中华人民共和国国家标准土工试验方法标准GB/T 50123-1999 3
8.3 滚搓法塑限试验
8.3.1 本试验方法适用于粒径小于0.5mm 的土。
8.3.2 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：
1 毛玻璃：板尺寸宜为200mm×300mm 。
2 卡尺：分度值为0.02mm 。
8.3.3 滚搓法试验，应按下列步骤进行：
1 取0.5mm 筛下的代表性试样100g，放在盛土皿中加纯水拌匀，湿润过夜。
2 将制备好的试样在手中揉捏至不粘手，捏扁，当出现裂缝时，表示其含水率接近塑限。
3 取接近塑限含水率的试样8-10g，用手搓成椭圆形，放在毛玻璃板上用手掌滚搓，滚搓时手掌的压力要均匀地施加在土条上，不得使土条在毛玻璃板上无力滚动，土条不得有空心现象，土条长度不宜大于手掌宽度。
4 当土条直径搓成3mm 时产生裂缝，并开始断裂，表示试样的含水率达到塑限含水率。当土条直径搓成3mm 时不产生裂缝或土条直径大于3mm 时开始断裂，表示试样的含水率高于塑限或低于塑限，都应重新取样进行试验。
5 取直径3mm 有裂缝的土条3-5g，测定土条的含水率。
8.3.4 本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值应符合本标准第4.0.7条的规定，取两次测值的平均值。
8.3.5 滚搓法试验的记录格式见附录D表D-14。
8.4 收缩皿法缩限试验
8.4.1 本试验方法适用于粒径小于0.5mm的土。
8.4.2 本试验所用的主要仪器设备应符合下列规定：
1 收缩皿：金属制成，直径为45-50mm，高度20-30mm。
2 卡尺：分度值为0.02mm。
8.4.3 收缩皿法试验，应按下列步骤进行：
1 取代表性试样200g，搅拌均匀，加纯水制备成含水率等于、略大于10mm液限的试样。
2 在收缩皿内涂一薄层凡士林，将试样分层填入收缩皿中，每次填入后，将收缩皿底拍击试验桌，直至驱尽气泡，收缩皿内填满试样后刮平表面。
3 擦净收缩皿外部，称收缩皿和试样的总质量，准确至0.01g。
4 将填满试样的收缩皿放在通风处晾干，当试样颜色变淡时，放入烘箱内烘至恒量，取出置于干燥器内冷却至室温，称收缩皿和干试样的总质量，准确至0.01g。
5 用蜡封法测定干试样的体积，
8.4.4 本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值应符合本标准第4.0.7条的规定，取两次测值的平均值。
8.4.5 土的缩限，应按下式计算准确至0.1%。
8.4.6 收缩皿法试验的记录格式见附录D表D-15。
9 砂的相对密度试验
9.1 一般规定
9.1.1 本试验方法适用于粒径不大于5mm的土,且粒径2-5mm的试样质量不大于试样总质量的15%。
9.1.2. 砂的相对密度试验是进行砂的最大干密度和最小干密度试验，砂的最小干密度试验宜采用漏斗法和量筒法，砂的最大干密度试验采用振动锤击法。
9.1.3 本试验必须进行两次平行测定，两次测定的密度差值不得大于0.03g/cm3，取两次测值的平均值。
9.2 砂的最小干密度试验
9.2.1 本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定:
1 量筒:容积500mL和1000mL，后者内径应大于60mm。
2 长颈漏斗：颈管的内径为1.2cm,颈口应磨平。
3 锥形塞：直径为1.5cm的圆锥体,焊接在铁杆上(图9.2.1)。
4 砂面拂平器：十字形金属平面焊接在铜杆下端。
9.2.2 最小干密度试验，应按下列步骤进行：
1 将锥形塞杆自长颈漏斗下口穿入，并向上提起，使锥底堵住漏斗管口，一并放入1000mL的量筒内，使其下端与量筒底接触。
2 称取烘干的代表性试样700g,均匀缓慢地倒入漏斗中,将漏斗和锥形塞杆同时提高,移动塞杆,使锥体略离开管口,管口应经常保持高出砂面1-2cm,使试样缓慢且均匀分布地落入量筒中。
