2022粗粒土试验规程

粗 粒 土 试 验 规 程PAGEPAGE10目 次前 言 2总 则 7术语与符号 8术语 8符号 8基本规定 10粗粒土土样和试样制备 11目的和适用范围 11仪器设备 11土样准备 11土样制备 11土样级配 12试样制备 12计算与记录 13颗粒分析试验 15目的和适用范围 15仪器设备 15试验步骤 15计算与记录 16含水率试验 19目的和适用范围 19烘干法 19炒干法 20晾晒法 20综合法 21比重试验 23目的和适用范围 23比重瓶法 23浮称法 25虹吸筒法 26相对密度试验 29目的和适用范围 29振动台法 29表面振动法 30现场密度桶法 31计算与记录 33渗透及渗透变形试验 36目的和适应范围 36室内渗透及渗透变形试验 36现场渗透试验 43反滤试验 47目的和适用范围 47仪器设备 47试验步骤 47计算与记录 49压缩试验 50目的和适用范围 50仪器设备 50试验步骤 51计算与记录 52直接剪切试验 56目的和适用范围 56室内直剪试验 56现场直剪试验 60三轴压缩试验 63目的和适用范围 63仪器设备 63操作步骤 64计算和制图 6713.5记录 7013.6超大三轴压缩试验 73三轴蠕变试验 75目的和适用范围 75仪器设备 75操作步骤 75计算与制图 7614.5记录 77三轴湿化变形试验 78目的和适用范围 78仪器设备 78操作步骤 79计算与制图 7915.5记录 81三轴劣化变形试验 82目的和适用范围 82仪器设备 82操作步骤 83计算与记录 84三轴CT试验 87目的和适用范围 87试验设备 87试验步骤 88成果整理与记录 88真三轴试验 90目的和适用范围 90试验设备 90试样制备 91试验步骤 92计算与制图 93数据记录 94振动三轴试验 96目的和适用范围 96仪器设备 9619.4超大三轴振动试验 100动力触探试验 111目的和适用范围 111仪器设备 111操作步骤 112计算与制图 113旁压试验 115目的和适用范围 115仪器设备 115操作步骤 117计算和制图 118反演分析依据旁压试验成果反演覆盖层土体本构模型参数 120载荷试验 122目的和适用范围 122堆载和锚桩反力载荷试验 122洞内载荷试验 127波速试验 130目的和适用范围 130仪器设备 130操作步骤 131资料整理和计算 13323.5记录 136深厚覆盖层原位密度确定试验 137目的和适用范围 137试验设备 137室内模型试样制备 137试验步骤 138计算与制图 139数据记录 139原位密度试验 140目的和适用范围 14025.2灌砂法 14025.3灌水法 143粗粒土的碾压试验 145试验的适用范围和目的 145主要仪器设备 145碾压试验准备 145碾压试验要求 146碾压试验检测 147试验成果整理 148试验工作量基本组合 149试验成果综合整理及报告编写 151附录A土样级配缩尺处理方法 153附录B大型直剪仪的检查和校准 155附录C旁压仪校准 157本规程用词说明 159引用标准名录 160条 文 说 明 1611总 则水利水电等工程粗粒土试验除应符合本规程外，尚应符合国家和行业有关标准的规定。术语与符号术语表面振动法：在试样表面通过振动压实装置密实粗粒土的方法。密度桶法：通过振动碾压设备现场测定全级配粗粒土最大、最小密度的试验方法。埋管法：现场将多孔钢管埋入粗粒土中测定粗粒土填筑体的综合渗透系数的一种试验方法。95d5表示。三因素相关图:干密度、砾石含量、相对密度的相关关系图。符号物理性指标——ω——含水率ρ——试样密度力学性指标m——试样质量p——单位压力Q——渗水量基本规定试验用料应具有代表性，试验内容应与工程规模、工程等级等相匹配。0.075mm12%的颗粒。3～5粗粒土土样和试样制备目的和适用范围适用于粗粒土的各项试验。仪器设备4.2.1 主要仪器设备应符合下列规定1 （圆孔2000.10，0.075mm。500kg200g200kg50kg50g10kg，最小5g。5000g1g1000g0.1g。0～500mm1mm0～1000mm1mm。其他：振筛机、烘箱、木锤、橡皮板、铁铲、盛土盘、喷雾器等。土样准备2～3有含水要求的土样应采取有效密封保湿措施，以防含水率变化。土样储存环境应采取有效的防污染、防流失措施。土样制备风干土样制备。1 将全部土样置于橡皮板上风干，用木锤将土块及附着在粗颗粒表面上的细粒土锤散，锤击时应避免破坏土的天然颗粒。2 800mm800mm～600mm600mm～400mm400mm～200mm200mm～100mm100mm～80mm、80mm～60mm、60mm～40mm、40mm～20mm、20mm～10mm、10mm～5mm、5～2mm、2mm～1mm、1mm～0.5mm、0.5mm～0.25mm、0.25mm～0.10mm、0.10mm～0.075mm0.075mm100mm100mm的土样应采用筛析法筛分称量。测定各粒组土样的风干含水率。CcCu值。制备好的土样应分组保存，不得混淆，做好标识。0.075mm天然含水率土样制备。将天然含水率土样采用四分法分别取两份样品。4.4.11～6另一份样品应在保持天然含水率不变的情况下，将土样充分拌合均匀，测定其天然含水率。根据各类试验用量，用四分法分别取试验所需土样，装入保湿器内密封存储待用。根据土样性质和工程需要，从分组土样中分别取代表性土样进行相关物理、化学性能试验。5mm5mm土样级配试验用土样级配应按照试验要求的级配进行，无级配要求时，宜采用有代表性的级配进行。当土样最大粒径超过试验仪器允许粒径时，应对土样粒径进行缩尺处理，缩尺处理试验方法见A。试样制备试样制备前应根据工程要求、试验内容及设备情况，确定是否进行土样级配缩尺处理，最终确1.3采用人工配料进行试样制备时，应按照确定的试验级配各粒组质量，分级称取，拌合均匀。采用天然原型级配进行试样制备时，应按照试验用量采取四分法称取试验用料，并应使分割样的较大颗粒分配均匀。需要配制含水率时，将称取好的试验用料平铺在不吸水的橡皮板上拌和均匀，按控制含水率均24h。0.0g/c3与±0.50.0g/c3和1%以内。制备好的土样如暂时不用时，应密封保存。如土样数量不够，在保证级配不变的情况下可重复使用，但风化土和含有棱角的易破碎石渣、堆石料不得重复使用。计算与记录按试验要求级配进行土样制备时，各粒组质量及所需加水量计算应符合下列要求：按试验要求级配曲线计算每一粒组试验用料量：gGp

（4.7.1-1）g——每一粒组试验用料量，kg；G——试验用料总量，kg；p——每一粒组百分含量，%。按下列公式计算所需风干、某粒组土或天然含水状态土质量mm1m2

(4.7.1-2)m1

Vd(1

0.01)0.01p5

(4.7.1-3)m2Vd(10.012)(10.01p5)

(4.7.1-4)式中：

mi

pi1mp5m

(4.7.1-5)m g；m15mmm25mmmi——粗粒某粒组风干土质量，g；v cm；d g/c；p5 5mm5mm2——小于5mm风干或天然含水率，%；pi ——粗粒某粒组含量，%。按下列公式计算土样所需加水量：m1

m0.01

0.01(0)0

(4.7.1-6)0

0.011p5

2(1

0.

p5)

