取样方法
（一）、取样频率
土样取样数量，应依据现行国家标准及所属行业或地区现行标准执行。
1、现场环刀法的取样频率：
（1）依据GBJ301-88《建筑工程质量检验评定标准》和GB 50202-2002《建筑地基基础施工质量验收规范》——建筑工程回填土
填方和柱基、基坑、基槽、管沟回填
柱基回填，抽查柱基总数的10%，但不少于5个；
基槽和管沟回填，每层按长度20～50m取样1组，但不少于1组；
基坑和室内回填，每层按100～500m2取样1组，但不少于1组；
场地平整填方，每层按400～900m2取样1组，但不少于1组。
厂区和住宅道路工程各种路面下基层应按每30延长米为1处，抽查10％，但不少于3处。
地基：
对灰土地基、砂和砂石地基、粉煤灰地基，每单位工程不应少于3点；
1000m2以上工程，每1000m2至少应有1点；
3000m2以上工程，每3000m2至少应有1点；
每一独立基础下至少应有1点，基槽每20延长米应有1点。
基土必须均匀密实，填料的土质、干土质量密度必须符合设计要求和施工规范规定。
填土施工时的分层厚度及压实遍数：
压实机具分层厚度（mm）每层压实遍数
平碾250～300 6～8 振动压实机250～350 3~4
柴油打夯机200～250 3~4 人工打夯＜200
3~4
实验一土的密度试验 测定土的湿密度是为了解土的疏密和干湿状态，供换算孔隙比、干密度等土的其他物理性质指标。同时，对于挡土墙土压力的计算，人工和天然斜坡稳定的设计与核算，地基承载力和沉降量的计算以及路基路面施工时压实程度的控制，皆不能脱离此项指标。该试验属于基础性试验，是岩土工程试验中必做项目。 一试验方法及基本原理 二、密度试验方法（一）——环刀法 （一）基本原理 环刀法适用于较均一的可塑粘性土，通过利用一定容积的环刀切取土样，使土样充满环刀，这样环刀的容积即为试样体积，然后称量试样加环刀的质量和环刀的质量，两者只差就是试样的质量。根据密度定义可计算出土的密度。环刀法简单方便，是目前最常用的试验方法。 （二）仪器设备 1. 环刀：内径61.8mm，高为20mm； 2. 天平：称量500g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值0.01g； 3. 测径卡尺； 4. 切土刀、钢丝锯、凡士林、玻璃板等。 （三）操作步骤 1. 测定环刀的质量及体积 m。 用测径卡尺测量环刀的内径及高度，计算得环刀的体积。然后将环刀置于天平上称环刀质量 1 2. 开样 将土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带（野外送到实验室的原状土样都是用土样筒装好并进行严格的密封），开启土样筒取出土样。 3. 切取土样 在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀刃口向下放在土样上，垂直下压环刀，并用切士刀沿环刀外侧将土样切削成略大于环刀的土柱，边压边削至土样伸出环刀。距离刃口约10mm用钢丝锯和切土刀将试样和环刀一起与土样断开。将切断下来的内含试样的环刀放于试验台面上，先削平环刀上端的余土，使土面与环刀边缘齐平，再置于玻璃板上。然后削平环刀刃口一端的余土，使与环刀刃口齐平。如果是软土，可用钢丝锯整平试样两端。若两面的土有少量剥落，可用切下的碎土轻轻补上。
土壤饱和导水率测定——环刀法 1．测定意义： 土壤饱和导水率（土壤渗透率）：单位水势梯度下水分通过垂直于水流方向的单位截面积饱和土壤水的流速。土壤处水饱和状态时，便需用饱和导水率计算其通量。饱和导水率也是土壤最大可能导水率，常以它作为参比量，比较不同湿度条件下土壤的导水性能。 土壤渗透性是土壤重要的特性之一，它与大气降水和灌溉水几乎完全进入土壤，并在其中贮存起来，而在渗透性不好的情况下，水分就沿土表流走，造成侵蚀。?饱和导水率（渗透系数）与土壤孔隙数量、土壤质地、结构、盐分含量、含水量和温度等有关。 2. 测定原理 土壤饱和导水率系在单位水压梯度下，通过垂直于水流方向的单位土壤截面积的水流速度，又称土壤渗透系数。本法可在田间进行测定，但易受下层土体性质的影响。在饱和水分的土壤中，土壤饱和导水率（渗透系数）根据达西（H.?Darcy）定律： (1) 公式中：? K——饱和导水率（渗透系数），cm/s；? Q——流量，渗透过一定截面积S（cm2）的水量，mL； L——饱和土层厚度，渗透经过的距离，cm；? S——环刀横截面积，cm2；? t——渗透过水量Q时所需的时间，s；? h——水层厚度，水头（水位差），cm。? 饱和导水率（渗透系数）K的量纲为cm/s或mm/min或cm/h或m/d。从达西定律可以看到，通过某一土层的水量，与其截面积、时间和水层厚度（水头）呈正比，与渗透经过的距离（饱和土层厚度）呈反比，所以饱和导水率（渗透系数）是土壤所特有的常数。 3?. 仪器?
