顶及衬垫物必须保持垂直,以免加压时千斤顶倾倒发生事故并影响测试数据的准确性。(6)安放弯沉仪,将两台弯沉仪的测头分别置于承载板立柱的支座上,百分表对零或其他合适的初始位置上。四、测试步骤 (1)用千斤顶开始加载,注视测力环或压力表,至预压0.05MPa,稳压1min,使承载板与土基紧密接触,同时检查百分表的工作情况是否正常,然后放松千斤顶油门卸载,稳
35、压1min后,将指针对零或记录初始读数。 (2)测定土基的压力一变形曲线。用千斤顶加载,采用逐级加载卸载法,用压力表或测力环控制加载量,荷载小于0.1MPa时,每级增加0.02MPa,以后每级增加0.04MPa左右。为了使加载和计算方便,加载数值可适当调整为整数。每次加载至预定荷载(P)后,稳定1min,立即读记两台弯沉仪百分表数值,然后轻轻放开千斤顶油门卸载至0,待卸载稳定1min后,再次读数,每次卸载后百分表不再对零。当两台弯沉仪百分表读数之差小于平均值的30时,取平均值。如超过30,则应重测。当回弹变形值超过1mm时,即可停止加载。 (3)各级荷载的回弹变形和总变形,按以下方法计算:回弹
36、变形(L)(加载后读数平均值卸载后读数平均值)弯沉仪杠杆比总变形(L)(加载后读数平均值加载初始前读数平均值)弯沉仪杠杆比 (4)测定总影响量a。最后一次加载卸载循环结束后,取走千斤顶,重新读取百分表初读数,然后将汽车开出10m以外,读取终读数,两只百分表的初、终读数之差平均值即为总影响量a。 (5)在试验点下取样,测定材料含水量。取样数量如下。 最大粒径不大于5mm,试样数量约120g。最大粒径不大于25mm,试样数量约250g。最大粒径不大于40mm,试样数量约500g。 (6)在紧靠试验点旁边的适当位置,用灌砂法或环刀法等测定土基的密度。 (7)本试验的各项数值可记录于表24的记录表上。
37、 五、计算 (1)各级压力的回弹变形值加上该级的影响量后,则为计算回弹变形值。表22是以后轴重60kN的标准车为测试车的各级荷载影响量的计算值。当使用其他类型测试车时,各级压力下的各级荷载影响量ai按式(2-19)计算: (2-3) (2)将各级计算回弹变形值点绘于标准计算纸上,排除显著偏离的异常点并绘出顺滑的 p - L 曲线,如曲线起始部分出现反弯,应按如图2-6所示修正原点0,0则是修正后的原点。 (3)按下式计算相应于各级荷载下的土基回弹模量Ei值:(2-4) (4)取结束试验前的各回弹变形值按线性回归方法由下式计算土基回弹模量E0值:(2-5)六、试验报告 (1)本试验采用的记录格式
38、见表23。(2)试验报告应记录下列结果。1)试验时所采用的汽车。2)近期天气情况。 3)试验时土基的含水量()。4)土基密度和压实度。5)相应于各级荷载下的土基回弹模量Ei值。6)土基回弹模量E0值(MPa)。第三章 公路土工试验第一节土样的采集、运输和保管(T01012007)一、土样要求 (1)采取原状土或扰动土视工程对象而定。凡属桥梁、涵洞、隧道、挡土墙、房屋建筑物的天然地基以及挖方边坡、渠道等,应采取原状土做土样;如为填土路基、堤坝、取土坑(场)或只要求土的分类试验者,可采取扰动土做土样。冻土采取原状土做土样时,应保持原土样温度,保持土样结构和含水率不变。 (2)土样可在试坑、平洞、竖
39、井、天然地面及钻孔中采取。取原状土样时,必须保持土样的原状结构及天然含水量,并使土样不受扰动。用钻机取土时,土样直径不得小于10cm,并使用专门的薄壁取土器;在试坑中或天然地面下挖取原状土时,可用有上、下盖的铁壁取土筒,打开下盖,扣在欲取的土层上,边挖筒周围土,边压土筒至筒内装满土样,然后挖断筒底土层(或左、右摆动即断),取出土筒,翻转削平筒内土样。若周围有空隙,可用原土填满,盖好下盖,密封取土筒;采取扰动土时,应先清除表层土,然后分层用四分法取样。对于盐渍土,一般应分别在00.05m、0.050.25m、0.250.50m、0.500.75m、0.751.0m垂直深度处,分层取样。同时,应测
40、记采样季节、时间和气温。 (3)土样数量按相应试验项目规定采取。 (4)取土记录和编号:无论采用什么方法取样,均应用“取样记录簿”记录并扯下其一半作为标签,贴在取土筒上(原状土)或折叠后放人取土袋内。“取样记录簿”宜用韧质纸并必须用铅笔填写各项记录。取样记录簿记录内容应包含工程名称、路线里程(或地点)、记录开始日期、记录完毕日期、取样单位、采取土样的特征、试坑号、取样深度、土样号、取土袋号、土样名、用途、要求试验项目或取样说明、取样者、取样日期等。对取样方法(扰动或原状)、取样方向以及取土过程中出现的现象等,应记人取样说明栏内。 二、土样包装和运输 (1)原状土或需要保持天然含水量的扰动土,在
