中华人民共和国国家标准土工试验方法标准GB/T 50123-1999 1
主编部门：中华人民共和国水利部
批准部门：中华人民共和国建设部
施行日期：1999年10月1日
关于发布国家标准《土工试验方法标准》的通知
建标[1999] 148号
根据国家计委《一九九四年工程建设标准定额制订修订计划》（计综合[1994] 240号文附件九）的要求，由水利部会同有关部门共同修订的《土工试验方法标准》经有关部门会审，批准为推荐性国家标准，编号为GB/T 50123-1999，自1999年10月1日起施行，原国家标准《土工试验方法标准》GBJ123-88同时废止。
本标准由水利部负责管理，南京水利科学研究院负责具体解释工作，建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国建设部
一九九九年六月十日
前言
本标准是根据国家计委计综合[1994]240号文的精神，由南京水利科学研究院会同有关单位，在1998年颁布的国家标准《土工试验方法标准》GBJ123-88基础上修订而成。
本标准在修订过程中，收集了国内外资料，反复进行研究讨论，并结合国内工程发展需要，在此基础上提出了讨论稿、征求意见稿，广泛征求意见后，经多次修改提出送审稿，最后通过专家审查定稿。
本标准共分三十五章四个附录。对原标准作了补充和修改，较原标准增加七项试验和一个方法，主要内容有：
1 根据国家法定计量单位的规定，对部分名词和化学性试验的计量单位进行了修改，增列了术语、符号一章。
2 物理性试验项目中，对部分试验方法作了补充和修改，例如含水率试验中增补了冻土含水率的测定、颗粒分析试验中增加
了洗盐步骤等。
3 力学性试验项目中除对部分试验作了补充外，增加了回弹模量试验、应变控制连续加荷固结试验（GBJ123-88颁布后的课题研究成果）。对承载比试验、黄土湿陷性试验和土的化学性试验等在方法上作了较大的修改。
4 增加了冻土试样的物理性试验，包括冻土密度试验、冻结温度试验、未冻含水率试验、导热系数试验、冻胀量试验和冻土融化压缩试验。
5 每项试验附记录表列入附录D。
在附录中列入了试验资料的整理和试验报告；土样要求和管理；室内土工仪器的通用要求，以保证试验数据的准确可靠。附录D 为各项试验记录表，以供参考。
本标准由水利部负责管理，南京水利科学研究院负责具体解释工作。希望各单位在使用过程中注意积累经验，并将建议和意
见寄往南京水利科学研究院（地址：南京市广州路2233号；邮编：210029），以供今后修订时参考。
本标准主编单位、参加单位和主要起草人
主编单位：南京水利科学研究院
参加单位：铁道部第一勘测设计院 中国科学院兰州冰川冻土研究所 水利部东北勘测设计院 中国建筑科学研究院
交通部公路科学研究所
主要起草人：盛树馨 吴连荣 徐斅祖 徐伯孟 阎明礼 饶鸿雁 陶秀珍
1 总 则
1.0.1 为了测定土的基本工程性质，统一试验方法，为工程设计和施工提供可靠的参数，特制订本标准。
1.0.2 本标准适用于工业和民用建筑、水利、交通等各类工程的地基土及填筑土料的基本工程性质试验。
1.0.3 本标准中仅将土分为粗粒土和细粒土两类，土的名称，应根据现行国家标准《土的分类标准》GBJ145确定。
1.0.4 土工试验资料的整理，应通过对样本（试验测得的数据）的研究来估计土体单元特征及其变化的规律，使土工试验的成果为工程设计和施工提供准确可靠的土性指标。试验成果的分析整理应按附录A进行。
1.0.5 土工试验所用的仪器、设备应按现行国家标准《土工仪器的基本参数及通用技术条件》GB/T15406采用，并定期按现行有关规程进行检定和校准。
1.0.6 土工试验方法除应遵守本标准外，尚应符合有关现行强制性国家标准的规定。
2 术语、符号
2.1 术 语
2.1.1 酸碱度 acidity and alkalinity
溶液中氢离子浓度的负对数。
2.1.2 校准 calibration
在规定条件下，为确定计量仪器或测量系统的示值或实物量具所代表的值与相对应的被测量的已知值之间关系的一组操作。
2.1.3 有效应力路径 effective shress path