环刀（容积100cm3），量筒（100mL、10ml），烧杯（100mL），?漏斗，?秒表，??温度计。? 4.??操作步骤? 4.1????在室外用环刀取原状土样，带回室内浸入水中。一般砂土浸4h~6h，壤土浸8?h~12h，粘土浸24h。浸水时要保持水面与环刀上口平齐，勿使水淹到环刀上口的土面。??? 4.2????在预定时间将环刀取出，除去盖子，在上面套上一个空环刀，接口处先用胶布封好，再用熔蜡粘合，严防从接口处漏水。然后将接合的环刀放到漏斗上，漏斗下面用100mL烧杯承接。 ?4.3????向上面的空环刀中加水，水面比环刀口低1mm，水层厚5cm。??? 4.4????加水后，自漏斗下面滴下第一滴水时用秒表计时，每隔1、2、3、5、10……tnmin更换漏斗下的烧杯（间隔时间的长短，视渗透快慢而定），并分别用100mL或10mL量筒计量渗出水量Q1、Q2、Q3……Qn。每更换一次烧杯，要将上面环刀水面加至原来高度，并用温度计记录水温。??? 4.5????试验一般持续时间约1h才开始稳定。如果仍不稳定，应继续延长时间直到单位时间内渗出水量相等时为止。 5．计算结果 5.1渗出水总量按式（2）计算： (2) 式中：? Q——渗出水总量，mm；? Q1、Q2、Q3……Qn——每次渗出水量，mL，即cm3；? S——渗透筒的横截面积，cm2； 10——由cm换算成mm所乘倍数。 5.2 渗透速度按式（3）计算： (3) ?式（3）中：?
一、目的和适用范围 1、本方法规定在公路工程现场用环刀法测定土基及路面材料的密度及压实度。 2 、本方法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过 2d ，且宜用于施工过程中的压实度检验。 二、仪具与材料 本试验需要下列仪具与材料： 1 、人工取土器：包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、手柄）。 2 、天平：感量（用于取芯头内径小于 70mm 样品的称量），或（用于取芯头内径 100mm 样品的称量）。 3 、其它：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。 三、方法与步骤 1 、按有关试验方法对检测试样用同种材料进行击实试验，得到最大干密度 ( ρ dmax ) 及最佳含水量 ( w 0 ) 。 2 、用人工取土器测定砂性土或砂层密度时的步骤：
（ 1 ）擦净环刀，称取环刀质量 M 2 ，准确至 0 . 1g. （ 2 ）在试验地点，将面积约 30cm × 30cm 的地面清扫干净，并 将压实层铲表面浮动及不平整的部分，达一定深度，使环刀打下后， 能达到要求的取土深度，但不得将下层扰动。 （ 3 ）将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放入 定向筒内与地面垂直。 （ 4 ）将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中， 至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。 （ 5 ）去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀试样挖出。 （ 6 ）轻轻取下环盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直 尺检测直至修平为止。 （ 7 ）擦净环刀壁，用天平称取出环刀及试样合计质量 M 1 ，准确 至 0 . 1g . （ 8 ）自环刀中取出试样，取具有代表性的试样，测定其含水量 （ w ）。 3 、本试验须进行两次平行测定，其平行差值不得大于 0 . 03g /cm 3 。求其算术平均值。 三、计算 按式（4--10）计算试验的含水量。
环刀法测定压实度 一、 令狐采学 二、目的和适用规模 1、本方律例定在公路工程现场用环刀法测定土基及路面资料的密度及压实度。 2 、本办法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超出 2d ，且宜用于施工过程中的压实度检验。 三、仪具与资料 本试验需要下列仪具与资料： 1 、人工取土器：包含环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、手柄）。 2 、天平：感量 0.1g （用于取芯头内径小于 70mm 样品的称量），或 1.0g （用于取芯头内径 100mm 样品的称量）。 3 、其它：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。 三、办法与步调
1 、按有关试验办法对检测试样用同种资料进行击实试验，获得最 年夜干密度( ρ dmax ) 及最佳含水量 ( w 0 ) 。 2 、用人工取土器测定砂性土或砂层密度时的步调： （ 1 ）擦净环刀，称取环刀质量 M 2 ，准确至 0 . 1g. （ 2 ）在试验地址，将面积约30cm × 30cm 的空中清扫干净， 并将压实层铲概略浮动及不服整的部分，达一定深度，使环刀打下 后，能达到要求的取土深度，但不得将下层扰动。 （ 3 ）将定向筒齿钉固定于铲平的空中上，顺次将环刀、环盖放 入定向筒内与空中垂直。 （ 4 ）将导杆坚持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中， 至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。 （ 5 ）去失落击实锤和定向筒，用镐将环刀试样挖出。 （ 6 ）轻轻取下环盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用 直尺检测直至修平为止。 （ 7 ）擦净环刀壁，用天平称取出环刀及试样合计质量 M 1 ，准 确至 0 . 1g . （ 8 ）自环刀中取出试样，取具有代表性的试样，测定其含水量 （ w ）。 3 、本试验须进行两次平行测定，其平行差值不得年夜于 0 . 03g