试样全部落入量筒后，取出漏斗和锥形塞，用砂面拂平器将砂面拂平、测记试样体积估，读至5mL。
：若试样中不含大于2mm的颗粒时,可取试样400g用500mL的量筒进行试验。
用手掌或橡皮板堵住量筒口，将量筒倒转并缓慢地转回到原来位置重，复数次，记下试样在量筒内所占体积的最大值，估读至5mL。
5 取上述两种方法测得的较大体积值，计算最小干密度。
9.2.3 最小干密度应按下式计算：
9.2.5 砂的最小干密度试验记录格式见附录D表D-16。
9.3 砂的最大干密度试验
9.3.1 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：
1 金属圆筒：容积250mL，内径为5cm;容积1000mL,内径为10cm;高度均为12.7cm，附护筒。
2 振动叉（图9.3.1-1）。
3 击锤：锤质量1.25kg,落高15cm,锤直径5cm。（图9.3.1-2）
9.3.2 最大干密度试验，应按下列步骤进行：
1 取代表性试样2000g,拌匀,分3次倒入金属圆筒进行振击,每层试样宜为圆筒容积的1/3,试样倒入筒后用振动叉以每分钟往返150-200次的速度敲打圆筒两侧,并在同一时间内用击锤锤击试样表面,每分种30-60次,直至试样体积不变为止,如此重复第二层和第三层。
2 取下护筒,刮平试样,称圆筒和试样的总质量,计算出试样质量。
9.3.3 最大干密度应按下式计算：
9.3.6 最大干密度试验记录格式见附录D表D-16。
10 击实试验
10.0.1 本试验分为轻型击实和重型击实。轻型击实试验适用于粒径小于5mm的粘性土。重型击实试验适用于粒径不大于20mm的土。 采用三层击实时，最大粒径不大于40mm。
10.0.2 轻型击实试验的单位体积击实功应为592.2KJ/m3 ，重型击实试验的单位体积击实功应为2684.9KJ/m3 。
10.0.3 击实试验所用的主要仪器设备(如图10.0.3)应符合下列规定：
1 击实仪的击实筒和击锤尺寸应符合表10.0.3规定。
2 击实仪的击锤应配导筒，击锤与导筒间应有足够的间隙使锤能自由下落；电动操作的击锤必须有控制落距的跟踪装置和锤击点按一定角度（轻型53.5°，重型45°）均匀分布的装置（重型击实仪中心点每圈要加一击）。
3 天平：称量200g,最小分度值0.01g。
4 台秤:称量10g,最小分度值5g。
5 标准筛：孔径为20mm、40mm和5mm。
6 试样推出器：宜用螺旋式千斤顶或液压式千斤顶，如无此类装置，亦可用刮刀和修土刀从击实筒中取出试样。
10.0.4 试样制备分为干法和湿法两种。
1 干法制备试样应按下列步骤进行，用四分法取代表性土样20kg(重型为50kg),风干碾碎,过5mm(重型过20mm或40mm)筛,将筛下土样拌匀,并测定土样的风干含水率。根据土的塑限预估最优含水率,并按本标准第3.1.6条4、5款的步骤制备5个不同含水率的一组试样，相邻2个含水率的差值宜为2%。
注：轻型击实中5个含水率中应有2个大于塑限，2个小于塑限，1个接近塑限。
2 湿法制备试样应按下列步骤进行，取天然含水率的代表性土样20kg(重型为50kg)碾碎,过5mm筛(重型过20mm或40mm),将筛下土样拌匀,并测定土样的天然含水率。根据土样的塑限预估最优含水率，按本条1款注的原则选择至少5个含水率的土样，分别将天然含水率的土样风干或加水进行制备，应使制备好的土样水分均匀分布。
10.0.5 击实试验应按下列步骤进行：
1 将击实仪平稳置于刚性基础上，击实筒与底座联接好，安装好护筒，在击实筒内壁均匀涂一薄层润滑油。称取一定量试样，倒入击实筒内，分层击实，轻型击实试样为2-5kg,分3层,每层25击;重型击实试样为4-10kg,分5层,每层56击,若分3层,每层94击。每层试样高度宜相等，两层交界处的土面应刨毛，击实完成时，超出击实筒顶的试样高度应小于6mm。
2 卸下护筒，用直刮刀修平击实筒顶部的试样，拆除底板，试样底部若超出筒外，也应修平，擦净筒外壁，称筒与试样的总质量，准确至1g，并计算试样的湿密度。
3 用推土器将试样从击实筒中推出，取2个代表性试样测定含水率，2个含水率的差值应不大于1%。