在土体的加压过程中，体内某平面上有效应力变化的轨迹。
2.1.4 冻结温度 freezing temperature
土中孔隙水发生冻结的最高温度。
2.1.5 测力计 load meter
强度试验时所用的钢环或负荷传感器。
2.1.6 荷载率 load rate
某级荷载增量与前一级荷载总量之比。
2.1.7 平行测定 parallel measure
在相同条件下，采用二个以上试样同时进行试验。
2.1.8 抗剪强度参数 parameters of shear streagth
表征土体抗剪性能的指标，包括粘聚力和内摩擦角。
2.1.9 纯水 pure water
脱气水和离子交换水。
2.1.10 土试样 soil specimen
用于试验的具有代表性的土样。
2.1.11 饱和土 saturation soil
孔隙体积完全被水充满的土样。
2.1.12 悬液 suspension
土粒与水的混合液。
2.1.13 试验 test
按照规定的程序为给定的试样测试一种或多种特性的技术操作。
2.1.14 导热系数 thermal conductivity
表示土体导热能力的指标。
2.1.15 融化压缩系数 thaw compressibility coefficient
冻土融化后，在单位压力作用下产生的相对压缩变形量。
2.1.16 融化下沉系数 thaw-settelment coeddicient
冻土融化过程中，在自重压力作用下产生的相对下沉量。
2.1.17 未冻含水率 unfrozen-water content
在一定负温下，冻土中未冻水的质量与干土质量之比以百分数表示。
2.1.18 检定 verification
通过检测，提供证明来确认满足规定的要求。
2.2 符 号
2.2.1 尺寸和时间
2.2.2 物理性指标
2.2.3 力学性指标
2.2.4 热学指标
2.2.5 化学指标
3 试样制备和饱和
3.1 试样制备
3.1.1 本试验方法适用于颗粒粒径小于60mm的原状土和扰动土。
3.1.2 根据力学性质试验项目要求，原状土样同一组试样间密度的允许差值为0.03g/cm3；扰动土样同一组试样的密度与要求的密度之差不得大于±0.01g/cm3，一组试样的含水率与要求的含水率之差不得大于±1%。
3.1.3 试样制备所需的主要仪器设备，应符合下列规定：
1 细筛：孔径0.5mm、2mm。
2 洗筛：孔径0.075mm。
3 台秤和天平：称量10kg，最小分度值5g；称量5000g，最小分度值1g；称量1000，最小分度值0.5g；称量500g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值0.01g。
4 环刀：不锈钢材料制成，内径61.8mm和79.8mm，高20mm；内径61.8mm，高40mm。
5 击样器：如图3.1.3-1所示。
6 压样器：如图3.1.3-2所示。
7 抽气设备：应附真空表和真空缸。
8 其他：包括切土刀、钢丝锯、碎土工具、烘箱、保湿缸、喷水设备等。
3.1.4 原状土试样制备，应按下列步骤进行：
1 将土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取出土样。检查土样结构，当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时，不应制备力学性质试验的试样。
2 根据试验要求用环刀切取试样时，应在环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，并用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样，擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。
3 从余土中取代表性试样测定含水率。比重、颗粒分析、界限含水率等项试验的取样，应按本标准第3.1.5条2款步骤的规定进行。
4 切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述，对低塑性和高灵敏度的软土，制样时不得扰动。