环刀法测量压实度的方法 一、目的和适用范围：1、本方法规定在公路工程现场用环刀法测定土基及路面材料的密度及压实度。2、本方法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过2d，且宜用于施工过程中的压实度检验。 二、仪具与材料本试验需要下列仪具与材料： 1、人工取土器：见图4-6，包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、手柄）。环刀内径6～8cm，高2～3cm。壁厚1.5～2mm。 2、电动取土器：如图4-7所示。由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。（1）底座：由底座平台（16）、定位销（15）、行走轮（14）组成。平台是整个仪器的支撑基础；定位销供操作时仪器定位用；行走轮供换点取芯时仪器近距离移动用，当定位时四只轮子可扳起离开地表。（2）立柱：由立柱（1）与立柱套（11）组成，装在底座平台上，作为升降机构、取芯机构、动力和传动机构的支架。（3）升降机构：由升降手轮（9）、锁紧手柄（8）组成，供调整取芯机构高低用。松开锁紧手柄，转动升降手轮，取芯机构即可升降，到所需位置时拧紧手柄定位。（4）取芯机构：由取芯头（10）、升降轴（2）组成，取芯头为金属圆筒，下口对称焊接两个合金钢切削刀头，上端面焊有平盖，其上焊螺母，靠螺旋接于升降轴上。取芯头为可换式，有三种规格，即50mm×50mm、70mm×70mm、100mm×100mm，另配有相应的取芯套筒、扳手、铅盒等。（5）动力和传动机构：主要由直流电机（4）、调速器（12）、齿轮箱组成。另配电瓶和充电器。当电机工作时，通过齿轮箱的齿轮将动力传给取芯机构，升降轴旋转，取芯头进入旋切工作状态。（6）电动取土器主要技术参数为：工作电压DC24V（36A·h）；转速度50～70r/min，无级调速；整机质量约35kg。图4-7电动取土器1-立柱；2-升降轴；3-电源输入；4-直流电机；5-升降手柄；6、7-电源指示；8-锁紧手柄；9-升降手轮；10-取芯头；11-立柱套；12-调速器；13-电瓶；14-行走轮；15-定位销；16-底座平台 3、天平：感量0.1g（用于取芯头内径小于70mm样品的称量），或1.0g（用于取芯头内径100mm样品的称量）。 4、其它：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。三、方法与步骤1、按有关试验方法对检测试样用同种材料进行击实试验，得到最大干密度(ρdm)及最佳含水量(w0)。2、用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度的步骤：（1）擦净环刀，称取环刀质量M2，准确至0.1g.（2）在试验地点，将面积约30cm×30cm的地面清扫干净，并将压实层铲表面浮动及不平整的部分，达一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得将下层扰动。（3）将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环
环刀法测密度不确定度评定 1 测量方法 1.1测量依据： 测量依据GB/T 50123-1999《土工试验方法标准》。评定依据 JJF1059.1-201X《测量不确定度评定与表示》。 1.2环境条件： 温度：室温即可，相对湿度要求小于80%。 1.3试验设备： 天平JJ5000，感量为0.1g；天平JJ500，感量为0.01g；烘箱FX101-2，温度控制在105±5℃；环刀，内径6-8cm，高2-5.4cm，壁厚1.5-2.2mm 1.4被测对象： 为XX项目工程基层用土。 2建立数学模型 ρ0== ρd=ρ 式中：ρ0—试样的湿密度（g/cm3），准确到0.01 g/cm3； m0—试样的湿质量（g）； m1—环刀与试样的总质量（g）； m2—环刀的质量（g）； V—试样（环刀）的体积（cm3）； ρd—试样的干密度（g/cm3）； w0—试样的含水率（%）。
表1为土样密度试验的测定结果。 表1 密度试验结果（环刀法） 表2为试样含水率的测定结果。 表2含水率试验结果
3 标准不确定度分量的来源的分析 根据环刀法测密度试验的特点，经分析，不确定度的主要来源是：测量湿密度不确定度分量，主要由测定试样不均匀性所引起的不确定度分量u(ρ0)、测定环刀与试样总质量称量引入的不确定度分 量u(m1)、测定环刀质量称量引入的不确定度分量u(m2)三个因素引起；测定试样含水率所引起的不确定度分量u c(w)，主要由试样不均匀性 u ()、湿土称量偏差u ()、干土称量偏差u ()所引起。综上所述，影响土样密度测定准确性的主要因素列于表3。 表3 影响土样密度测定准确性的主要因素 3标准不确定度分量的评定 4.1湿密度标准不确定度的评定
环刀法 1定义 环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为200cm3 ，环刀高度通常约5cm。用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的，若环刀取在碾压层的上部，则得到的数值往往偏大，若环刀取的是碾压层的底部，则所得的数值将明显偏小，就检查路基土和路面结构层的压实度而言，我们需要的是整个碾压层的平均压实度，而不是碾压层中某一部分的压实度，因此，在用环刀法测定土的密度时，应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。然而，这在实际检测中是比较困难的；只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的土，环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致相同。另外，环刀法适用面较窄，对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。 2应用 1.仪具与材料 (1)人工取土器或电动取土器：人工取土器包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆。落锤、手柄）。环刀内径6～8cm，高23cm，壁厚1．52mm。电动取土器由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。电动取土器主要技术参数为：工作电压DC24V(36Ah)；转速5070r/min，无级调速；整机质量约35kg。 （2）天平：感量0．