4 对不同含水率的试样依次击实。
10.0.6 试样的干密度应按下式计算：
10.0.7 干密度和含水率的关系曲线,应在直角坐标纸上绘制如(图10.0.7).并应取曲线峰值点相应的纵坐标为击实试样的最大干密度,相应的横坐标为击实试样的最优含水率。当关系曲线不能绘出峰值点时，应进行补点，土样不宜重复使用。
10.0.9 轻型击实试验中，当试样中粒径大于5mm的土质量小于或等于试样总质量的30%时，应对最大干密度和最优含水率进行校正。
10.0.10 击实试验的记录格式见附录D表D-17 。
11 承载比试验
11.0.1 本试验方法适用于在规定试样筒内制样后，对扰动土进行试验，试样的最大粒径不大于20mm。采用3层击实制样时，最大粒径不大于40mm。
11.0.2 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：
1 试样筒：内径152mm,高166mm的金属圆筒,护筒高50mm,筒内垫块直径151mm,高50mm。试样筒型式见（图11.0.2-1）。
2 击锤和导筒：锤底直径51mm,锤质量4.5kg,落距475mm,且应符合本标准第10.0.3条2款的规定.(图11.0.2-2)。
3 标准筛：孔径20mm、40mm和5mm。
4 膨胀量测定装置（图11.0.2-3）由三脚架和位移计组成。
5 带调节杆的多孔顶板（图11.0.2-4），板上孔径宜小于2mm。
6 贯入仪（图11.0.2-5）由下列部件组成：
1）加压和测力设备，测力计量程不小于50KN，最小贯入速度应能调节至1mm/min。
2）贯入杆：杆的端面直径50mm,长约100mm,杆上应配有安装位移计的夹孔。
3）位移计2只，最小分度值为0.01mm的百分表或准确度为全量程0.2%的位移传感器。
7 荷载块（图11.0.2-6），直径150mm，中心孔眼直径52mm，每块质量1.25kg,共4块，并沿直径分为两个半圆块。
8 水槽：浸泡试样用，槽内水面应高出试样顶面25mm。
9 其他：台秤、脱模器等。
11.0.3 试样制备应按下列步骤进行：
1 取代表性试样测定风干含水率，按本标准第10.0.4条中的重型击实试验步骤进行备样。土样需过20mm或40mm筛，以筛除大于20mm或40mm的颗粒，并记录超径颗粒的百分比，按需要制备数份试样，每份试样质量约6kg。
2 试样制备应按本标准第10.0.5条步骤进行重型击实试验，测定试样的最大干密度和最优含水率。再按最优含水率备样，进行重型击实试验（击实时放垫块）制备３个试样，若需要制备3种干密度试样，应制备9个试样，试样的干密度可控制在最大干密度的95％－100％，击实完成后试样超高应小于6mm。
3 卸下护筒，用修土刀或直刮刀沿试样筒顶修平试样，表面不平整处应细心用细料填补，取出垫块，称试样筒和试样总质量。
11.0.4 浸水膨胀应按下列步骤进行：
1 将一层滤纸铺于试样表面，放上多孔底板，并用拉杆将试样筒与多孔底板固定。倒转试样筒，在试样另一表面铺一层滤纸，并在该面上放上带调节杆的多孔顶板，再放上4块荷载板。
2 将整个装置放入水槽内（先不放水），安装好膨胀量测定装置，并读取初读数。向水槽内注水，使水自由进入试样的顶部和底部，注水后水槽内水面应保持高出试样顶面25mm(图11.0.4),通常浸泡4昼夜。
3 量测浸水后试样的高度变化，并按下式计算膨胀量：
4 卸下膨胀量测定装置，从水槽中取出试样筒，吸去试样顶面的水，静置15min后卸下荷载块、多孔顶板和多孔底板，取下滤纸，称试样及试样筒的总质量，并计算试样的含水率及密度的变化。
11.0.5 贯入试验应按下列步骤进行：
1 将浸水后的试样放在贯入仪的升降台上，调整升降台的高度，使贯入杆与试样顶面刚好接触，试样顶面放上4块荷载块，在贯入杆上施加45N的荷载，将测力计和变形量测设备的位移计调整至零位。
2 启动电动机，施加轴向压力，使贯入杆以1-1.25mm/min的速度压入试样,测定测力计内百分表在指定整读数(如20、40、60等）下相应的贯入量，使贯入量在2.5mm时的读数不少于5个,试验至贯入量为10-12.5mm时终止。