(4.7.1-7)式中：

m——土样所需加水量，g；0——风干土或天然土总含水率，%；——试样控制含水率，%。粗粒土试样制备记录表表4.7.2 粗粒土试样制备记录表工程名称 试验日期 .土样编号 试样编号 .土样最大粒径(mm)试样最大粒径(mm)试样砾石含量(%)试样控制干密度(g/cm3)试样体积(cm3)风干土样含水率(%)试样控制含水率(%)干试样质量(g)试样加水量（g）试验主要设备试验环境粒径(mm)土样级配或设计级配各粒组质量（g）试样级配各粒组含量(%)各粒组风干土质量(g)备注40020010080604020105＜5总计试验 计算 校核颗粒分析试验目的和适用范围颗粒分析试验是测定风干粗粒土中各种粒组占该土总质量的百分数，用以确定颗粒大小分布情况，供粗粒土的分类和概略判断土的工程性质及选料之用。0.075mm～100mm100mm仪器设备标准筛：粗筛（圆孔）200mm、100mm、80mm、60mm、40mm、20mm、10mm、5mm。2.0mm、1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.1mm、0.075mm。500kg200g。150kg50g15kg1g。1kg0.1g。振筛机：符合《实验室用标准筛振筛机技术条件》GB9909-19880mm～50cm1mm0mm～100cm1mm。其他：烘箱、瓷盘、铁盆等。试验步骤5.3.15～8表5.3.1 代表性试样质量颗粒尺寸(mm)取样质量不小于(kg)＜52＜6020＜8040＜100100＜200300＜4002000＜6005000＞600根据试坑大小及相对密度计算确定将全部试样筛分，5mm5mm～100mm100mm100mm100mm5mm30s5mm500g10～150.1g。筛析完毕，由最大孔径筛开始，顺序将各筛取下，在空瓷盘上用手轻叩摇晃，直至每分钟的通0.1%为止，每号筛上的筛余平均层厚应不大于试样的最大粒径，如超过此值，5mm10%可省略细筛筛析。5mm1%。计算与记录5.4.1xi

ma mb

(5.4.1)xxg。g。2mm0.05mm2mm0.05mm=10%。绘制颗粒大小分布曲线。求出各粒组的颗粒百分数，加权计算以小于某粒径的试样质量占试样5.4.2。图5.4.2 颗粒大小分布曲线计算级配指标：5..3-1C：Cu

d60

(5.4.3-1)d1025..3-2C：2Cc

d

(5.4.3-2)d60

d10d10d30d60记录本试验记录格式如表5.4.4。表5.4.4 颗粒分析试验记录（筛析法）工程名称 试验日期 .土样编号 试样编号 .试样数量风干土质量= g。最大粒径： mm。5mm筛上土质量= g，小于5mm的土占总质量的百分数= %。5mm筛下土质量= g，小于0.075mm的土占总质量的百分数= %。粒径（mm）分计筛余量（g）分计筛余百分数（％）累计筛余百分数（％）小于该粒径的土（％）小于该粒径的总土质量百分数（％）60050040030020010080604020105<5∑粒径（mm）分计筛余量（g）分计筛余百分数（％）累计筛余百分数（％）小于该粒径的土（％）小于该粒径的总土质量百分数（％）210.50.250.10.075<0.075∑试验 计算 校核含水率试验目的和适用范围适用于试验室室内、工程勘测和施工现场野外粗粒土含水率的试验。60mm60mm烘干法主要仪器设备应符合下列规定105℃～110℃，有效烘烤体积应与试样量相匹配。15kg1g。32kg0.01g4 托盘：能满足样品称量质量。试验步骤1 105℃～110℃。6.2.2表6.2.2 与最大粒径相应的试样质量最大粒径（mm）510204060试样质量（kg）0.51.01.53.05.0取洁净干燥的托盘，称其质量1，并精确至1g。将试样放入托盘中，称盘和试样质量m2,并1g。6h，560℃～7012h～15h。烘干后，从烘箱中取出盛有试样的盘，放置冷却至室温。m31g。试验结果整理按下列公式计算粗粒土的含水率：m2m3100m31

（6.2.3）式中：——粗粒土的含水率，%；1g；m2；m3。0.1%。6.2.4。表6.2.4 含水率允许的平行误差值含水率（%）允许的平行误差值（%）＜5≥±0.5＞5≤±1.06.2.5。炒干法主要仪器设备应符合下列规定热源：采用可调温电炉。炒锅：采用金属盘或铁锅。15kg1g。试验步骤6.2.2将经称量的试样放入金属容器中，并置于热源上炒干。在炒干过程中防止颗粒失落，随时翻拌3～56.2.36.2.46.2.5晾晒法主要仪器设备应符合下列规定150kg50g。容器：能盛放试样的铁皮桶或瓷盘。其他：能满足摊铺需求的彩条布或帆布、铁锹等工器具。试验步骤6.4.2表6.4.2 与最大粒径相应的试样质量最大粒径(mm)80100200400600试样数量(kg)10308010002000将称量好的试样均匀分散置于彩条布或帆布，在光照充足或者通风条件较好的环境下晾晒风干6h，称量晒（风）干试样质量。50g。6.2.36.2.46.2.5综合法本试验方法适用于测定粗粒土试样全料含水率。主要仪器设备应符合下列规定105℃～110℃。150kg50g15kg1g。其他：铁皮桶、瓷盘、彩条布、钢刷等。试验步骤6.2.2、6.4.2m5g。60mm60mm试验结果整理各粒组含水率计算公式为：d式中：d

m0m0d1mdm0d

（6.5.4-1）05mmm——各粒组湿质量，g；md；0dm0d5mmg5mmm=）。0d粗粒土的全料含水率采用加权平均的方法，计算公式为：5A50B以上CABC

（6.5.4-2）式中：——全料含水率，%；5、50、0A、B、C——各粒组试样占总试样质量的百分率，%。0.1%。6.5.5。表6.2.5 含水率试验记录表工程名称 试验日期 .试验方法 试样编号 .试样编号盘号盘质量(g)盘+试样质量(g)盘+烘干试样质量(g)水的质量(g)烘干试样质量(g)含水率(%)平均含水率(%)试验 计算 校核6.5.5全料含水率试验记录表工程名称 试验日期 .试验方法 试样编号 .试样编号盘号盘质量(g)盘+试样质量(g)盘+烘干试样质量(g)水的质量(g)烘干试样质量(g)含水率(%)各粒组平均含水率(%)各粒组质量分数(%)全料含水率(%)试验 计算 校核比重试验目的和适用范围105℃～1104℃时纯水的质量之比，简称比重。按照土粒粒径不同，分别采用比重瓶法、浮称法和虹吸筒法。5mm5mm100mm20mm比重瓶法主要仪器设备应符合下列规定100（50）ml，分长颈和短颈两种。200g0.001g。恒温水槽：准确度±1℃。砂浴：能调节温度。真空抽气设备。0～500.5℃。其他：如烘箱、蒸馏水、中性液体（如煤油等）2mm5mm比重瓶校正。a将比重瓶洗净、烘干，称比重瓶质量，准确至0.001g。b50.001g。c50.002g，取两次测值的平均值。绘制温度与瓶、水总质量的关系曲线。试验应按下列步骤进行15g100ml（50ml12g），称量。20h30min，黏土及粉质黏1h。煮沸时应注意不使土液溢出瓶外。将蒸馏水注入，待瓶内悬液温度稳定及瓶上部悬液澄清，如系长颈比重瓶，用滴管调整液面恰（以弯液面下缘为准0.5℃。根据测得的温度，从已绘制的温度与瓶、水总质量的关系曲线中查得瓶、水总质量。测定含有可溶盐、亲水性胶体或有机质的土比重时，用中性液体（如煤油等）测定，用真空抽117.2.2340.001g。试验结果整理用蒸馏水测定时，按下式计算比重：Gs式中：Gs——土的比重；md——干土质量，g；1；m2g；

mdmd

（7.2.3-1）Gwt——t℃时蒸馏水的比重（可查物理手册），准确至0.001。用中性液体测定时，按下式计算比重：Gs md

（7.2.3-2）式中：m1（g；m'2g;