1g（用于取芯头内径小于70mm样品的称量），或1．0g（用于取芯头内径100mm样品的称量）。 （3）其他：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。 2．试验方法与步骤 (1)用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度 ①擦净环刀，称取环刀质量m2 ，准确至0.1g。 ②在试验地点，将面积约30cmx 30cm的地面清扫干净。并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分，达到一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得扰动下层。 ③将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放人定向筒内与地面垂直。 ④将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打人压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。 ⑤去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。 6.轻轻取下环盖,用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直尺检测直至修平为止。
环刀法测定压实度 一、目的和适用范围 1、本方法规定在公路工程现场用环刀法测定土基及路面材料的密度及压实度。 2 、本方法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过2d ，且宜用于施工过程中的压实度检验。 二、仪具与材料 本试验需要下列仪具与材料： 1 、人工取土器：包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、手柄）。 2 、天平：感量0.1g （用于取芯头内径小于70mm 样品的称量），或1.0g （用于取芯头内径100mm 样品的称量）。 3 、其它：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。 三、方法与步骤 1 、按有关试验方法对检测试样用同种材料进行击实试验，得到最大干密度( ρdmax ) 及最佳含水量( w 0 ) 。
2 、用人工取土器测定砂性土或砂层密度时的步骤： （1 ）擦净环刀，称取环刀质量M 2 ，准确至0 . 1g. （2 ）在试验地点，将面积约30cm ×30cm 的地面清扫干净，并将压实层铲表面浮动及不平整的部分，达一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得将下层扰动。 （3 ）将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放入定向筒内与地面垂直。 （4 ）将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。 （5 ）去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀试样挖出。 （6 ）轻轻取下环盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直尺检测直至修平为止。 （7 ）擦净环刀壁，用天平称取出环刀及试样合计质量M 1 ，准确至0 . 1g . （8 ）自环刀中取出试样，取具有代表性的试样，测定其含水量（w ）。 3 、本试验须进行两次平行测定，其平行差值不得大于0 . 03g /cm 3 。求其算术平均值。 三、计算
回填土(环刀)取样方法 一、取样数量 土样取样数量，应依据现行国家标准及所属行业或地区现行标准执行。 (一)依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》( GB50202－2002) 和《建筑地基基础设计规范》(GB5000A 2002)取样在压实填土的过程中，应分层取样检验土的干密度和含水量。每50—100m2面积内应有一个检验点，根据检验结果求得压实系数。 (环刀法) (二)依据《建筑地基处理技术规范》( JGJ79—2002)取样 当取土样检验垫层的质量时，对大基坑每50—100m2应不少于1个检验点；对基槽每10 —20m应不少于1个点；每单独柱基应不少于1 个点。(环刀法) 1 、整片垫层 (1)面积w 300m2时；环刀法为30 —50m2布置一个；贯入法为10 —15m2布置一个。 (2)面积〉300m2时；环刀法为50 —100m2布置一个；贯入法为20 —30m2布置一个。 2、条形基础下垫层 ( 1 )参照整片垫层要求。 (2)环刀法每20m至少布置一个；贯入法每5m至少布置一个。 3、单独基础下垫层 ( 1 )参照整片垫层要求。
（2）每个单独基础下垫层不少于两个测点。 （四）依据《城市道路工程施工及验收规程》（DBJ08－225－1997）取样土路基、石灰土垫层检测频率：每层1000m2测一组，每组3点。（环刀法）人行道路基、土路肩检测频率：每100m测2点。（环刀法） 砂砾、碎石垫层、三渣基层检测频率：每层1000m2测1点。（灌砂法） 二灰土底基层检测频率：每层1000m2测1点（环刀法）进出口斜坡土基检测频率：每个测1 点。（环刀法） （五）依据《市政排水管道工程施工及验收规程》（DBJ08－220－1996）取样 沟槽覆土、沟槽回填填砂胸腔部分和管顶以上500 内检测频率：两井之间每层测一组，每组3 点。（环刀法） （六）依据《市政桥梁工程施工及验收规范》（DBJ08－228－1997）取样 基坑填土的检测频率：每座墩、台或每仓驳岸、防汛墙，每层测一组，每组3 点。 二、取样须知 1 、采取的土样应具有一定的代表性，取样量应能满足试验的需要。 2、鉴于基础回填材料基本上是扰动土，在按设计要求及所定的测点处，每 层应按要求夯实，采用环刀取样时，应注意以下事项： 1）现场取样必须是在见证人监督下，由取样人员按要求在测点处取样，而取样、见证人员，必须通过资格考核。 （2）取样时应使环刀在测点处垂直而下，并应在夯实层2/3 处取样。（3）取样时应注意免使土样受到外力作用，环刀内应充满土样，如果环刀内