3 本试验应进行3个平行试验，3个试样的干密度差值应小于0.03，当3个试验结果的变异系数（见附录A）大于12%时，去掉一个偏离大的值，取其余2个结果的平均值，当变异系数小于12%时，取3个结果的平均值。
4 以单位压力为横坐标，贯入量为纵坐标，绘制单位压力与贯入量关系曲线（图11.0.5），图上曲线1是合适的，图上曲线2的开始段呈凹曲线，应按下列方法进行修正，通过变曲率点引一切线与纵坐标相交于O'点,O'点即为修正后的原点。
11.0.7 当贯入量为5mm时的承载比大于贯入量2.5mm时的承载比时,试验应重做。若数次试验结果仍相同时，则采用5mm时的承载比。
11.0.8 承载比试验的记录格式见附录D表D-18、表D-19。
12 回弹模量试验
12.1 杠杆压力仪法
12.1.1 本试验方法适用于不同含水率和不同密度的细粒土。
12.1.2 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：
1 杠杆压力仪：最大压力1500N,如图12.1.2-1。试验前应按仪器说明书的要求进行校准。
2 试样筒：见本标准第10.0.3条仅在与夯击底板的立柱联接的缺口板上多一个内径5mm,深5mm的螺丝孔,用来安装千分表支架(图12.1.2-2）。
3 承压板：直径50mm高80mm（图12.1.2-3）。
4 千分表：量程2.0mm2只。
5 秒表：最小分度值0.1s。
12.1.3 杠杆压力仪法试验应按下列步骤进行：
1 根据工程要求选择轻型或重型击实法，按本标准第10.0.4条步骤制备试样，得出最优含水率和最大干密度。然后按最优含水率备样，用同类击实方法制备试件。
2 将装有试样的试样筒底面放在杠杆压力仪的底盘上，将承压板放在试样中心位置，并与杠杆压力仪的加压球座对正，将千分表固定在立柱上，并将千分表的测头安放在承压板的支架上。
3 在杠杆压力仪的加压架上施加砝码，用预定的最大压力进行预压，含水率大于塑限的试样，压力为50-100kPa;含水率小于塑限的试样，压力为100-200kPa。预压应进行1-2次，每次预压1min，预压后调整承压板位置，并将千分表调到零位。
4 将预定的最大压力分为4-6级进行加压，每级压力加载时间为1min，记录千分表读数，同时卸压，当卸载1min时，再次记录千分表读数，同时施加下一级压力，如此逐级进行加压和卸压，并记录千分表读数，直至最后一级压力，为使试验曲线的开始部分比较准确，第一级压力可分成二小级进行加压和卸压，试验中的最大压力可略大于预定的最大压力。
5 本试验需进行3次平行测定，每次试验结果与回弹模量的均值之差应不超过5%。
12.1.4 以单位压力P为横坐标，回弹变形l为纵坐标,绘制单位压力与回弹变形曲线如图12.1.4。试样的回弹模量取P-l曲线的直线段计算，对较软的土，如果P-l曲线不通过原点允许用初始直线段与纵坐标的交点作为原点，修正各级压力下的回弹变形。
12.1.6 杠杆压力仪法试验记录格式见附录D表D-20。
12.2 强度仪法
12.2.1 本试验方法适用于不同含水率和不同密度的细粒土及其加固土。
12.2.2 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定。
1 路面材料强度仪：与本标准第10.0.2条6款的贯入仪相同。
2 试样筒：与本标准第10.0.3条1款的击实筒相同。
3 承压板：与本标准第12.1.2条3款相同。
4 量表支杆及表夹；支杆长200mm,直径10mm,一端带有长5mm与试样筒螺丝孔联接的螺丝杆;表夹可用钢材也可用硬塑料制成。
12.2.3 强度仪法试验应按下列步骤进行；
1 试样制备应按本标准第12.1.3条1款步骤进行。
2 将装有试样的试样筒底面放在强度仪的升降台上，千分表支杆拧在试样筒两侧，将承压板放在试样表面中心位置，并与强度仪的贯入杆对正，将千分表和表夹安装在支杆上，千分表测头安放在承压板两侧的支架上。