m'1mdm'2Gkt——t℃时中性液体的比重（实测得）其余符号见本规程式（7.2.3-1）。0.001。20.02，取其算术平均值。7.2.5。浮称法主要仪器设备应符合下列规定5mm20cm～25cm20cm～30cm。盛水容器：适合网篮沉入。5mm、20mm。烘箱、温度计等。10kg1g（7.3.1）。图7.3.1静水力学天平1-电子天平；2-盛水容器；3-盛粗粒土的网篮试验应按下列步骤进行5mm1000g～2000g。24h称网篮和试样在水中的总质量（7.2.1）。6h。称量烘干试样质量。0.5℃.试验结果整理土粒比重应按下列公式计算：Gs

dd(1

（7.3.3）式中：dg；1g；m2——网篮在水中的质量，g；其余符号见本规程（7.2.3-1）。0.001。20.02，结果取其算术平均值。7.3.5。虹吸筒法主要仪器设备应符合下列规定（21.5200kg5g15kg1g。2000ml。φφ图7.4.1虹吸筒（单位：cm）1-虹吸筒；2-虹吸管；3-橡皮管；4-夹管；5-量筒试验步骤7.4.2表7.4.2 比重试验相应于最大粒径的最小试样质量最大粒径(mm)80100200300400最小试样质量(kg)5106020040024h（或用布擦干）试样表面水分。将清水注入虹吸筒至虹吸管口有水溢出时停止注水，待管口不在有水溢出时关闭管夹。将晾干的试样缓缓放入虹吸筒中，边放边搅拌，至无气泡逸出为止，搅动时勿使水溅出筒外。1g0.5℃。取出虹吸筒内试样，室内烘干（或晾晒风干）后，称量试样质量m。试样烘干（或晾晒风干）时间宜不少于6h，风干试样质量偏差连续1h不超过总质量0.5%时，即认为试样已风干。试验结果整理

m1

（7.4.3-1）式中：m——烘干（或风干）试样质量，g；m0；m1——量筒和水总质量，g。其余符号见本规程（7.2.3-1）。土粒平均比重应按下式计算：PGsP1Gs1

1P2Gs2

P3S

（7.4.3-2）式中：Gs1——粒径小于5mm土粒的比重；Gs2——粒径大于5mm且小于60mm土粒的比重；Gs3——粒径大于60mm土粒的比重；P15mmP25mm且小于60mmP360mm0.001。20.02，结果取其算术平均值。7.4.5。表7.2.5 比重试验记录表（比重瓶法）工程名称 试验日期 .试验方法 试样编号 .试样编号比重瓶号温度(℃)水的比重比重瓶质量(g)瓶、干土总质量(g)干土质量(g)瓶、水总质量(g)瓶、水、土总质量(g)与干土同体积的水体质量(g)比重平均值备注试验 计算 校核表7.3.5 比重试验记录表（浮称法）工程名称 试验日期 .试验方法 试样编号 .试样编号温度(℃)水的比重（Gwt）烘干土质量(g)网篮+试样水中质量(g)网篮水中质量(g)试样在水中质量(g)比重平均值备注试验 计算 校核表7.4.5 比重试验记录表（虹吸筒法）工程名称 试验日期 .试验方法 试样编号 .试样编号温度(℃)水的比重（Gwt）风干土质量(g)量筒加排开水质量(g)量筒质量(g)排开水质量(g)比重平均值试验 计算 校核相对密度试验目的和适用范围（即最小孔隙比和最大孔隙比或干（即最大干密度和最小干密度室内相对密度试验采用振动台法、表面振动法。现场相对密度试验采用密度桶法。振动台法主要仪器设备应符合下列要求：振动台:具有隔振装置的钢制振动台，固定于混凝土基础上。振动台的负荷（20%～80%）应满足40Hz～60Hz，振幅可调，最2mm。312mmφ15mm14kPa。套筒:内径应与试样筒配套，且与试样筒紧固后内壁成直线连接。0mm～300mm0.05mm。5（圆孔80（方孔。50kg5g。l0kg1g。土样制备应符合下列要求:4按试验要求的级配和试样桶的体积计算所需要的试样量，称取各粒组的土样，充分拌和均匀。最小干密度试验应按下列步骤进行:1（对土面不产生冲击3～5cm，并使试样表面基本平整。用灌砂法测定试样至试样桶顶面的体积。称筒和试样总质量。1～2振动台法最大干密度试验应按下列步骤进行:8min1表面振动法试验仪器设备3～5，高度与试样最大粒径之比≥3。2mm～5mm40Hz～60Hz14kPa。套筒：内径应与试样筒配套，且与试样筒紧固后内壁成直线连接。0.1mm。填料设备：铁铲、吊斗等。6试验筛：粗筛（圆孔）100、80、60、40、20、10、5mm。细筛2、1、0.5、0.25、0.075mm。20kg20g10kg5g。其他设备：搅拌盘、起吊设备、铁铲、毛刷、秒表、钢尺、卡尺、称料桶、大瓷盘等。操作步骤试样制备选用代表性土样在105℃～110℃下烘干或充分风干，并分级过筛贮存。最小干密度的测定最小干密度测定应按本规程8.2.3条规定进行。最大干密度的测定：40Hz，每层振8min。振动完成后，取出振动器，卸除套筒，用灌砂法测定试样至试样桶顶面的体积，并称试样筒和土的质量。最大干密度测定应按上述步骤进行平行试验。现场密度桶法仪器设备18t。3～515100m12mQ238..。（a）（b）（a）平面图； （b）立面图图8.4.1密度桶结构示意图100kg50g5kg0.1g。分级设备：分级直径环：600mm、400mm、200mm。100mm、80mm、60mm、40mm、20mm、10mm、5mm。2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.1mm、0.075mm。5105℃～110℃。0.25mm～0.5mm其他：钢板尺、瓷盘、炒锅、水平尺、盛水容器等。试验步骤按下列要求准备试验用料：5mm0.5%。对风干料分级100mm100mm600mm200mm～100mm100mm～80mm80mm～60mm60mm～40mm40mm～20mm、20mm～10mm、10mm～5mm5mm1.5～2200mm200mm6m×10m50mm±10mm223m8.4.2-1。图8.4.2-1试验场地布置示意图（单位：m）最小干密度试验应按下列步骤进行：11.2200mm50mm200mm200mm，将粗粒料100mm最大干密度试验按下列步骤进行：密度筒密度筒图8.4.2-2 最大干密度试验方法示意图2km/h～3km/h，振动1615min。在碾压过程中，应根据试验料及周边料的沉降情况，及时补充试验用料，使振动碾碾磙不得与密度桶直接接触。100mm100mm100mm将桶内试料全部挖出，称量密度桶内试料质量，并进行级配测定。计算与记录10k/m：最小干密度

dmin

V

（8.5.1-1）最大干密度md——V——；

dx

mdVV2

（8.5.1-2）V1——松散试样顶面到筒口的体积，m3；V2——振实试样顶面到筒口的体积，m3；30k/值大于30k/38.5.2按下列公式8.5.2-1或8.5.2-2计算相对密度Dr：rDdmax(d0dmin)rdo(dmaxdmin)