环刀试验操作规程 一、编制依据 GB/T50123-1999土工试验方法标准 二、环刀法压实度试验方法 1、取样： (1)仪器设备： 环刀100cm3(φ64*31mm)若干套，医用凡士林一瓶，铁锹一把，切土刀一个，铁锤一把。 (2)操作： ①称取环刀的质量并编号记录，精确到0.01g ②在压实基面随机选择取样点，取样部位应有代表性，且应在面上均匀分部，不得随意挑选，特殊情况下取样应加以注明。 ③应在压实厚度的下部1/3 处取样，若下部1/3的厚度不足环刀高度时，以环刀底面达到下层顶面时环刀取满土样为准，并记录压实层厚度。 ④上层土用铁锹清除，并做成平面，把已松动的土块清理干净。 ⑤然后在环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放在取样点上，将环刀盖放在环刀上并加垫木，用铁锤慢慢垂直下压。同时用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，取出环刀用切土刀整平环刀两端土样，擦干净环刀外壁。用密封性能良好的包装袋封好后加以编号，送到实验室待用。 2、含水率试验 (1)仪器设备： ①电热烘箱：应能控制温度为105～110℃ ②天平：称量200g，最小分值0.01g； 称量1000g，最小分值0.1g。 铝盒若干 (2)试验： ①称取环刀和湿土样的总质量。 ②称取铝盒的质量，记录并编号备用。 ③取环刀中的有代表性的试样放入铝盒，盖上盒盖，称取盒加湿土质量，准确至0.01g。 ④把盒号和盒重填写在记录表中。把盒重加湿土重填写在记录表中，湿士重同样填写。 ⑤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8小时，对砂士不得小于6小时。 ⑥将称量盒从烘箱中取出，加上盒盖，放入干燥容器内冷却至室温,称盒加干土质量，准确至0.01g。 ⑦把相应数据填写在记录表内。 ⑧含水量按下式计算：含水量 = 湿土重 - 干土重 ⑨试样的含水率，应按下式计算，推确至0.1% 含水率 = (湿土质量/干土质量 - 1)×100% ⑩本试验应进行两次平行测定，取两次测值的平均值 3、密度试验 ①试样湿密度计算：应按下式计算，精确至0.01g/cm3 土样湿密度 = 湿土质量÷环刀体积 ②试样干密度计算：应按下式计算，精确至0.01g/cm3 土样干密度 = 湿密度÷(1 + 含水率×0.01 ) ③压实度计算：应按下式计算 压实度 = 土样干密度÷最大干密度×100%
六、环刀法测密度试验 土的密度是指土的单位体积的质量。一般常用环刀法或蜡封法测定粘性土的密度，两者的主要区别在于测定土的体积的方法不同。环刀法适用于较均一、可塑的粘性土。蜡封法适用于土中含有粗粒，或者坚硬易碎难以用环刀切割的土，或者试样量少，只有小块、形状不规则的土样时使用。对于饱和松散土、淤泥、饱和软粘土，不易取出原状样的土，可采用放射性同位素在现场测定其天然密度。砂土、砾石土，可在现场挖坑用灌砂法测定。 1 本试验方法适用于细粒土。 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20mm。 （2）天平：称量500g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值O.01g。3环刀法测定密度，应按下列步骤进行： （1）测定环刀的质量及体积 用测径卡尺测量环刀的内径及高度，计算得环刀的体积；然后，将环刀置于天平上称得环刀质量m1。 （2）切取土样 在环刀内壁涂凡士林，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。 （3）测定环刀和土样之质量 擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量m2。 （4）测土样含水率 从余土中取代表性试样测定含水率 w。 4 试样的密度，应按下式计算： ρ= （m2- m1）/ V 式中ρ——试样的密度(g／cm3)，准确到0.01g／cm3。 5 试样的干密度，应按下式计算： ρd=ρ/ ( 1 + 0.01 w ) 6本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于O.03g／cm3。，取两次测值的平均值。 7环刀法试验的记录格式表6-1。
§ 4 — 3 环刀法测定压实度试验 一、目的和适用范围 ?本方法规定在公路工程现场用环刀法测定土基及路面材料的密度及压实度。 2 、本方法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过 2d ，且宜用于施工过程中的压实度检验。 二、仪具与材料 本试验需要下列仪具与材料： 1 、人工取土器：见图 4-6 ，包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、手柄）。环刀内径 6~8cm ，高 2~3 cm 。壁厚 1.5~ 2 mm 。 2 、电动取土器：如图 4-7 所示。由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。 （ 1 ）底座：由底座平台（ 16 ）、定位销（ 15 ）、行走轮（ 14 ）组成。平台是整个仪器的支撑基础；定位销供操作时仪器定位用；行走轮供换点取芯时仪器近距离移动用，当定位时四只轮子可扳起离开地表。 （ 2 ）立柱：由立柱（ 1 ）与立柱套（ 11 ）组成，装在底座平台上，作为升降机构、取芯机构、动力和传动机构的支架。 （ 3 ）升降机构：由升降手轮（ 9 ）、锁紧手柄（ 8 ）组成，供调整取芯机构高低用。松开锁紧手柄，转动升降手轮，取芯机构即可升降，到所需位置时拧紧手柄定位。 （ 4 ）取芯机构：由取芯头（ 10 ）、升降轴（ 2 ）组成，取芯头为金属圆筒，下口对称焊接两个合金钢切削刀头，上端面焊有平盖，其上焊螺母，靠螺旋接于升降轴上。取芯头为可换式，有三种规格，即50mm × 50mm 、70mm × 70mm 、100mm × 100mm ，另配有相应的取芯套筒、扳手、铅盒等。 （ 5 ）动力和传动机构：主要由直流电机（ 4 ）、调速器（ 12 ）、齿轮箱组成。另配电瓶和充电器。当电机工作时，通过齿轮箱的齿轮将动力传给取芯机构，升降轴旋转，取芯头进入旋切工作状态。 （ 6 ）电动取土器主要技术参数为： 工作电压 DC24V （36A · h ）； 转速度 50~70r/min ，无级调速；