41、取样之后,应立即密封取土筒,即先用胶布贴封取十筒上的所有缝隙,在两端盖上用红油漆写明“上”、“下”字样,以示土样层位。在筒壁贴上“取样记录簿”中扯下的标签,然后用纱布包裹,再浇注融蜡,以防水分散失。原状土样应保持土样结构不变;对于冻土,原状土样还应保持温度不变。 (2)密封后的原状土在装箱之前应放于阴凉处,不需保持天然含水量的扰动土,最好风干稍加粉碎后装入袋中。 (3)土样装箱时,应与“取样记录簿”对照清点,无误后再装入,并在记录簿存根上注明装入箱号。对原状土应按上、下部位将筒立放,木箱中筒间空隙宜以稻(麦)草或软物填紧,以免在运输过程中受震、受冻。木箱上应编号并写明“小心轻放”、“切勿倒置”
42、、“上”、“下”等字样。对已取好的扰动土样的土袋,在对照清点后可以装入麻袋内,扎紧袋口,麻袋上写明编号并拴上标签(如同行李签),签上注明麻袋号数、袋内共装的土袋数和土袋号。 (4)盐渍土的扰动土样宜用塑料袋装。为防止取样记录标签在袋内湿烂,可用 另一小塑料袋装标签,再放入土袋中;或将标签折叠后放在盛土的塑料袋口,并将 塑料袋折叠收口,用橡皮圈绕扎袋口标签以下,再将放标签的袋口向下折叠,然后再以未绕完的橡皮圈绕扎系紧。每一盐渍土剖面所取的5个塑料袋土,可以合装 于一个稍大的布袋内。同样在装入布袋前要与记录簿存根清点对照,并将布袋号 补记在原始记录簿中。 三、土样的验收与管理 (1)土样运到试验单
43、位,应主动附送“试验委托书”,委托书内各栏根据 “取样记录簿”的存根填写清楚,若还有其他试验要求,可在委托书内注明。土样试验委托书应包括试验室名称、委托日期、土样编号、实验室编号、土样编号(野外鉴别)、取样地点或里程桩号、孔(坑)号、取样深度、试验目的、试验项目等,以及责任人(如主管、主管工程师审核、委托单位及联系人等)。 (2)试验单位在接到土样之后,即按照“试验委托书”清点土样,核对编号并检查所送土样是否满足试验项目的需要等。同时,每清点一个土样,即在委托书中的实验室编号栏内进行统一编号,并将此编号记入原标签上,以免与其他工程所送土样编号相重而发生错误。 (3)土样清点验收后,即根据“试验
44、委托书”登记于“土样收发登记簿”内,并将土样交负责试验人员妥善保存,按要求逐项进行试验。土样试验完毕,将余土仍装入原装内,待试验结果发出,并在委托单位收到报告书一个月后,仍无人查询,即可将土样处理。若有疑问,尚可用余土复试。试验结果报告书发出时,即在原来“土样收发登记簿”内注明发出日期。 第二节土样和试样制备(T01022007)一、细粒土扰动土样的制备程序 (1)对扰动土样进行土样描述,如颜色、土类、气味及夹杂物等,如有需要,将扰动土样充分拌匀,取代表性土样进行含水率测定。 (2)将块状扰动土放在橡胶板上用木碾或粉碎机碾散,但切勿压碎颗粒,如含水量较大不能碾散时,应风干至可碾散时为止。 (3
45、)根据试验所需土样数量,将碾散后的土样过筛。物理性试验如液限、塑限、缩限等试验,需过0.5mm筛;水理及力学试验土样,需过2mm筛;击实试验土样,需过5mm筛。按规定过筛后,取出足够数量的代表性试样,然后分别装入容器内,标以标签。标签上应注明工程名称、土样编号、过筛孔径、用途、制备日期和人员等,以备各项试验之用。若含有多量粗砂及少量细粒工(泥砂或黏土)的松散土样,应加水润湿松散后,用四分法取出代表性试样。若系净砂,则可用匀土器取代表性试样。 (4)为配制一定含水量的试样,取过2mm筛的足够试验用的风干土15kg,按 “二、(2)”步骤计算所需的加水量,然后将所取土样平铺于不吸水的盘内,用喷雾设
46、备喷洒预计的加水量,并充分拌合,然后装入容器内盖紧,润湿一昼夜备用(砂类土浸润时间可酌量缩短)。 (5)测定湿润土样不同位置的含水率(至少两个以上),要求差值满足含水率测定的允许平行差值。 (6)对不同土层的土样制备混合试样时,应根据各土层厚度,按比例计算相应质量配合,然后按细节上述(1)(4)步骤进行扰动土的制备工序。二、扰动土样制备的计算其余符号含义同前。三、粗粒土扰动土样的制备程序 (1)无凝聚性的松散砂土、砂砾及砾石等按一、(3)所述制备土样,然后取具有代表性足够试验用的土样做颗粒分析使用,其余过5mm筛,筛上筛下土样分别储存,供做相对密度及最大、最小孔隙比等试验用,取一部分过2mm筛的土样备力学性能试验之用。 (2)如砂砾土有部分黏土粘附在砾石上,可用毛刷仔细刷尽捏碎过筛,或先用水浸泡,然后用2mm筛将浸泡过的土样在筛上冲洗,取筛上及筛下具有代表性试样做颗粒分析用。 (3)将过筛土样或冲洗下来的土浆风干至碾散为止,再按一、(1)