（8.5.2-1）Dr或

emaxe0emaxemin

（8.5.2-2）式中：Dr——相对密度；d0——天然或填筑干密度，kg/m3；emax——最大孔隙比；emin——最小孔隙比；e0——天然或填筑孔隙比。相对密度和孔隙比计算精确至0.01。8.5.3Rc

d0dx

（8.5.3）式中：Rc——压实度，以小数计。按公式8.5.4计算密度指数：DI d0dinD

100

（8.5.4）dxdin式中：ID——密度指数，%；记录本试验记录格式如表8.5.1。表8.5.1 粗粒土相对密度试验检测记录表工程名称 试验日期 .试验方法 试样编号 .原型试料最大粒径（mm）级配试筒编号试筒质量（kg）试筒内径（mm）试筒容积(cm3)试验主要设备试验环境试验组数12最小干密度最大干密度最小干密度最大干密度试样最大粒径（mm）试样与试筒质量（kg)样品质量（kg）试样距筒顶距离（mm）1234平均值试样体积（cm3）试样干密度（g/cm3）最小干密度平均值（g/cm3）最大干密度平均值（g/cm3）土粒比重孔隙比天然（填筑）干密度（g/cm3）天然孔隙比相对密度压实度密度指数备注试验 计算 校核渗透及渗透变形试验目的和适应范围本试验目的是测定渗流水通过粗颗粒土时的渗透系数和细颗粒随渗流逐渐流失的临界坡降(管涌)及土体整体浮动时的破坏坡降(流土)。dmax≤80mm，单环法适用于地下水位以上的沙土、砂（卵）80mm<dmax≤800mm，对多层填筑层可采用埋管法。室内渗透及渗透变形试验0.5%F.S。仪器设备本试验所使用的主要仪器设备应符合以下规定：垂直渗透变形仪（9.2.2.11）：包括仪器筒、顶盖、底座、透水板及支架。筒身内径或分上透水板和下透水板，上透水板兼起传递荷载作用。在下渗水板之下，也可设置斜透水板，坡度为（1:1）～（1:1.5），用以排除水中含气，斜透水板上端设有排气孔。对于超大型渗透仪，在设备标准10531.5倍～2.0倍。图9.2.2.1-1 垂直渗透变形仪示意图1—试样；2—10—20mm砾；.3—进水口；4—接测压管；5—排气孔；6—量水筒；7—千斤顶；8—主柱；9—反力框架水平渗透变形仪（9.2.2.12）：包括进水段、试样段、出水段、集砂器、水箱、支架组成。5，长度不得小于宽度。图9.2.2.1-2 水平渗透变形仪示意图1—试样；2—进水口；3—测压管；4—排气孔；5—量水筒；6—排水管；7—法兰螺丝；8—支架供水设备：供水箱，提升架、橡皮管。供水箱设置溢流堰能保持常水头。量测设备：测压管、量筒、秒表、温度计、百分表和测压装置。其他设备：击锤（或振动器）、台秤天平及标准筛等。仪器检查应按下列步骤进行：将下进水口与供水管相连接，使仪器充水，检查仪器的各部件是否堵塞及漏水等。检查完毕，对于垂直渗透仪，取去顶盖，在下透水板上铺设滤网，以免细料漏失，沿仪器壁和滤网之间的开启全部测压孔，使之处于排气状态。操作步骤试样制备应按下列步骤进行：从风干、松散的土样中，取具有代表性土样，进行颗粒分析试验，确定试样的颗粒级配，并绘制颗粒级配曲线。54.3.132mdmr2h'

(9.2.3.1-1)d d式中：r——仪器筒身半径，cm；h——试样高度，cm。称取试样后，为减少粗细颗粒分离现象，保证试样的均匀性，应当分层装填试样，且每层的级1%～2%的水分，拌和均匀后再进行装样。将称好的试样均匀分层装入仪器中，采用人工击实法或表面振动法制样。达到要求的密度试样15cm20cm～25cm3～51.5～2.0100cm振动2m5mm40Hz～60Hz14kPa。试样饱和应按下列步骤进行：试样装好后，测量试样的实际厚度，然后用无气水采用水头饱和法进行饱和。使水位略高于试1cm10min（为减少试验过程中由于试验用水分离出的气泡堵塞试样孔隙，影响试验准确度，应使试验用水的温度不低于室温，或采用其他排气措施。渗透试验应按下列步骤进行：根据工程要求，当需要在试验过程中在试样顶面施加荷载时，则利用加荷设备，通过活塞及上透水板对试样施加荷载。试验时，选择初始渗透坡降及渗透坡降递增值，应先根据细粒含量大致判别试样渗透变形的破提升供水箱或调节水头压力，使供水水头与渗透容器溢水口（上进水口）保持常水头差，形成初始渗透坡降。0.02～0.030.050.10.15、0.20.30.40.50.71.01.52.030min1h310min～20min。同时测读水温、室温。对非管涌土，测读间隔时间可适当延长。仔细观察试验39.2.3.35计算、制图和记录试样的干密度应按下式计算：d

md02h0

(9.2.4.1-1)试样的孔隙率应按下式计算：n1dG

100

(9.2.4.2-1) ws式中：n——孔隙率（%）；r——试样半径（cm）；h0——试样初始高度（cm）。土粒比重Gs应为粗细颗粒混合比重，应按下式计算：Gs

11Gs2

(9.2.4.3-1)式中：GS1、GS2——分别为粒径大于和不大于5mm的土粒比重。渗透坡降应按下式计算：i——渗透坡降；

iHL

(9.2.4.4-1)H——测压管水头差（cm）；L——与水头差H相应的渗径长度（cm）。渗流速度应按下式计算：式中：Q——渗水量（cm3）；t——时间（s）；A——试样面积

vQtA

(9.2.4.5-1)v——渗透流速（cm/s）。渗透系数应按下式计算：kvT i

(9.2.4.6-1)kk20 T20

(9.2.4.6-2)式中：kT——水温T℃时试样的渗透系数（cm/s）；k20——标准温度（20℃）时试样的渗透系数（cm/s）；TT（Pa•s106），9.2..6得到；0——20，（a•（16），查表9.2..6得到。表9.2.4.6 水的动力黏滞系数、黏滞系数比、温度校正值温度T（℃）动力黏滞系数η（10-6kPa·s）ηT/η20温度校正系数TD温度（℃）动力黏滞系数η（10-6kPa·s）ηT/η20温度校正系数TD5.01.5161.5011.1717.51.0741.0661.665.51.4931.4781.1918.01.0611.0501.686.01.4701.4551.2118.51.0481.0381.706.51.4491.4351.2319.01.0351.0251.727.01.4281.4141.2519.51.0221.0121.747.51.4071.3931.2720.01.0101.0001.768.01.3871.3731.2820.50.9980.9881.788.51.3671.3531.3021.00.9860.9761.809.01.3471.3341.3221.50.9740.9641.839.51.3281.3151.3422.00.9630.9531.8510.01.3101.2971.3622.50.9520.9431.8710.51.2921.2791.3823.00.9410.9321.8911.01.2741.2611.4024.00.9190.9101.9411.51.2561.2431.4225.00.8990.8901.9812.01.2391.2271.4426.00.8790.8702.0312.51.2231.2111.4627.00.8590.8502.0713.01.2061.1941.4828.00.8410.8332.1213.51.1881.1761.5029.00.8230.8152.1614.01.1751.1631.5230.00.8060.7982.2114.51.1601.1481.5431.00.7890.7812.2515.01.1441.1331.5632.00.7730.7652.3015.51.1301.1191.5833.00.7570.7502.3416.01.1151.1041.6034.00.7420.7352.3916.51.1011.0901.6235.00.7270.7202.4317.01.0881.0771.64iv为横坐标，绘制渗透坡降与渗流速度关系曲线（lgi～lgv曲线）。lgi～lgvlgi～lgvlgi～lgv关系曲线进行判断。当lgi～lgv了临界坡降ik，其值为：ii2i1