环刀法(改进沙箱)测定土壤田间持水量 安徽省水文局 2015年4月 一、田持测定方法简介 目前田间持水量可选用围框淹灌法、环刀法测定或天然降水法。 1、围框淹灌法 围框淹灌法是在选定的具有代表性地块中建立实验区，通过设置围框、人工灌水、地膜覆盖、自然渗透等一系列人工干预的技术手段，使围框内土壤含水量达到饱和，自然排出重力水后，测取最大毛管悬着水量。本法测定结果较符合田间实际，但渗透性差的土壤和水源不足的地块不宜采用本法。又因围框淹没法工作量大，且地下水位较浅时会影响测定结果。 2、环刀法（改进沙箱） 环刀法（改进沙箱）测定土壤田间持水量为室内测定法之一，利用环刀在实验地块上采集原状土带回室内，在人工干预条件下，使土样含水量达到饱和，排出重力水后，测定的土壤含水量即为田间持水量，该方法操作简便。 3、天然降水法 天然降水法即饱和雨后测定法，是指当大气降水达到一
定量级使待实验地块土壤水分含量达到饱和，排除多余重力水后测定的土壤含水量即为田间持水量。由于天然降水量法的实验要求较高，受降水因素影响较大，需满足降水条件时方可进行。实验人员应及时掌握雨情信息，选好符合实验条件具有代表性的监测地块等前期准备工作十分必要。 二、环刀法测定步骤(改进沙箱) 1、实验条件 采集土壤样本应遵循实验地块具有代表性原则，选定地块应为均匀土质，同一采集深度的土壤质地应相同，同时应避免植物根须、石块等杂质掺入土壤样本；为避免实验中出现意外需重新采集土样，采样时应备足环刀，多采集几个土壤样本带回实验室备用。 2、实验仪器设备 环刀（容积100cm3）、铁锹、锤子、厘米尺、铝盒、削土刀、滤纸、盛水容器、石英砂（或干土）、筛子（孔径1mm）、天平（0.01g）、电热恒温干燥箱、干燥器、沙箱（详见下图）。
回填土土工试验检测送样频率 一、取样数量土样取样数量，应依据现行国家标准及所属行业或地区现行标准执行。 （一）依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202－2002）和《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）取样在压实填土的过程中，应分层取样检验土的干密度和含水量。每50－100m2面积内应有一个检验点，根据检验结果求得压实系数。（环刀法） （二）依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002）取样 当取土样检验垫层的质量时，对大基坑每50－100m2应不少于1个检验点；对基槽每10－20m应不少于1个点；每单独柱基应不少于1个点。（环刀法） 1、整片垫层（1）面积≤300m2时；环刀法为30－50m2布置一个；贯入法为10－15m2布置一个。（2）面积＞300m2时；环刀法为50－100m2布置一个；贯入法为20－30m2布置一个。 2、条形基础下垫层（1）参照整片垫层要求。（2）环刀法每20m至少布置一个；贯入法每5m至少布置一个。 3、单独基础下垫层（1）参照整片垫层要求。（2）每个单独基础下垫层不少于两个测点。 （三）依据《城市道路工程施工及验收规程》（DBJ08－225－1997）取样土路基、石灰土垫层检测频率：每层1000m2测一组，每组3点。（环刀法）人行道路基、土路肩检测频率：每100m测2点。（环刀法）砂砾、碎石垫层、三渣基层检测频率：每层1000m2测1点。（灌砂法）二灰土底
基层检测频率：每层1000m2测1点（环刀法）进出口斜坡土基检测频率：每个测1点。（环刀法） （四）依据《市政排水管道工程施工及验收规程》（DBJ08－220－1996）取样沟槽覆土、沟槽回填填砂胸腔部分和管顶以上500内检测频率：两井之间每层测一组，每组3点。（环刀法） （五）依据《市政桥梁工程施工及验收规范》（DBJ08－228－1997）取样基坑填土的检测频率：每座墩、台或每仓驳岸、防汛墙，每层测一组，每组3点。 二、取样须知 1、采取的土样应具有一定的代表性，取样量应能满足试验的需要。 2、鉴于基础回填材料基本上是扰动土，在按设计要求及所定的测点处，每层应按要求夯实，采用环刀取样时，应注意以下事项：（1）现场取样必须是在见证人监督下，由取样人员按要求在测点处取样，而取样、见证人员，必须通过资格考核。（2）取样时应使环刀在测点处垂直而下，并应在夯实层2/3处取样。（3）取样时应注意免使土样受到外力作用，环刀内应充满土样，如果环刀内土样不足，应将同类土样补足。（4）尽量使土样受最低程度的扰动，并使土样保持天然含水量。（5）如遇到原状土测试情况，除土样尽可能免受扰动外，还应注意保持土样的原状结构及其天然湿度。 三、土样存放及运送在现场取样后，原则上应及时将土样运送到试验室。土样存放及运送中，还须注意以下事项： 1、土样存放（1）将现场采取的土样，立即放入密封的土样盒或密封的土样筒内，同时贴上相应的标签。（2）如无密封的土样盒和密封的土样筒时，
作业指导书 (密度试验) 编写：日期： 审核：日期： 批准：日期： 受控状态：持有者姓名： 分发号：持有者部门：
目录 1. 主要设备及开展项目 2. 试验步骤 3. 结果计算 4. 结果整理 5. 出具报告
1.主要设备及开展项目 2、试验工作程序及样品处置 现场取样（委托送样）填写委托单→对委托单编号→填写样品收样单→样品区→下放委托单→从样品待检样品区取样品→试验室进行样品试验/检测→样品试验/检测完毕→对试验数据进行处理→填写仪器使用记录→对试验卫生进行清理→剩余样品放入已检样品区按规定集中处理→出具报告→报告审核、批准→报告盖章、发送 2.1试验操作过程 2.1.1收样方法 对样品进行外观检查,应观查样品外观颜色、有无杂质。核对样品与委托单信息是否一致是否有信息缺失,填写样品收样单,并在“未检”一栏划“√”，并存放至指定位置择期进行试验。 3、试验步骤： 3.1擦净环刀，称取环刀质量，准确至0.01g。在试验地点，将面积约30cm×30cm 的地面清扫干净，并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分，达一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度但不得将下层扰动。将环刀打入压实层中，应在压实厚度的下部1/3处取样，若下部1/3的厚度不足环刀高度时，以环刀底面达到下