3.1.5 扰动土试样的备样，应按下列步骤进行：
1 将土样从土样筒或包装袋中取出，对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述，并将土样切成碎块，拌和均匀，取代表性土样测定含水率。
2 对均质和含有机质的土样，宜采用天然含水率状态下代表性土样，供颗粒分析、界限含水率试验。对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样，置于通风处凉干至可碾散为止。对砂土和进行比重试验的土样宜在105-110℃ 温度下烘干，对有机质含量超过5%的土，含石膏和硫酸盐的土，应在65-70℃ 温度下烘干。
3 将风干或烘干的土样放在橡皮板上用木碾碾散，对不含砂和砾的土样，可用碎土器碾散碎（土器不得将土粒破碎）。
4 对分散后的粗粒土和细粒土，应按本标准表B.0.1的要求过筛。对含细粒土的砾质土，应先用水浸泡并充分搅拌，使粗细颗粒分离后按不同试验项目的要求进行过筛。
3.1.6 扰动土试样的制样，应按下列步骤进行：
1 试样的数量视试验项目而定，应有备用试样1-2个。
2 将碾散的风干土样通过孔径2mm或5mm的筛，取筛下足够试验用的土样，充分拌匀，测定风干含水率，装入保湿缸或塑料袋内备用。
3 根据试验所需的土量与含水率，制备试样所需的加水量应按下式计算：
4 称取过筛的风干土样平铺于搪瓷盘内，将水均匀喷洒于土样上，充分拌匀后装入盛土容器内盖紧，润湿一昼夜，砂土的润湿时间可酌减。
5 测定润湿土样不同位置处的含水率，不应少于两点，含水率差值应符合本标准第3.1.2条的规定。
6 根据环刀容积及所需的干密度，制样所需的湿土量应按下式计算：
7 扰动土制样可采用击样法和压样法。
1）击样法：将根据环刀容积和要求干密度所需质量的湿土倒入装有环刀的击样器内，击实到所需密度。
2）压样法：将根据环刀容积和要求干密度所需质量的湿土倒入装有环刀的压样器内，以静压力通过活塞将土样压紧到所需密度。
8 取出带有试样的环刀，称环刀和试样总质量，对不需要饱和，且不立即进行试验的试样，应存放在保湿器内备用。
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3.2 试样饱和
3.2.1 试样饱和宜根据土样的透水性能，分别采用下列方法：
1 粗粒土采用浸水饱和法。
2 渗透系数大于10-4cm/s的细粒土,采用毛细管饱和法;渗透系数小于等于10-4cm/s的细粒土,采用抽气饱和法。
3.2.2 毛细管饱和法，应按下列步骤进行：
1 选用框式饱和器（图3.2.4-1b），试样上、下面放滤纸和透水板，装入饱和器内，并旋紧螺母。
2 将装好的饱和器放入水箱内，注入清水，水面不宜将试样淹没，关箱盖，浸水时间不得少于两昼夜，使试样充分饱和。
3 取出饱和器，松开螺母，取出环刀，擦干外壁，称环刀和试样的总质量，并计算试样的饱和度。当饱和度低于95%时，应继续饱和。
3.2.3 试样的饱和度应按下式计算：
3.2.4 抽气饱和法，应按下列步骤进行：
1 选用叠式或框式饱和器（图3.2.4-1）和真空饱和装置（图3.2.4-2）。在叠式饱和器下夹板的正中，依次放置透水板、滤纸、带试样的环刀、滤纸、透水板，如此顺序重复，由下向上重叠到拉杆高度，将饱和器上夹板盖好后，拧紧拉杆上端的螺母，将各个环刀在上、下夹板间夹紧。
2 将装有试样的饱和器放入真空缸内，真空缸和盖之间涂一薄层凡士林，盖紧。将真空缸与抽气机接通，启动抽气机，当真空压力表读数接近当地一个大气压力值时（抽气时间不少于1h），微开管夹，使清水徐徐注入真空缸，在注水过程中，真空压力表读数宜保持不变。
3 待水淹没饱和器后停止抽气。开管夹使空气进入真空缸，静止一段时间，细粒土宜为10h，使试样充分饱和。
4 打开真空缸，从饱和器内取出带环刀的试样，称环刀和试样总质量，并按本标准式（3.2.3）计算饱和度。当饱和度低于95%时，应继续抽气饱和。
4 含水率试验
4.0.1 本试验方法适用于粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。