(9.2.4.8-1)k 2——开始出现管涌时的坡降；i1——开始出现管涌前一级的坡降。破坏坡降，其值为：i'i'i2 1

(9.2.4.8-2)F 2式中：i1——试样破坏前一级的渗流坡降。发生流土破坏时，有时iFi1

(9.2.4.8-3)9.2.5表9.2.5 粗粒土的渗透变形及反滤试验记录表工程名称 试验方法 .试验编号 试样日期 .任务单号试样质量md(g)试样不均匀系数Cu土粒比重Gs试样类别试样面积A(cm2)曲率系数Cc渗流方向试样采取地点试验前试样高度h(cm)试样中值粒径d50(mm)反滤层厚度(cm试验组次试验后试样高度h'(cm)骨架粒径(mm)反滤层层数)荷载p(kPa)试样干密度ρd(g/cm3)填料含量P5试样孔隙率n(%)反滤层不均匀系数Cu反滤层中值粒径d50(mm接触面下移距离(mm)仪器名称及编号试验次数记录时间(h:min)测压管编号测压管读数(cm)△H(cm)距L(cm)ihL渗水量Q(cm3)t(s)vQtA(cm/s)渗透系数kvi(cm/s)温度校正系数T0渗透系数k20(cm/s)沉降量(cm)集砂量(g)反滤层淤填量Z(%)水温T(℃)室温T(℃)试验现象描述试验 计算 校核42PAGEPAGE439.3 现场渗透试验仪器设备3～540cm～200cm范围内。40cm80cm。100cm、200cm40cm，壁厚宜不小于4mm。30cm80cm～120cm5mm2cm～3cm。1s0.1L。供水器具，其他辅助工具。试验步骤双环法5cm～8cm修整渗透钢环内试验土层，且土层结构不被扰动。2cm～3cm5mm～10mm4.按图9.3.3.1所示安装渗透装置。图9.3.3.1 双环法渗透试验示意图1-储水罐；2-水泵；3-流量表；4-水管；5-水龙头；6-渗透外环；7-渗透内环；8-试验土层10cm5min10%时，试验结束，以最后一次测量值作为渗透系数的计算值。单环法100cm80mm＜dmax≤300mm200cm300mm＜dmax≤800mm的粗粒土。在选定的试验位置挖圆形试坑至试验土层，坑底应修平，试验土层的结构不被扰动。5～8cm，周边用粘土搓条后压实密封，试环外部周边不漏水。2cm～3cm5cm～10mm9.3.2.2-19.3.2.2-1 单环法渗透试验示意图1-储水罐；2-水泵；3-流量表；4-水管；5-水龙头；6-渗透试环；7试验土层10cm，保持一段时间并调整水龙头放水的流量大小至水的高度能稳定时开始测量。水泵的供水能力应能满足试验对象有较大渗透系数时，保持试环内水位高度稳定。3min10%时，试验结束，以最后一次测量值作为渗透系数的计算值。9.3.2.2-220cm～30cm1～69.3.2.2-2 挖除表面致密层渗透试验示意图1-储水罐；2-水泵；3-流量表；4-水管；5-水龙头；6-渗透试环；7试验土层埋管法11mm碾压结束后，清除管口上部填筑料露出管口。10cm0.1L3min10%时，试验结束，以最后一次测量值作为渗透系数的计算值。69.3.2.3图9.3.2.3 埋管法渗透试验示意图1-储水罐；2-水泵；3-流量表；4-水管；5-水龙头；6-渗透花管9.3.3kT

(9.3.3-1）TTk20kT20

(9.3.3-2）kT——渗透系数，cm/s；Q——渗透流量，双环法为内环渗透流量，cm3/s；A——k20——标准温度（20℃）时的渗透系数，cm/s；T0——分别为℃和20℃as(10-参照表9.2..6。记录本试验记录格式如表9.3.4。表9.3.4 现场试坑渗透试验记录表工程名称 试验日期 .土样编号 试坑编号 .试验依据水温（℃）主要设备等环直径（内环、外环、花管）： cm， 渗透面积： cm2测试次数测试时长（min）渗入水量（cm3）渗透面积（cm2）渗透系数kT（cm2/s）水温（℃）20℃k20（cm/s）平均渗透系数k20（cm/s）试验 计算 校核10反滤试验目的和适用范围本试验目的是验证在渗透水流作用下被保护土的反滤层土样的反滤效果和确定合理级配。被保护土可以为黏质粗粒土或无黏性粗粒土。本试验方法采用的垂直渗透法。仪器设备9.2.2.11～69.2.2.21～3试验步骤无黏性土的反滤试验试样的制备与饱和应按下列步骤进行：试样制备应按下列步骤进行：度；9.2.3.1515cm；在滤料与被保护土和滤层与滤层之间的接触面上均应布置测压管；沿渗透水流方向，依次铺装被保护土和反滤料。9.2.3.2反滤试验应按下列步骤进行：进行由上向下的渗透试验时，下游溢水箱水面应高于或位于被保护土和滤层的接触面；0.1～0.230min读数一次。每级水头应测读两次。流量也应进行两次测量，取其平均值；0.30.51.01.52.03.04.010.3.1.23款的规定进行测读；3h～4h；有下列情况之一者，可结束试验：当升高水头后，流量不断变大，被保护土中的渗透坡降减小；滤层中的渗透坡降等于被保护土中的渗透坡降；50～10010时，被保护土仍未破坏。黏性土的反滤试验反滤料试样制备应按下列步骤进行：渗透水流方向采用由上向下，反滤料应置于黏性土试样之下；在反滤料与黏性土之间的接触面上应布置测压管。9.2.3.22cm时，停止饱和。试样制备应按下列步骤进行：70mm×3mm（宽×厚）的造缝模具置于试样中心部位、反滤料层顶面处；将称好的黏性土分层装入仪器内，用击实锤击实，使之达到要求的干密度；70mm×3mm（长×宽）的贯通裂缝。反滤试验应按下列步骤进行：从下游溢水箱处缓慢注水，并调整溢流水面置于略高于黏性土和滤料的接触面的位置；对黏性土缝隙表面用砾石或碎石进行保护，防止水流直接冲刷缝隙表面；采用一次性加压到位的方法，水头值应保证黏性土试样土体（不考虑裂缝）所承的水力比降不低100；30min5min试验结束后，应缓慢降低水箱水位；仪器中水放完后，拆样察看裂缝自愈的情况，以及裂缝的土体是否进入到反滤料中。有下列情况之一者，可以结束试验：渗流量越来越大，而且出水浑浊；24h；24h。计算与记录无黏性土的反滤试验9.2.4应绘制被保护土的lgi～lgv曲线和v～t曲线。应绘制被保护土和滤层在试验前后的颗粒级配曲线，用以确定从被保护土层中带出的土粒量及滤层内的淤填量。无黏性土的反滤试验记录格式见表9.2.51。黏性土的反滤试验9.2.4Q～t曲线。9.2.51。11压缩试验目的和适用范围室内压缩试验时，根据粗粒土最大粒径选择不同的压缩设备。现场压缩试验宜采用预埋模量筒的方法，加载反力系统可利用预设锚桩或利用岩石较坚硬的试验洞进行，试验场地或试验洞断面根据粗粒土最大粒径、试样成型方式及试验量综合确定。仪器设备1.5～2.54～6室内压缩仪示意图如图11.2.2-1、11.2.2-2所示，现场反力框架加载的压缩示意图如图11.2.2-3。图11.2.2-1适用于最大粒径不大于60mm、11.2.2-2适用于大于60mm的粗粒土。332145图11.2.2-1压缩仪装置示意图1试样桶；2位移传感器；3加载框架；4控制器；5千斤顶115623 47试样试样8图11.2.2-2 压缩仪装置示意图1自动控制数据采集系统；2数据采集控制箱；3控制柜；4液压系统；5反力框架；6承压板；7试样桶；8小车轨道图11.2.2-3 现场压缩装置示意图1试样桶；2锚桩；3反力框架；4测力传感器；5千斤顶；6位移传感器；7加载装置；8反力框架底板；9刚性基础压缩试验设备主要由加载系统、试验控制部分、变形监测系统、试样筒等组成。加荷设备和稳压装置：荷载传感器（或测力计）准确度为全量程的1%。位移传感器：准确度为全量程的0.2%；或位移计：量程0mm～30mm，最小分度值0.01mm。100kg50g5000g5g。附属设备：饱和设备、吊装设备、振动器、击实器、烘箱、试验筛等。仪器设备应进行检定或校准，试验前应进行检查。试验步骤试样制备与装样根据试验要求的试样最大粒径和试样体积、干密度、含水率，制备土样，将制备好的试验100mm100mm2～4装样前应在试样筒底部铺设土工布或其他材料，防止细颗粒流失堵塞饱和用水透水板等。100mm人工或振动电夯夯实，夯实应均匀、从外至内螺旋状进行，不得一个部位集中夯实。高度至计算好的层高线，桶内试样密度、孔隙率与试验技术要求一致，每层夯完达到预设高度后进行下层试验料装样。试样安装与饱和将装有试样的容器置于加荷框架中心。试样如需饱和，将蓄水槽安装在压缩仪底盘上，连接供水装置。从试样底部开始用水头饱24在上加压板上安装传力柱。在上加压板上对称位置安装位移传感器或百分表。需要时，可测量试样饱和期间的沉降量。试验操作3kPa～4kPa5～10试验加载宜按50kPa、100kPa、200kPa、400kPa、800kPa、1600kPa、3200kPa 分级施加，最大压力宜大于试验要求压力的100kPa～200kPa。1h0.05mm1mi，4min，9min，16min，25min，36min，60min1h1h0.05mm试验结束后，排出容器中的水，拆除仪器各部件，将试样从仪器中取出，取代表性试样测试试验后的土料含水率，如需了解颗粒破碎情况，应对全部试样进行颗粒分析试验，计算试验后土料颗粒破碎率。计算与记录计算：0eGs10.00)100

