60    粗顆粒土的試樣制備

60.1 一 般 規(guī) 定

60.1.1       土樣應(yīng)為黏質(zhì)粗顆粒土或無黏性粗顆粒土。

60.1.2      本試驗對于含超粒徑土樣的處理方式有剔除法、等量替代法、相似級配法和混合法。

60.2  儀 器 設(shè) 備

60.2.1      本試驗所用的主要儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1   粗篩孔徑：100mm、80mm、60mm、40mm、20mm、10mm、5mm;

2    細篩孔徑：2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0. 10mm,0.075mm。

60.2.2      本試驗所用的其他儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1    臺秤：稱量100kg或50kg, 分度值50g; 稱量10kg, 分度值 5g;

2    天平：稱量5000g, 分度值1g; 稱量200g, 分度值0.01g;

3    其他：碎石機、振篩機、烘箱、木錘、橡皮板、鐵鏟、盛土盤、 噴霧器、保濕缸。

60.3  操 作 步 驟

60.3.1      黏質(zhì)粗顆粒土的試樣制備應(yīng)按下列步驟進行：

1   風(fēng)干土樣制備應(yīng)將全部土樣置于橡皮板上風(fēng)干，用木錘將 土塊及附著在粗顆粒土上的細粒土敲散，應(yīng)注意避免破壞土的天然顆粒。將全部土樣依次過篩，按>100mm、100mm～80mm、80mm~60mm 、60mm～40mm 、40mm～20mm 、20mm～10mm 、10mm～5mm、 <5mm分組并稱其質(zhì)量，計算各粒組含量百分數(shù)，測定粒徑大于5mm土及粒徑小于5mm的各粒組土的風(fēng)干含水率。

2   根據(jù)土樣性質(zhì)及工程要求，從粒徑大于5mm 和小于5mm 的土中分別取代表性土樣進行物理性試驗。必要時，參照地質(zhì)鑒 定方法對粒徑大于5mm土粒的巖性、形狀、風(fēng)化程度及粒徑小于 5mm土粒特性進行描述。

3    根據(jù)試驗要求的級配進行配制土樣。各粒組取土質(zhì)量應(yīng) 按本標準第60.4.5條的規(guī)定計算。當(dāng)土樣中含超粒徑顆粒時，可按下列4種方法處理：

1)剔除法：將超粒徑顆粒剔除；

2)等量替代法：用粒徑小于儀器允許最大粒徑并大于5mm 的土粒按比例等質(zhì)量替換超粒徑顆粒；

3)相似級配法：根據(jù)原級配曲線的粒徑，分別按照幾何相似 條件等比例地將原樣粒徑縮小至儀器允許的粒徑；

4)混合法：同時采用本款第2項、第3項兩種方法，即先用適 當(dāng)?shù)谋瘸呖s小，使粒徑小于5mm 的土的質(zhì)量不大于總質(zhì) 量的30%,若仍有超粒徑顆粒再用等量替代法制樣。

4  將取好的土樣拌和均勻，平鋪在不吸水的墊板上，含水率 應(yīng)按本標準第60.4.6條的規(guī)定計算加水量。用噴霧器均勻噴灑 所需的水量后，充分拌和，在保濕器內(nèi)濕潤24h,并實測含水率，含 水率的最大允許差值應(yīng)為±1%。

5    制備好的土樣如暫時不用，應(yīng)裝入塑料袋或有內(nèi)襯塑料膜 的編織袋中，扎緊袋口，密封保存，以防含水率變化。

6  如土料數(shù)量不夠，可重復(fù)使用，但風(fēng)化土和含有棱角的易 破碎的石渣、堆石料則不允許重復(fù)使用。

7  天然含水率土樣制備：應(yīng)在保持天然含水率不變的情況 下，將全部土樣拌和均勻。根據(jù)含礫量多少，取不少于以下規(guī)定的代表性土樣，測定其天然含水率：

根據(jù)各項試驗所需總質(zhì)量，用四分法分別取所需土樣質(zhì)量(務(wù)必使粗顆粒分配均勻),裝入保濕器內(nèi)，以防含水率變化。

60.3.2  無黏性粗顆粒土的試樣制備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1  將全部上樣依次過粗篩，分組稱量。必要時取粒徑小于 5mm 土過篩，計算各粒組含量百分數(shù)。按粒組分別存放備用；

2  應(yīng)按本標準第60.3.1條第2款～第6款的規(guī)定進行備樣。

60.4  計算和記錄

60.4.1  剔除法級配應(yīng)按下式計算：

             (60.4.1)

式中：X_i—— 剔除后某粒組含量(%);

X_oi—— 原級配某粒組含量(%);

P_dmax——超粒徑顆粒含量，以小數(shù)計。

60.4.2  等量替代法級配應(yīng)按下式計算：

              (60.4.2)

式中：P₅          粒徑大于5mm 的土粒占總質(zhì)量的含量，以小數(shù)計。

60.4.3  相似級配法粒徑應(yīng)按下列公式計算：

      (60.4.3-1)

n_d =d_0max/d_max                          (60.4.3-2)

式中：d_ni——原級配某粒徑縮小后的粒徑(mm);

d_oi—— 原級配某粒徑(mm);

n_d—— 粒徑縮小倍數(shù)；

d_0max——原級配最大粒徑(mm);

d_max-— 儀器允許最大粒徑(mm)。

60.4.4  相似級配法級配應(yīng)按下式計算：

X_dn  =  X_d0/n_d             (60.4.4)

  式中：X_dn ——   粒徑縮小na倍后相應(yīng)的小于某粒徑含量(%); 

X_d0——  原級配相應(yīng)的小于某粒徑含量(%)。

60.4.5 各單項試驗所需風(fēng)干土質(zhì)量和某粒組應(yīng)取風(fēng)干土質(zhì)量應(yīng)按下列公式計算：

1 各單項試驗所需風(fēng)干土質(zhì)量：

m₀  =  m₀₁+m₀₂      (60.4.5-1)

m₀₁=Vρ_dP?(1+0.01w₀₁)   (60.4.5-2)

m₀₂=Vρ_d(1+0.01w₀₂)(1-P?)     (60.4.5-3)

2 某粒組應(yīng)取風(fēng)干土質(zhì)量：

          (60.4.5-4)

式中：m₀——風(fēng)干土樣總質(zhì)量(kg);

m₀₁—— 粒徑大于5mm 風(fēng)干土質(zhì)量(kg);

m₀₂——粒徑不大于5mm 風(fēng)干土質(zhì)量(kg);

m_0i——某粒組風(fēng)干土質(zhì)量(kg);

w₀₁—— 粒徑大于5mm 風(fēng)干土含水率(%);

w₀₂—— 粒徑不大于5mm 風(fēng)干土含水率(%);

V——試樣體積(cm3);

X_i——某粒徑組含量(%)。

60.4.6 土樣所需加水量應(yīng)按下列公式計算：

      (60.4.6-1)

w₀= w₀₁P₅+w₀₂(1-P?)              (60.4.6-2)

60.4.7  土樣制備記錄格式應(yīng)符合本標準附錄 D 表 D.105的規(guī)定。