3 摇动摇把，用预定的最大压力进行预压，预压方法按本标准第12.1.3条3款的步骤进行。
4 将预定的最大压力分成4-6级，每级压力折算成测力计百分表读数，然后逐级加压，卸压按本标准第12.1.3条4款的步骤进行。当试样较硬，预定压力偏小时，可以不受预定压力的限制，增加加压级数至需要的压力为止。
5 本试验应进行3次平行测定，每次试验的结果与回弹模量的均值之差应不超过5%。
12.2.4 单位压力与回弹变形关系曲线应按本标准第12.1.4条绘制。
12.2.5 回弹模量计算按本标准式（12.1.5）计算。
12.2.6 强度仪法试验记录格式见附录D表D-20。
13 渗透试验
13.1 一般规定
13.1.1 常水头渗透试验适用于粗粒土，变水头渗透试验适用于细粒土。
13.1.2 本试验采用的纯水，应在试验前用抽气法或煮沸法脱气。试验时的水温宜高于试验室温度3-4℃。
13.1.3 本试验以水温20℃为标准温度，标准温度下的渗透系数应按下式计算：
13.1.4 根据计算的渗透系数，应取3-4个在允许差值范围内的数据的平均值，作为试样在该孔隙比下的渗透系数（允许差值不大于2×10-n）。
13.1.5 当进行不同孔隙比下的渗透试验时，应以孔隙比为纵坐标，渗透系数的对数为横坐标，绘制关系曲线。
13.2 常水头渗透试验
13.2.1 本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定:
常水头渗透仪装置:由金属封底圆筒、金属孔板、滤网、测压管和供水瓶组成（图13.2.1）。金属圆筒内径为10cm，高40cm。当使用其他尺寸的圆筒时，圆筒内径应大于试样最大粒径的10倍。
13.2.2 常水头渗透试验，应按下列步骤进行:
1 按本标准图13.2.1装好仪器,量测滤网至筒顶的高度,将调节管和供水管相连，从渗水孔向圆筒充水至高出滤网顶面。
2 取具有代表性的风干土样3-4kg，测定其风干含水率。将风干土样分层装入圆筒内，每层2-3cm，根据要求的孔隙比，控制试样厚度。当试样中含粘粒时，应在滤网上铺2cm厚的粗砂作为过滤层，防止细粒流失。每层试样装完后从渗水孔向圆筒充水至试样顶面，最后一层试样应高出测压管3-4cm，并在试样顶面铺2cm砾石作为缓冲层。当水面高出试样顶面时，应继续充水至溢水孔有水溢出。
3 量试样顶面至筒顶高度，计算试样高度，称剩余土样的质量，计算试样质量。
4 检查测压管水位，当测压管与溢水孔水位不平时，用吸球调整测压管水位，直至两者水位齐平。
5 将调节管提高至溢水孔以上，将供水管放入圆筒内，开止水夹，使水由顶部注入圆筒，降低调节管至试样上部1/3高度处，形成水位差使水渗入试样，经过调节管流出。调节供水管止水夹，使进入圆筒的水量多于溢出的水量，溢水孔始终有水溢出，保持圆筒内水位不变，试样处于常水头下渗透。
6 当测压管水位稳定后，测记水位。并计算各测压管之间的水位差。按规定时间记录渗出水量，接取渗出水量时，调节管口不得浸入水中，测量进水和出水处的水温，取平均值。
7 降低调节管至试样的中部和下部1/3处，按本条5、6款的步骤重复测定渗出水量和水温，当不同水力坡降下测定的数据接近时，结束试验。
8 根据工程需要，改变试样的孔隙比，继续试验。
13.2.3 常水头渗透系数应按下式计算：
13.2.4 标准温度下的渗透系数应按式（13.1.3）计算。
13.2.5 常水头渗透试验的记录格式见附录D表D-21。
13.3 变水头渗透试验
13.3.1 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定;
1 渗透容器：由环刀、透水石、套环、上盖和下盖组成。环刀内径61.8mm，高40mm；透水石的渗透系数应大于1013cm/s。
2 变水头装置：由渗透容器、变水头管、供水瓶、进水管等组成（图13.3.1）。变水头管的内径应均匀，管径不大于1cm，管外壁应有最小分度为1.0mm的刻度，长度宜为2m左右。
13.3.2 试样制备应按本标准第3.1.4条或第3.1.6条的规定进行，并应测定试样的含水率和密度。