（11.4.1-1）式中 ：wGs——土粒比重；ρ——水的密度，g/cm3；w0g/c；0：eie0

)△hih

（11.4.1-2）0式中：cm；c。：aeieiav（11.4.1-3）vpi1pi式中：kP。：E1e0Easav

（11.4.1-4）1Emv1Es

av1e0

（11.4.1-5）ep11.4.1-1所示。图11.4.1-1 e～p关系曲线11.4.2粗粒土压缩试验记录格式见表11.4.2-1、11.4.2-2。PAGEPAGE54表11.4.2-1压缩试验记录表工程名称 试验日期 土样编号 试样编号 .试样直径(mm)试样高度(mm)土样最大粒径(mm)土样砾石含量(%)制样干密度(g/cm3)风干含水率(%)试样描述试验依据仪器设备记录时间压力（kPa）hmin百分表/传感器读数（mm）１２３４平均１２３４平均１２３４平均12３４平均总变形量(mm)仪器变形量(mm)试样总变形量(mm)试验 计算 校核表11.4.2-2 压缩试验记算表工程名称 试验日期 土样编号 试样编号 .制样湿密度(g/cm3)风干含水率(%)制样干密度(g/cm3)试样原始高度h0(mm)制样湿密度(g/cm3)比重Gs混合料比重： ≥5mm颗粒比重： ＜5mm颗粒比重：起始孔隙比e0压力试样总变形量压缩后试样高度孔隙比压缩系数压缩模量P（kPa）∑△h1（mm）h=h0-∑△hi（mm）ei=(e0-（1+e0）∑△hi)/h0av=△e/△p(MPa)-1Es=av/（1+e0)）（MPa）试验 计算 校核PAGEPAGE56直接剪切试验目的和适用范围12.1.180mm室内直剪试验仪器设备应变控制式大型直剪仪：由上剪切盒、下剪切盒、传压板、滚珠排、加荷设备、垂直加压框12.2.1.11。仪器设备应符合以下规定：图12.2.1.1-1 大型直剪仪示意图1-组合式剪切盒装置；2-四立柱；3-垂直向加载油缸；4-上剪切台；5-水平剪切伺服加载油缸；6-水平承载支架；7-机座；8-下剪切台；9-承载横梁；10-水平剪切伺服加载油缸1 剪盒状用形方尺径比D/dx不小于5径比H/dx不小于2 分表：量程30mm，分度值0.01mm。3 （附真空测压表（附金属真空缸（80、60、40、20、10、5、2mm）、磅秤（220g）、台秤、水平尺、拌和工具、恒湿设备与击实锤。仪器设备检查试验前仪器设备的检查按本标准“附12a.1”的规定进行。试验步骤试样制备和安装4.3.132将下剪切盒吊放在滚轴排上，并在下剪切盒上安放开缝环及钢珠（控制剪切开缝尺寸为(1/3~1/4)dmax），然后将上剪切盒放上，使上、下盒同心，并用固定插销定位。将称好的试样拌匀后分层装入剪切盒内（3）。每一层应击实至要求的高度。试样如需饱和，宜用水头饱和法。在试样面上依次放上透水板、传压板等。要求安装对中，传压板应用水平尺校平。上、下反力2～4安装水平百分表，务使水平传动轴的着力线通过剪切面的中心。徐徐开动水平传动轴，使其与下剪切盒的着力点接触（即水平百分表开始微动）即停止。4至50.0g/c1%。剪切试验12.2.2.10.03mm试样达到固结稳定后，拔除上、下剪切盒固定销并取掉开缝环。检查垂直荷载、水平测力计、1mm11)计算剪切破坏时间，根据剪损时的剪切变形计算剪切速率。

tf50t50

(12.2.2.4-1)式中 tf——达到破坏所经历的时间，s；50%的时间，s。当水平荷载读数达到稳定，或有显著后退，表示试样已剪损。若剪应力读数继续增加，应控制剪切变形达试样直径的1/5～1/10，方可停止试验。按下列公式计算剪应力：

pFA

(12.2.3.1-1)pCR

(12.2.3.1-2)式中：——分别为剪应力，kPa；p——水平荷载，kN；C——水平测力计率定系数，kN/0.01mm；R——水平测力计读数，0.01mm；F——某垂直压力下仪器摩擦力，kN；Am。与水平位移12.3.3.11。图12.3.3.1-1 剪应力与剪切位移曲线取剪应力与水平位移12.2.3.211/15～1/10S.SpSp的关系曲线如图12.2.3.41聚力c。12.2.4记录