层顶面时环刀取满土样为准，并记录压实层厚度。上层土用铁锹清除，并做成平面，把以松动的土块清理干净。然后在环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放在取样点上，将环刀盖放在环刀上并加垫木，用铁锤慢慢垂直下压。同时用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，取出环刀用切土刀整平环刀两端土样，擦干净环刀外壁，用天平称取出环刀及试样合计质量，准确至0.01g 。自环刀中取出试样，取具有代表性的试样，测定其含水率。 3.2结果计算 ： 1 按下式计算试样的湿密度及干密度： 100*200 12m m -=ρ ω ρ ρ01.01+= d 式中：ρ—一试样的湿密度（g ／cm 3）； ρd ——试样的干密度（g ／cm 3），计算至0.01； m 1—一环刀质量（g ）； m 2—一环刀+土质量（g ）； ω——试样的含水率ω（％）。 2 按下式计算压实度： %100?= c d K ρρ 式中：K ——测试地点的施工压实度（％） ρd ——试样的干密度（g ／cm 3），计算至0.01； ρc ——由击实试验得到的试样的最大干密度（g ／cm 3）。 3.3结果整理 本试验须进行两次平行测定，其平行差值不得大于0.03g ／cm 3。求其算术平 均值。 4样品及清洁整理 试验完成后清理工作台及天平，将玻璃器皿清洗擦拭干净放至指定位置。 将样品标签上“已检”一栏划“√”，然后将样品移至样品室已检留样区。 5、出具报告 试验报告应包括以下内容： ⑴土的含水量； ⑵土的湿密度； ⑶土的干密度； ⑷结果整理； 附表： 附表1 土壤压实度(管沟类)试验报告（JT/BG28-07）
环刀法测定压实度 土的密度是指土的单位体积的质量。一般常用环刀法或蜡封法测定粘性土的密度，两者的主要区别在于测定土的体积不同。环刀法适用于较均一、可塑的粘性土。蜡封法适用于土中含有粗粒，或者坚硬易碎难以用环刀切割的土，或者试样量少，只有小块、形状不规则的土样时使用。对于饱和松散土、淤泥、饱和软粘土，不易取出原状样的土，可采用放射性同位素在现场测定其天然密度。砂土、砾石土，可在现场挖坑用灌砂法测定。1 本试验方法适用于细粒土。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 m。（2）天平：称量500g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值O.01g。3 环刀法测定密度，应按下列步骤进行：（1）测定环刀的质量及体积用测径卡尺测量环刀的内径及高度，计算得环刀的体积；然后，将环刀置于天平上称得环刀质量m1。（2）切取土样在环刀内壁涂凡士林，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。（3）测定环刀和土样之质量擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量m2。（4）测土样含水率从余土中取代表性试样测定含水率w。 4 试样的密度，应按下式计算：ρ= （m2- m1）/ V式中ρ——试样的密度(g／cm3)，准确到0.01g／cm3。 5 试样的干密度，应按下式计算：ρd=ρ/ ( 1 + 0.01 w ) 6本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于O.03g／cm3。，取两次测值的平均值。
得出干密度后，再用这个干密度除以之前试验已测出的最大干密度即可得到压实度。
环刀法测密度试验 土的密度是指土的单位体积的质量。一般常用环刀法或蜡封法测定粘性土的密度，两者的主要区别在于测定土的体积的方法不同。环刀法适用于较均一、可塑的粘性土。蜡封法适用于土中含有粗粒，或者坚硬易碎难以用环刀切割的土，或者试样量少，只有小块、形状不规则的土样时使用。对于饱和松散土、淤泥、饱和软粘土，不易取出原状样的土，可采用放射性同位素在现场测定其天然密度。砂土、砾石土，可在现场挖坑用灌砂法测定。 1 本试验方法适用于细粒土。 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20mm。 （2）天平：称量500g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值O.01g。 3 环刀法测定密度，应按下列步骤进行： （1）测定环刀的质量及体积用测径卡尺测量环刀的内径及高度，计算得环刀的体积；然后，将环刀置于天平上称得环刀质量m1。 （2）切取土样在环刀内壁涂凡士林，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。 （3）测定环刀和土样之质量擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量m2。 （4）测土样含水率从余土中取代表性试样测定含水率w。 4 试样的密度，应按下式计算： ρ= （m2- m1 ）/ V式中ρ——试样的密度(g／cm3)，准确到0.01g ／cm3。 5 试样的干密度，应按下式计算： ρd =ρ/ ( 1 + 0.01 w ) 6 本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于O.03g／cm3。，取两次测值的平均值。 7 环刀法试验的记录格式附录A
环刀法测定土壤容重的方法介绍 土壤容重是指单位容积原状土壤干土的质量,通常以克/厘米3表示;孔隙度是指单位容积土壤中孔隙所占的百分率,即土壤固体颗粒间孔隙的百分率.土壤总孔隙度包括毛管孔隙及非毛管孔隙。土壤容重大小反映土壤结构、透气性、透水性能以及保水能力的高低，一般耕作层土壤容重1~1.3克/厘米3，土层越深则容重越大，可达1.4~1.6克/厘米3，土壤容重越小说明土壤结构、透气透水性能越好。测定土壤容重的方法很多，着重介绍环刀法： 1、仪器：环刀（容积为100厘米3）、天平（感量0.1克和0.01克）、烘箱、环刀托、削小刀、小铁铲、铝盒、钢丝锯、干燥器等。 2、操作步骤：先在田间选择挖掘土壤剖面的位置，然后挖掘土壤剖面，观察面向阳。挖出的土放在土坑两边。挖的深度一般是1米，如只测定耕作层土壤容重，则不必挖土壤剖面。 用修土刀修平土壤剖面，并记录剖面的形态特征，按剖面层次分层采样，每层重复3个。 