《铁路工程土工试验规程》(TB10102—2004)修订简介

· 标 准规 范 · 《铁路土工试验规程》(TB10102—2004)修订简介 王 鹤 。强世杰 (铁道第一勘察院岩土工程测试 中心，兰州 730000) 摘 要：介绍《铁路工程 土工试验规程》(TB10102--2004)修 订 依据 、原则和主要修订 内容 ，尤其是增加 了 目前使用的新的试 验方法，对铁路工程的勘察、设计与施工具有指导意义，对提高 铁路 工程的建设质量起到积极的作用。 关键词 ：新规范；铁路工程；土工试验 ；修订 内容 中图分类号 ：U212，3l；U214．03 文献标识码 ：B 文章编号 ：1004—2954(2005)0l一0086—03 A Brief Introduction to Revision of Code for Civil Engineering Experiment of Railway Project(TB10102--2004) Wang He，Qiang Shijie Abstract An introduction is given to basis and principles for revi— sion of Code for Civil Engineering Experiment of Railway Project (TB10102--2004)，and specific revisions made for this code， New experiment method is supplemented，which is of significant importance to survey， design，and construction， and to improve— ment of construction quality， Keywords new code；railway project；civil engineering experi— ment；revision Author’s address Geotechnical Engineering Experiment Center of Railway 1 Survey and Design Institute，Lanzhou 730000 《铁路工程土工试验规程》(TB10102—2004)(以 下简称 “本 规程”)是 在《铁路 工程土 工试 验方法 》 (TBJ102--87，含 1996年局部修订版)和《填土密度湿 度核子仪测试规程》(TB／T10217—96)(以下简称“原 规程”)基础上修订而成。内容 由36章另加 5个附录 组成 ，包括了土的物理性 、水理性、力学性、化学性、特 殊土五大类的 33项试验、76种方法，可满足铁路工程 对土工试验的要求。现将本规程的修订依据 、修订原 则 、主要修订内容介绍如下。 1 修 订依据 (1)铁道部《关于下达 2000年铁路工程建设规 范、定额编制计划的》(铁建设函[2000]36号)； (2)“关于《铁路工程土工试验规程》编制大纲的 批复意见”(铁技标(2000)033号)； (3)“关于调整 。试验方法纳规的通知”(铁技标 (2000)054号)； 收稿 日期：2004—09—20 作者简介：王 鹤 (1960一 )，男，工程师 ，1994年毕业于西安铁路工程 职工大学铁道工程专业。 (4)“关于印发《铁路工程土工试验规程》(征求 意见稿)审议会纪要的通知”(铁技标(2001)042号)； (5)“关于印发《铁路工程土工试验规程》(送审 稿)审查会纪要的通知”(铁建技[2002]93号)。 2 修订原 则 (1)本次修订应认真贯彻执行铁道部有关规范改 革的基本原则，充分体现科技进步和发展需要 ，将一些 已通过有关部门鉴定，技术先进、实用性强的科研成果 或经工程实践证明是行之有效的成熟方法纳入本规程。 (2)认 真 处理好 与 国标 《土工 试验 方法 》 (GB／T50123--1999)的协调性，但应注意突出铁道行 业的特点；还应处理好与铁道行业第一 、二层次标准 《铁路工程岩土分 类标准》、《铁路 工程地质勘察规 范》、《铁路路基设计规范》等规范的协调一致，避免出 现矛盾和冲突。 (3)本规程应达到统一部 内各勘察设计 、施工单 位土工试验方法及技术要求的作用。 (4)本次修订除认真 已征集到的意见和建议 外，应对原规程中文字和叙述上不妥之处进行修正或 改编 。 3 主要修订内容 3．1 总则 本章有较大变动 ，主要有以下内容。 (1)明确编制本规程的目的是为统一铁路工程土 工试验方法及技术要求，为工程设计和施工提供可靠 的计算指标和参数。 (2)适用范围改为“适用于铁路工程各类地基土 和填料的基本性质试验”。其含义是应满足《铁路工 程地质勘察规范》(TB10012—2000)附录 F所要求的 “土的物理力学性质试验项 目”和《铁路路基设计规 范》(TB10001—1999)附录 C填料分类所要求的试验 项 目。 (3)本规程第 1．0．3条和第 1．0．4条对试验用水、 化学分析用的试剂、试验采用的仪器设备的基本要求， 是各章节和各试验项 目必须遵守的共同要求。 (4)第 1．0．5条特别指明“铁路工程土工试验除执 行本规程外，尚应符合国家有关强制性标准的规定”。 铁道标准设计 删 LWAYSTANDARDDESIGN 2005(j) 维普资讯 http://www.cqvip.com 王 鹤，强世杰一《铁路工程土工试验规程》(TB10102--2004)修订简介 3．2 术语和符号 术语和符号是本次修订新增加的一章。在对“征 求意见稿”审议 时，专家意见：术语只列易混淆的、需 要特别说明的；符号只列主要的、多次重复的。根据这 一 原则，本规程共列出术语 11个、符号 65个 。根据国 家法定计量单位 的规定 ，对原规程 中部分量的名称 (术语)进行了以下几方面的修改。 (1)将“比重”改为“颗粒密度”。“比重”是量纲 为一的量，该 名词的含 义不太确 切，它与 物理学 中 “重”的含义无关。在国家标准《量和单位》(GB3100 ～ 3102—93)中已废弃了“比重”这个量。国标《工程 岩体试验方法标准》(GB／T50266--99)和《铁路工程 地质勘察 规 范》(TB10012—2001)都采用 “颗 粒 密 度”，不再 使用 “比重”；国标 《土工试验 方法标准》 (GB／T50123—1999)虽然仍采用“比重”，但在条文说 明中明确指出将“比重”作为土工试验中的专用名词 来对待。根据以上情况，本规程将原“比重”改为“颗 粒密度”。 (2)将“含水量”和“膨胀量”分别改为“含水率” 和“膨胀率”。因为在国标《量和单位》(GB3101—93) 中，给比或比率下的定义为：“由两个量所得的量纲一 的商，常称比或比率”。并在注 2中指明：有时用率代 替比率。另 外 ，国 标 《岩 土 工 程 基 本 术 语 标 准 》 (GB／T50279--98)和 《土 工 试 验 方 法 标 准 》 (GB50123—1999)也都改用“含水率”和“膨胀率”。 3．3 含水率试验 (1)原规程 中测定碎石类土的含水率采用 “炒干 法”，本次修订取消了这种方法，可用“烘干法”或“碳化 钙减量法”代替；并在“烘干法”中相应增加了碎石土的 取样数量、烘干时间、平行测定允许差的规定等内容。 (2)新增加的“碳化钙减量法”，其原理是用过量 碳化钙与试样中的游离水混合接触产生化学反映生成 乙炔气体，根据乙炔气体逸出失去的质量，按本规程公 式(4．4．3)计算求得土的含水率。铁道建筑研究设计 院通过“烘干法”与“碳化钙减量法”的对比试验 ，证明 两种方法测得的含水率绝对偏差均在“烘干法”测定 的含水率允许差范围之 内。 (3)对细粒土含水率平行测定的允许差作了修改 (表 1)。 表 1 新旧规程含水率平行测定允许差 ％ 原规程(TBJl02—87) 1 ~ (TB10102--2004) 含水率 l<5 l5—20I 20—40l>40l含水率 l<10l 10—40l>40 允许平行差l 0．