图12.2.3.4-1 抗剪强度与垂直压力关系曲线本试验的记录格式如表12.2.4。表12.2.4 粗颗粒土直接剪切试验记录表工程名称 制样日期 .土样编号 试验日期 .任务单号仪器名称及编号垂直压力p（kPa）试样面积A（m2）固结时间t（h）开缝尺寸t1（mm）剪切速率S（mm/min）摩擦力F（kN）起始干密度d（g/cm3）风干含水率w（％）破坏剪应力（kPa）C（kN/0.01mm）测力计读数（0.01mm）剪应力（kPa）水平位移（0.01mm）垂直变形（0.01mm）百分表读数L累计增量L百分表读数L累计增量L12平均12平均备注试验 计算 校核12.3现场直剪试验仪器设备444212.3.1–1。图12.3.1-1现场直剪试验示意图上剪切盒；2-下剪切盒；3-剪切缝；4-试样盖板；5-滚排；6-垫板；7-水平反力机构；8-竖直向千斤顶；9-顶；10-副梁；12-锚桩；13-锚筒；14-连接机构1/3～1/453垂直传力构建：由下盖板、滚排、上盖板及垫块组成。加载：由垂直向千斤顶、水平向千斤顶、液压油源、油源（压力）控制系统组成。液压千斤顶，1120%。41.5～2.0水平向反力：水平荷载由自反力框架承担。4准梁上，其精度不应小于 0.01mm。2±0.01mm。40030020010080604020105、2mm）、磅秤（分度值220g）、水平尺、击实器。仪器设备应符合以下规定：1.51.5百分表：4610mm～25mm0.01mm。试验操作步骤1cm（用钢珠控制剪切盒开缝尺寸为3~14dmax）安放上剪切盒，使上、下盒同心，并用固定插销定位。安装自反力框架，水平向荷载的反力由该自反力框架提供。安装水平千斤顶，使水平千斤顶的着力线通过剪切面的中心。32层。重复上述步骤至最后一层，整平表面。对于饱和试样采用塑料薄膜隔水，在试样装填完成后充分浸水饱和。在装填完成的试样面上依次放上下压板、滚排、上压板、垂直向千斤顶及垫块等。要求安装对4个垂直位移传感器。安装主梁、副梁，使主梁、副梁和反力桩组成垂直加载反力构架。4个～51min1次水平位移读数和垂直位移读7%～10%施加，当某级1.5～2.05%（剪切时施加剪应力的8%~10%5%～10%分级等量施加，一般每隔30s施加一级剪切荷载。）当水平荷载读数不再增加或剪切变形急骤增长，即认为已剪坏。若无上述两种情况出现，应控1/5～1/10，方可停止试验。按本标准上述规定，测定不同垂直压力下试块的抗剪强度。4个试样。计算和制图计算和制图按12.2.3条进行。记录记录格式–见表12.2.4。三轴压缩试验目的和适用范围200mm根据粗颗粒土的性质、工程情况和不同的排水条件，本试验分为不固结不排水剪（UU）、固结不排水剪（CU）、固结排水剪（CD）等三种试验类型。仪器设备仪器设备应符合以下规定13.2.11。主要有压力室、轴向加压系统、周围压力系统、反压力系统、体变量测系统和孔隙水压力量测系统等部分组成。图13.2.1-1 大型三轴仪示意图1—试样；2—测力计；3—轴向位移计；4—压力室罩；5—顶帽；6—上透水板；7—下透水板；8—橡皮膜；9—量水管；10—体变管；11—压力库；12—压力表；13—孔隙压力阀；14—进水管阀；15—排水阀；16—量水管阀；17—周围压力阀；18—反压力阀；8—通气阀；20—排气阀；21—排气（水1）阀；22—量水管压力室：为钢筒，尺寸按试样大小选用，钢筒上宜镶有有机玻璃窗口。轴向加压系统：包括加压框架、加压设备和轴向压力量测设备（测力计、压力机）等。周围压力系统：包括空气压缩机、压力库和恒压装置。变形量测系统：包括大量程百分表（或位移传感器）和体变管（或体变测量装置）。三轴仪使用前的检查31大于3估算轴向额定压力。轴向测力计的准确度不宜低于最大轴向压力的1%。压力室应密封不泄漏。传压活塞应在轴套内滑动正常；孔隙压力量测设备的管道内应无气泡；橡皮膜应不漏水。孔隙压力量测系统的气泡应排除。其方法是：孔隙压力量测系统中充以无气水并施加压力，小心打开孔隙压力阀，让管路中的气泡从压力室底座排出。应反复几次直到气泡完全冲出为止。操作步骤试样制备1 5（D5dmax2～2.5（H/D2.0~2.5）200mm～1000mm。10（条文说明中增加目前试验的尺寸）4.3.2将备好的土样，分层装填。应防止粗细颗粒分离，保证试样的均匀性。将透水板放在试样底座上，开进水阀，使试样底座透水板充水至无气泡逸出，关闭阀门。12检查橡皮膜，若有破裂处，立即进行黏补，必要时再加一层。（条文说明加入橡皮膜的使用）H0，用钢卷尺量测试样上、中、下部的直径，并按公式(13.3.11)：

D1(D2DD)2t

(13.3.1-1)0 4 1 2 3式中，D1、D2、D3——试样上部、中部、下部的直径，cm；t——橡皮膜厚度,cm。安装压力室，旋紧连接螺栓。开压力室排气孔，向压力室注满水后，关排气孔。开压力机，使（百分表和测力计指针为零。试样饱和10～20kPa3020min13.3.193≤30P（2m，仍按上述方法延长饱和时间，至符合要求为止。二氧化碳CO）133.2-113..1条9款的规定（3=3kPa（（COCO2kP～10ka（6）3min～5min（1），（2）图13.3.2-1 二氧化碳饱和系统示意图B0.95B0.95B值的计算按本标准式(13.4.11)计算。剪切试样饱和后，使量水管水面位于试样中部，测记读数。关排水阀，测记孔隙压力的起始读数。施加周围压力至预定值，并保持恒定，测定孔隙压力稳定后的读数。20s～30s1排水量V与时间t或孔隙水压力ut关系曲线（13.3.3-1）。正常情况下，排水量应趋于稳定，即曲线的下段趋于水平，即认为固结完成。图13.3.3-1

V~t关系曲线30kPa30kPa，反压B/0.95为止。0.1%～0.5%的剪切速率进行剪切。在剪切过程中测记轴向压力计、轴向位移计和量水管读数。试验结束后，关排水阀，卸去轴向压力，再卸去周围压力，开压力室排气孔和排水阀，排去压其余几个试样，分别在不同周围压力下，按上述步骤进行试验。计算和制图计算1 13.4.11。表13.4.1-1高度、面积、体积计算表项目起始固结后剪切时校正值按实测固结下沉等应变简化式样试样高度(cm）h0c0c 1/31V 0试样面积(cm2）A0A0c hc 231V 0A a 11(不固结不排水剪）A a 11(固结不排水剪）Acia hc i固结排水剪）试样体积(cm3）V0VchcAc表中，hc——固结下沉量，由轴向位移计测得，cm；V——固结排水量（实测或试验前后试样质量差换算），cm3；Vi——排水剪中剪切时的试样体积变化，按体变管或排水管读数求得，cm3；1%{不固结不排水剪中的等于i×101h1 1h0i100；hchi——试样剪切时高度变化，由轴向位移计测得（cm），为方便起见，可预先绘制V~hc及V~Ac的关系线备用。2 按公式(13..1-1（13：A()CR10A1 3 (13.4.1-1)a式中：1Pa；3Pa；C——测力计率定系数，N/0.01mm；R——测力计读数，0.01mm；Aa——试样剪切时的面积，cm2。3 按公式(13..1-2：13)1(13.4.1-23 3式中：1u，Pa；3u，Pa；、Pa；1、3Pa；u——孔隙水压力，kPa。4 按公式(13.4.11)、式(13.4.12)BA：Bu3A