将环刀托放在已知重量的环刀上，环刀内壁稍涂上凡士林，将环刀刃口向下垂直压入土中，直至环刀筒中充满样品为止。若土层坚实，可用手锄慢慢敲打，环刀压如时要平稳，用力一致。 用修土刀切开环刃周围的土样，取出已装上的环刀，细心削去环刀两端多余的土，并擦净外面的土。同时在同层采样处用铝盒采样，测定自然含水量。 把装有样品的环刀两端立即加盖，以免水分蒸发。随即称重（精确到0.01克），并记录。 将装有样品的铝盒烘干称重（精确到0.01克），测定土壤含水量。或者直接从环刀筒中取出样品测定土壤含水量。 3、结果计算：环刀容积按下式计算： V=лr2h 式中：V——环刀容积（厘米3）； r——环刀内半径（厘米）； h——环刀高度（厘米）； л——圆周率（3.1416）。 按下式计算土壤容重： rs=g.100/v.(100+W) 式中：rs——土壤容重（克/厘米3）； G——环刀内湿样重（克）； V——环刀容积（厘米3）； W——样品含水量（%）。 此法允许平行绝对误差<0.03克/厘米3，取算术平均值。
环刀法测定压实度 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
环刀法测定压实度 一、目的和适用范围 1、本方法规定在公路工程现场用环刀法测定土基及路面材料的密度及 压实度。 2 、本方法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对无机 结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过 2d ，且宜用于施工过程中的压实度 检验。 二、仪具与材料 本试验需要下列仪具与材料： 1 、人工取土器：包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、 手柄）。 2 、天平：感量 0.1g （用于取芯头内径小于 70mm 样品的称量），或 1.0g （用于取芯头内径 100mm 样品的称量）。 3 、其它：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及 测定含水量设备等。 三、方法与步骤 1 、按有关试验方法对检测试样用同种材料进行击实试验，得到最大干密 度 ( ρ dmax ) 及最佳含水量 ( w 0 ) 。 2 、用人工取土器测定砂性土或砂层密度时的步骤： （ 1 ）擦净环刀，称取环刀质量 M 2 ，准确至 0 . 1g.
（ 2 ）在试验地点，将面积约 30cm × 30cm 的地面清扫干净，并将压实 层铲表面浮动及不平整的部分，达一定深度，使环刀打下后，能达到要求 的取土深度，但不得将下层扰动。 （ 3 ）将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放入定向筒 内与地面垂直。 （ 4 ）将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中，至环 盖顶面与定向筒上口齐平为止。 （ 5 ）去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀试样挖出。 （ 6 ）轻轻取下环盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直尺检测 直至修平为止。 （ 7 ）擦净环刀壁，用天平称取出环刀及试样合计质量 M 1 ，准确至 0 . 1g . （ 8 ）自环刀中取出试样，取具有代表性的试样，测定其含水量 （ w ）。 3 、本试验须进行两次平行测定，其平行差值不得大于 0 . 03g /cm 3 。 求其算术平均值。 三、计算 按式（4--10）计算试验的含水量。 式中： w—含水率（%），计算至0.1 m—湿土质量（g） ms—干土质量（g） 按式（ 4 — 11 ）、（ 4 — 12 ）计算试样的湿度及干密度：
填土（环刀）取样方法 、取样数量 土样取样数量，应依据现行及所属行业或地区现行标准执行。 一）依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）和《》（GB5000—2002）取样在压实填土的过程中，应分层取样检验土的和含水量。每50 —100m2面积内应有一个检验点，根据检验结果求得。（） 二）依据《》（JGJ79－2002）取样 当样检验垫层的质量时，对大每50—100m2应不少于1个检验点；对基槽每10 —20m应不少于1个点；每单独应不少于1个点。（环刀法） 1 、整片垫层 （1）面积W 300m2时；环刀法为30 —50m2布置一个；贯入法为10—15m2布置一个。 （2）面积＞300m2时；环刀法为50—100m2布置一个；贯入法为20—30m2布置 一个。 2、下垫层 1 ）参照整片垫层要求。 （2）环刀法每20m至少布置一个；贯入法每5m至少布置一个。 3、单独基础下垫层 1 ）参照整片垫层要求。 2）每个单独基础下垫层不少于两个。 四）依据《城市道路工程施工及验收规程》（DBJ08—225—1997）取样
土、垫层检测频率：每层1000m2测一组，每组3点。（环刀法） 路基、土路肩检测频率：每100m测2点。（环刀法） 、碎石垫层、三渣基层检测频率：每层1000m2测1点。（） 二灰土检测频率：每层1000m2测1点（环刀法）进出口斜坡土基检测频率：每个测1 点。（环刀法） 五）依据《市政工程施工及验收规程》（DBJ08－220－1996）取样 沟槽覆土、沟槽回填填砂胸腔部分和管顶以上500 内检测频率：两井之间每层测一组，每组3 点。（环刀法） 六）依据《市政施工及验收规范》（DBJ08－228－1997）取样 基坑填土的检测频率：每座墩、台或每仓、防汛墙，每层测一组，每组3 点。 二、取样须知 1 、采取的土样应具有一定的代表性，取样量应能满足试验的需要。 2、鉴于基础回填材料基本上是土，在按设计要求及所定的测点处，每层应按要 求，采用时，应注意以下事项： 1 ）现场取样必须是在监督下，由取样人员按要求在测点处取样，而取样、见证人员，必须通过资格考核。 2）取样时应使环刀在测点处垂直而下，并应在夯实层2/3 处取样。 3）取样时应注意免使土样受到外力作用，环刀内应充满土样，如果环刀内土 样不足，应将同类土样补足。 4）尽量使土样受最低程度的扰动，并使土样保持天然含水量。 5）如遇到原状土测试情况，除土样尽可能免受扰动外，还应注意保持土样的 原状结构及其天然。 三、土样存放及运送