5 l 1．0 l 1．5 2．0 允许平行差 0．5 1．0 2．0 3．4 密度试验 本次修订删除了已陈旧落后的《湿度密度计法》， 新纳入了“气囊法”。该方法是经铁道部建设管理司 铁道标准设计 RAILWAY STANDARD DESIGN 2005(J) · 标准 规 范 · 立项 ，铁道建筑研究设计院于 2001年研究成功的现场 密度试验新方法。通过大量对 比试验证明，该方法的 测试精度与灌砂法接近，比灌水法高，测试时间比前两 种方法短。另外 ，“核子射线法”是对原《填土密度湿 度核子仪测试规程》(TB／T10217—96)单行本进行修 订后并入本规程。 3．5 颗粒密度试验 在浮称法和虹吸简法中增加了“毛体积密度”和 “饱和面干密度”的测试步骤和计算公式。因为在击 实试验中对超粒径(>t5 mm或 ≥20 mm或>t40 mm颗 粒含量在 5％ ～30％时)土的最大干密度校正需要采 用毛体积密度。另外，《秦沈客运专线粗粒土压实度 检测方法讨论会纪要》规定 ，对碎石类土和级配碎石 计算孑L隙率和地基系数也采用毛体积密度。因此 ，增 加毛体积密度和饱和面干密度可供实际需要来选用。 3．6 颗粒分析试验 (1)原规程划分砂与粉土是采用细筛最小孑L径 0．1 mm，现 行 国 家 标 准 《岩 土 工 程 勘 察 规 范 》 (GB50021—2001)和 《铁 路 工 程 岩 土 分 类 标 准 》 (TB1o077—2o01)将粒径 0．1 mm改为 0．075 mm，故 本规程细筛最小孑L径也相应改为o．075 mm。 (2)给出了砂 和砾 的级配指标——不均匀系数 (C．。)和曲率系数(C )的计算公式 ，以供铁路路基填料 分类之用。 3．7 界限含水率试验 (1)原规程名称为“液、塑限试验”现修改为“界限 含水率试验”，并相应增加了“收缩皿法缩限试验”，可 根据需要测定液限、塑限 、缩限各界限含水率。 (2)原规程测定液限的方法列有“圆锥仪法”、“联 合测定法”和“碟式仪法”3种。其中，规定用“圆锥仪 法”测定锥体入土深度为 10 mm时的液限，用“联合测 定法”测定入土深度为 17 mm时的液限。本次修订 ， 取消了“圆锥仪法”，因为“联合测定法”同样是采用 76 g圆锥仪 ，不仅可测定入土深度为 17 mm时的液限， 也可测定入土深度为 10 mm时的液限；而且 ，采用 电 磁开关控制 自动放锥，可减少人为影响因素，比手工放 锥更为准确。 圆锥体入土 10 mm时土的含水率并非真正的液 限，它比国际上通用的碟式仪测得液限时土的抗剪强 度高 3～4倍。为了便于国际问交流，国标《土工试验 方法标准》(GB／T50123--1999)规定 以76 g圆锥体入 土深度为 17 mm时的含水率为液限，此值与碟式仪测 得的结果等效。现行 国家标准《岩土工程勘察规范》 (GB50021—2001)确定粘性土的地基承载力标准值 时，按入土深度 10 mm时对应的含水率作为液限计算 塑性指数和液性指数。因此，应根据使用目的，当确定 87 维普资讯 http://www.cqvip.com · 标 准 规 范 · 王 鹤，强世杰一《铁路工程土工试验规程》(TB10102--2004)修订简介 土的液限值用于了解土的物理性质及塑性图分类时， 应采用人土深度 17 mm时的含水率确定液限，当为了 求土的承载力值时，应采用人土深度 10 mm时的含水 率作为液限。 3．8 最大分子吸水率试验 原规程列有“吸水介质法”、“高柱仪法”和“离心 含水当量测定法”3种方法，本次修订取消了前 2种方 法。其理由是，这 2种方法最早是在水 电部 的《土工 试验规程》中采用的方法，在 1960年版的说明书中指 出“有一些苏联学者认为吸水介质法和高柱仪法没有 充分的根据，因而测定的指标不能认为具有一定的物 理意义”，故在 1979年版 中取消 了这 2种方法。原 《铁路工程土工试验方法》(TBJ102--87)中所列的“吸 水介质法”和“高柱仪法”基本上是参照水 电部规程制 定的。