(13.4.1-3)(13.4.1-4)B13)式中：u——试样在周围压力下产生的初始孔隙压力，kPa；d（13Pa。制图1 （13与轴向应变1图13.4.2-1（与轴向应变1（图1..2-。2 （13或（13和应以应力路径的密集点或按一定轴向应变（一般可取115%，经过论证也可根据工程情况选取破坏应）（13或3 绘制强度包线。d和cd表示，13.4.23。图13.4.2-1主应力差与轴向应变关系曲线图13.4.2-2有效主应力比与轴向应变关系曲线图13.4.2-3固结排水剪强度包线记录13.5113.5213.53。表13.5-1 三轴压缩试验记录表工程名称 试验日期 .土样编号 试样编号 .试样方法试样状态固结起始值固结后周围压力σ3(kPa）反压力u0(kPa）直径D（cm）高度h（cm）周围压力下的孔隙压力u（kPa）面积A（cm2）孔隙压力系数B=u3体积V（cm3）质量m（g）含水率(%)密度ρ（g/cm3）干密度ρd（g/cm3）剪切起始值剪切后破坏应变f（%）直径D（cm）破坏主应力差（σ1-σ3）f（kPa）高度h（cm）面积A（cm2）破坏主应力σ1f（kPa）体积V（cm3）最大有效主应力比13max质量m（g）密度ρ（g/cm3）试样破坏情况的描述干密度备注试验 计算 校核PAGEPAGE7113.5-2三轴压缩试验记录表工程名称 试验日期 .土样编号 试样编号 .周围压力(kPa）仪器名称及编号加反压力过程说明(检验结果）固结过程说明时间周围压力3(kPa）反压力u(kPa）孔隙压力u(kPa）孔隙压力增量u(kPa)试样体积变化时间(min）量管孔隙压力体变管读数(cm3）体变量(cm3）读数(cm3）排水量(cm3）读数(kPa）压力值(kPa）读数(cm3）体变值(cm3）试验 计算 校核表13.5-3 三轴压缩试验记录表工程名称 试验日期 .土样编号 试样编号 .试验方法仪器名称及编号周围压力（kPa）固结下沉量h（cm）剪切应变速率（mm/min）固结后高度h0（cm）测力计率定系数（N/0.01mm）固结后面积A（cm2）向变形读数l(.1mm）轴向应变l1 hc(%）试样校正后面积2(Aa1(cm1）测力计表读数R(0.1mm）(13）RC=10(kPa）大主应力113+3(kPa）孔隙压力试样体积变化(Pa）(Pa）有效主应力比1 32(kPa）1 32(kPa）2(kPa）读数(kPa）压力值(kPa）排水管体积变化读数(cm3）排出水量(cm3）读数(cm3）体变量(3）试验 计算 校核PAGEPAGE100超大三轴压缩试验一般规定本试验适用于测定最大粒径为160~200mm的粗颗粒土的总应力抗剪强度参数、有效应力抗剪强度参数和孔隙压力系数。试验类型同本规程第13.1.2条。仪器设备仪器设备应符合以下规定超大型三轴仪：超大型三轴系统应具有进行各类三轴试验的能力，设备组成见本规程图13.2.1-1和图15.2.1-1，测控系统需满足本规程19.2.1条的规定。附属设备：除应符合本规程第13.2.1条2款的规定外还应具备击实用表面振动击实器。超大型三轴仪使用前的检查：轴向压力系统、周围压力系统、压力室和橡皮膜等按本规程第13.2.2条的规定进行检查。11） 5（D5dmaxH/D~）。一般试样直径采用800mm～1000mm。2）将全部土样依次过粗筛，按200～160、160～130、130～100、100～80、80～60、60～40、40～2020～1010～5<5mm5mm按本规程第4法。将备好的土样，分层装填。应防止粗细颗粒分离，保证试样的均匀性。将透水板放在试样底座上，开进水阀，使试样底座透水板充水至无气泡逸出，关闭阀门，透水板上铺一层土工布。在底座上扎好橡皮膜，安装承膜桶，将橡皮膜外翻在承膜桶上，采用真空泵抽出承膜桶与橡皮膜之间的气体，使橡皮膜顺直和紧贴承膜桶内壁。装入第112100kPa负压下直立，再去掉承膜桶。检查橡皮膜，若有破裂处，立即进行黏补，为防止粗颗粒棱角刺破橡皮膜，推荐再加一层橡皮膜。按本规程第13.3.1条8H0按本规程第13.3.1条9款的规定安装压力室。试样饱和13.3.2150~60kPa。水头饱和。按本规程第13.3.2条2款的规定进行，周围压力可适当增加至最高不超过100kPa。二氧化碳（CO2）饱和。按本规程第13.3.2条3款的规定进行，周围压力可适当增加至最高不超过100kPa，水气瓶水面冒气泡时间可适当延长至30min。饱和度的鉴别。按本规程第13.3.2条4款的规定进行饱和度的鉴别。剪切按本规程第13.3.3条的规定进行试验。三轴蠕变试验目的和适用范围14.1.160mm仪器设备仪器设备应符合以下规定粗粒土的蠕变试验宜在应力控制式的高精度能长期恒压的大型三轴压缩仪上进行。大型三轴仪13.2.113.2.12三轴仪使用前的检查，轴向压力系统、周围压力系统、压力室、橡皮膜和孔隙压力量测系统等13.2.2试验期间应保持试验室温度相对稳定，环境温度变化量宜不超过±1℃。操作步骤试样制备13.3.1113.3.12～913.3.213.3.3113.3.32蠕变试验步骤应符合下列规定将轴向位移计、体变管水位读数等清零。对试样加载至预定轴向压力，并保持轴向应力不变。加载过程中可测读轴向测力计、轴向位移计、量水管水位读数等。加载到设定的轴向荷载后，立即记录时间、轴向位移计、量水管水位读数。在整个蠕变试验过程中，应保持围压和轴向应力不变。3min，5min，10min，30min，60min……，在蠕变试验中期和后期可数小时或十数小时读数一次。24241‰～5‰时，可认为蠕变试验结束，停机、拆样。3～53～4计算与制图14.4.1按式(14.4.2-1)计算蠕变轴向应变，按式(14.4.2-2)计算蠕变体积应变：tt

ht100hcVt100Vc

(14.4.2-1)(14.4.2-2)式中：ttht——剪切蠕变开始后到某时刻止试样的高度变化，cm；tVc；thc——试样固结后的高度，cm；cVcm；c14..2t和体积应变t14.4.3114.4.32。0.40.3ε1tε1t(%)0.100 2 4 6 8 10 12t(d)图14.4.3-1 轴向应变与时间的关系曲线0.20εvtεvt(%)0.100.050.000 2 4 6 8 10 12t(d)图14.4.3-2 体积应变与时间的关系曲线14.5记录14.5.1蠕变试验记录可采用表14.5.1格式。表14.5.1蠕变试验记录表工程名称 试验日期 .任务单编号 试样编号 .仪器名称及编号温度（℃）3（P）1P)固结后高度hc(cm)剪切后高度hj(cm)固结后面积Ac(cm2)剪切后面积Aj(cm2)固结后体积Vc(cm3)剪切后体积Vj(cm3)时间(min)试样高度变化(cm)轴向应变(%)试样体积变化(cm3)体积应变(%)备注ththt×1001t hcVtVt×100vt Vc试验 计算 校核三轴湿化变形试验目的和适用范围15.1.1本试验目的是研究粗粒土的湿化变形特性，测定有关参数。适用于测定最大粒径为60mm的粗颗粒土。三轴湿化变形试验宜采用应力控制式加载，宜采用单线法进行试验。仪器设备仪器设备应符合以下规定13.2.1115.2.11。13.2.12款的规定。压力机横梁1367

接抽气系统12接压力系统9

4接孔隙压力系统压力机座图15.2.1-1大型三轴压缩仪1－压力传感器；2－位移传感器；3－压力室；4－试样帽；5－上透水板；6－橡皮膜；7－试样；8－下透水板；9－周（或外体变测量系统15管阀；16－排水阀；17－体变管；18－通气阀；8－反压力阀；20－量水管阀；21－量水管三轴仪使用前的检查，15.2.2轴向压力系统、周围压力系统、压力室和橡皮膜等应符合本规程第13.2.2条1款～第13.2.2条4款的规定。15.2.3试验期间应保持试验室温度相对稳定，环境温度变化量宜不超过±1℃。操作步骤试样制备13.3.1113.3.12～13.3.1913.3.3113.3.32湿化试验将轴向位移计、流量计或外体变测量系统读数等清零。对试样加载至预定轴向压力，并保持轴向应力不变。加载过程中可测读轴向测力计、轴向位移计、量水管水位读数等。加载到设定的轴向荷载后，立即记录时间、轴向位移计、流量计或外体变测量系统读数。一般3h～5h30min13.3.2210kPa。水头饱和过程中应记录时间、轴向位移计、流量计或外体变测量系统读数。30min0.01%作为稳定标准。湿化变形稳定后，停机拆样。3～53～5计算与制图15..1按)式计算湿化轴向应变S，按)式计算湿化体积应变s：1ss

hs100hcVs100Vc

(15.4.1-1)(15.4.1-2)式中：S%；s%；hs——某时刻止湿化产生的试样高度变化，cm；hc——试样固结后的高度，hch0hc，cm；Vs——某时刻止湿化产生的体积变化，cm3；——试样固结后的体积，cm3；15.4.2(15.4.21)计算试样体积变形：Vs

'hA

(15.4.2-1)1s c Vcm1s c Ag——传力杆的面积。选择传力杆3个位置，分4个角度用游标卡尺量测传力杆的直径，得到平均直径D，A1D2cm。g g 4 g15.4.3以时间为横坐标，以轴向应变和体积应变为纵坐标，绘制湿化变形与时间的关系曲线，见图15.4.3-1和图15.4.3-1 湿化轴向应变与时间的关系曲线图15.4.3-2。图15.4.3-1 湿化轴向应变与时间的关系曲线图15.4.3-2 湿化体积应变与时间的关系曲线记录15.5.113.51、13.52和13.5-3。15.5.2湿化变形记录格式见表15.5.2-1。表15.5.2-1 湿化试验记录表工程名称 试验日期 .任务单编号 试样编号 .温度（℃）仪器名称及编号周围压力3(kPa)1P)固结后高度hc(cm)剪切后高度hj(cm)固结后面积Ac(cm2)剪切后面积Aj