4.0.2 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：
1 电热烘箱：应能控制温度为105-110℃。
2 天平：称量200g,最小分度值0.01g;称量1000g,最小分度值0.1g。
4.0.3 含水率试验，应按下列步骤进行：
1 取具有代表性试样10-30g或用环刀中的试样，有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g，放入称量盒内，盖上盒盖，称盒加湿土质量，准确至0.01g。
2 打开盒盖，将盒置于烘箱内，在105-110℃的恒温下烘至恒量。烘干时间对粘土、粉土不得少于8h，对砂土不得少于6h,对含有机质超过干土质量5%的土,应将温度控制在65-70℃的恒温下烘至恒量。
3 将称量盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥容器内冷却至室温，称盒加干土质量，准确至0.01g。
4.0.4 试样的含水率，应按下式计算，准确至0.1%。
4.0.5 对层状和网状构造的冻土含水率试验应按下列步骤进行：用四分法切取200-500g试样（视冻土结构均匀程度而定，结构均匀少取，反之多取）放入搪瓷盘中，称盘和试样质量，准确至0.1g。
待冻土试样融化后，调成均匀糊状（土太湿时，多余的水分让其自然蒸发或用吸球吸出，但不得将土粒带出；土太干时，可适当加水），称土糊和盘质量，准确至0.1g,从糊状土中取样测定含水率,其试验步骤和计算按本标准第4.0.3、4.0.4条进行。
4.0.6 层状和网状冻土的含水率，应按下式计算，准确至0.1%。
4.0.7 本试验必须对两个试样进行平行测定，测定的差值：当含水率小于40%时为1%；当含水率等于大于40%时为2%，对层状和网状构造的冻土不大于3%，取两个测值的平均值，以百分数表示。
4.0.8 含水率试验的记录格式见附录D表D-1。
5 密度试验
5.1 环刀法
5.1.1 本试验方法适用于细粒土。
5.1.2 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：
1 环刀：内径61.8mm和79.8mm，高度20m。
2 天平：称量500g,最小分度值0.1g;称量200g,最小分度值0.01g。
5.1.3 环刀法测定密度，应按本标准第3.1.4条2款的步骤进行。
5.1.4 试样的湿密度，应按下式计算：
5.1.6 本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.03g/cm3,取两次测值的平均值。
5.1.7 环刀法试验的记录格式见附录D表-2。
5.2 蜡封法
5.2.1 本试验方法适用于易破裂土和形状不规则的坚硬土。
5.2.2 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：
1 蜡封设备：应附熔蜡加热器。
2 天平：应符合本标准第5.1.2条2款的规定。
5.2.3 蜡封法试验，应按下列步骤进行：
1 从原状土样中，切取体积不小于30cm3的代表性试样,清除表面浮土及尖锐棱角,系上细线,称试样质量,准确至0.01g。
2 持线将试样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中，浸没后立即提出，检查试样周围的蜡膜，当有气泡时应用针刺破，再用蜡液补平，冷却后称蜡封试样质量。
3 将蜡封试样挂在天平的一端，浸没于盛有纯水的烧杯中，称蜡封试样在纯水中的质量，并测定纯水的温度。
4 取出试样，擦干蜡面上的水分，再称蜡封试样质量，当浸水后试样质量增加时，应另取试样重做试。
5.2.4 试样的密度应按下式计算：
5.2.5 试样的干密度，应按式（5.1.5）计算。
5.2.6 本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.03g/cm3,取两次测值的平均值。
5.2.7 蜡封法试验的记录格式见附录D表D-3。