GB/T 50123-2019 粗颗粒土的试样制备

60    粗颗粒土的试样制备

60.1 一 般 规 定

60.1.1       土样应为黏质粗颗粒土或无黏性粗颗粒土。

60.1.2      本试验对于含超粒径土样的处理方式有剔除法、等量替代法、相似级配法和混合法。

60.2  仪 器 设 备

60.2.1      本试验所用的主要仪器设备应符合下列规定：

1   粗筛孔径：100mm、80mm、60mm、40mm、20mm、10mm、5mm;

2    细筛孔径：2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0. 10mm,0.075mm。

60.2.2      本试验所用的其他仪器设备应符合下列规定：

1    台秤：称量100kg或50kg, 分度值50g; 称量10kg, 分度值 5g;

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

3    其他：碎石机、振筛机、烘箱、木锤、橡皮板、铁铲、盛土盘、 喷雾器、保湿缸。

60.3  操 作 步 骤

60.3.1      黏质粗颗粒土的试样制备应按下列步骤进行：

1   风干土样制备应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土上的细粒土敲散，应注意避免破坏土的天然颗粒。将全部土样依次过筛，按>100mm、100mm～80mm、80mm~60mm 、60mm～40mm 、40mm～20mm 、20mm～10mm 、10mm～5mm、 <5mm分组并称其质量，计算各粒组含量百分数，测定粒径大于5mm土及粒径小于5mm的各粒组土的风干含水率。

2   根据土样性质及工程要求，从粒径大于5mm 和小于5mm 的土中分别取代表性土样进行物理性试验。必要时，参照地质鉴 定方法对粒径大于5mm土粒的岩性、形状、风化程度及粒径小于 5mm土粒特性进行描述。

3    根据试验要求的级配进行配制土样。各粒组取土质量应 按本标准第60.4.5条的规定计算。当土样中含超粒径颗粒时，可按下列4种方法处理：

1)剔除法：将超粒径颗粒剔除；

2)等量替代法：用粒径小于仪器允许最大粒径并大于5mm 的土粒按比例等质量替换超粒径颗粒；

3)相似级配法：根据原级配曲线的粒径，分别按照几何相似 条件等比例地将原样粒径缩小至仪器允许的粒径；

4)混合法：同时采用本款第2项、第3项两种方法，即先用适 当的比尺缩小，使粒径小于5mm 的土的质量不大于总质 量的30%,若仍有超粒径颗粒再用等量替代法制样。

4  将取好的土样拌和均匀，平铺在不吸水的垫板上，含水率 应按本标准第60.4.6条的规定计算加水量。用喷雾器均匀喷洒 所需的水量后，充分拌和，在保湿器内湿润24h,并实测含水率，含 水率的最大允许差值应为±1%。

5    制备好的土样如暂时不用，应装入塑料袋或有内衬塑料膜 的编织袋中，扎紧袋口，密封保存，以防含水率变化。

6  如土料数量不够，可重复使用，但风化土和含有棱角的易 破碎的石渣、堆石料则不允许重复使用。

7  天然含水率土样制备：应在保持天然含水率不变的情况 下，将全部土样拌和均匀。根据含砾量多少，取不少于以下规定的代表性土样，测定其天然含水率：

根据各项试验所需总质量，用四分法分别取所需土样质量(务必使粗颗粒分配均匀),装入保湿器内，以防含水率变化。

60.3.2  无黏性粗颗粒土的试样制备应符合下列规定：

1  将全部上样依次过粗筛，分组称量。必要时取粒径小于 5mm 土过筛，计算各粒组含量百分数。按粒组分别存放备用；

2  应按本标准第60.3.1条第2款～第6款的规定进行备样。

60.4  计算和记录

60.4.1  剔除法级配应按下式计算：

             (60.4.1)

式中：X_i—— 剔除后某粒组含量(%);

X_oi—— 原级配某粒组含量(%);

P_dmax——超粒径颗粒含量，以小数计。

60.4.2  等量替代法级配应按下式计算：

              (60.4.2)

式中：P₅          粒径大于5mm 的土粒占总质量的含量，以小数计。

60.4.3  相似级配法粒径应按下列公式计算：

      (60.4.3-1)

n_d =d_0max/d_max                          (60.4.3-2)

式中：d_ni——原级配某粒径缩小后的粒径(mm);

d_oi—— 原级配某粒径(mm);

n_d—— 粒径缩小倍数；

d_0max——原级配最大粒径(mm);

d_max-— 仪器允许最大粒径(mm)。

60.4.4  相似级配法级配应按下式计算：

X_dn  =  X_d0/n_d             (60.4.4)

  式中：X_dn ——   粒径缩小na倍后相应的小于某粒径含量(%); 

X_d0——  原级配相应的小于某粒径含量(%)。

60.4.5 各单项试验所需风干土质量和某粒组应取风干土质量应按下列公式计算：

1 各单项试验所需风干土质量：

m₀  =  m₀₁+m₀₂      (60.4.5-1)

m₀₁=Vρ_dP₅(1+0.01w₀₁)   (60.4.5-2)

m₀₂=Vρ_d(1+0.01w₀₂)(1-P₅)     (60.4.5-3)

2 某粒组应取风干土质量：

          (60.4.5-4)

式中：m₀——风干土样总质量(kg);

m₀₁—— 粒径大于5mm 风干土质量(kg);

m₀₂——粒径不大于5mm 风干土质量(kg);

m_0i——某粒组风干土质量(kg);

w₀₁—— 粒径大于5mm 风干土含水率(%);

w₀₂—— 粒径不大于5mm 风干土含水率(%);

V——试样体积(cm³);

X_i——某粒径组含量(%)。

60.4.6 土样所需加水量应按下列公式计算：

      (60.4.6-1)

w₀= w₀₁P₅+w₀₂(1-P₅)              (60.4.6-2)

60.4.7  土样制备记录格式应符合本标准附录 D 表 D.105的规定。