因此 ，本次修订也予以取消。 3．9 毛细管水上升高度试验 本试验新增加了“塑限与含 水率 曲线 交会法 ”。 该方法是铁道第一勘察设计院在新疆 、青海地区开展 “盐渍土修筑路基”的科研项 目中总结提 出的测定方 法。实践证明，用这种方法确定毛细管水强烈上升高 度比较准确和符合实际。 3．1 0 固结试验 (1)原规程没有区分固结试验和压缩试验的适用 土类 ，故本规程第 15．1．3条明确“标准 固结试验适用 于饱和的粘性土，当只进行压缩试验时，允许用于非饱 和土”，与 国标《土工试验方法标 准》(GB／T50123-- 1999)取得统一。 (2)本规程第 15．1．4条规定 ：“当采用标准 固结 试验的时间不能满足工程要求时，可采用 12 h快速固 结试验”。该方法是经铁道部建设管理 司批准立项， 由铁道第三勘察设计院等单位进行专题研究。通过对 天津地区 45组一般饱和粘土 、粉质粘土、粉土三类不 同土分别进行 12 h快速固结试验和 24 h加荷一级的 标准固结试验的对比试验 ，并对 12 h快速固结试验结 果采用次固结增量法修正或 值修正，所得结果与标 准固结试验结果基本一致 ，可以满足铁路工程应用的 精度要求。 (3)关于稳定标准。原规程规定“常规 固结试验 以每级压力下固结 24 h，或每小时试样变形量 ：粘性土 不大于 0．005 mm，砂类土不大于 0．01 mm”，现修改为 “当不需测定沉降速率时，稳定标准为每级压力下 固 结 24 h；只测定压缩系数时，每级压力下稳定标准为每 小时试样的变形量不大于 0．005 mm”。 固结试验采用 24 h稳定标准与国标《土工试验方 法标准》(GB／T50123--1999)相一致 ；压缩试验 的稳 定标准，国标采用小于 0．01 mm／h，本规程采用小于 88 0．005 mm／h。根据对比试验资料，如果以 24 h的沉降 量为 100％，则小于 0．01 mm／h标准对粘土其沉降量 仅达到 87％，而采用小 于 0．005 mm／h标 准可达 到 92％以上。因此，本规程仍维持原规定不变。 3．1 1 排水反复直接剪切试验 原规程采用的仪器设备是英 国 ELE公司生产的 直剪／残剪仪，路内只有少数单位配有这种仪器 ；本规 程将此仪器设备改为“应变控制式反复直剪仪”，该仪 器在国内有定型产品，易于选购。另外 ，将粉土 、粉质 粘土的剪切速率 0．065 mm／min修改为0．06 mm／min， 与国标《土工试验方法标准》(GB／T50123--1999)取 得一致。 3．12 三轴压缩试验 原规程只列有“不固结不排水剪”和“固结不排水 剪”两种方法，本次修订新增加 了“固结不排水剪”和 “ 一 个试样多级加荷试验”。为了将后种方法纳入本 规程 ，对其条件进行 了专题研究。通过对上海、天津、 兰州等地 68组土样(其中粘土 32组，粉质粘土 15组 ， 粉土 21组)进行三轴常规方法与“一个试样多级加荷 试验”的 UU和 CU对 比试验 ，并经数理统计分析 (F 检验和 检验)，证明用两种方法测得的 C、 和 C 、 值均无显著差异。因此，经过专家评审，同意将“一个 试样多级加荷试验”纳入本规程。 3．1 3 击实试验 原规程采用的仪器是从 日本进 口的击实仪，其技 术指标与国产击实仪有所不同，现改为按 GB7960～87 标准生产的击实仪，其基本参数与国家标准相一致 ，有 利于技术管理和交流；原规程轻型、重型各列有 1种方 法，修订后轻型有 2种方法，重型有 3种方法，适用范 围有所拓宽，重型击实用 z，法时，可减少试样用量和 试验人员的劳动量。 3．14 。、Ev 平板载荷试验 。和 E 平板载荷试验是新增项 目，是控制路基 压实质量的检测方法。这两项试验是根据铁道建筑研 究院完成的《K 。测试精度影响 因素研究》和《秦沈客 运专线路基关键技术研究——施工质量监控测试仪器 的研制》的科技成果 ，并参照 日本《公路 的平板荷载试 验方法》(JISA1215—1995)修订版和德国《平板荷载 试验》(DIN18134—1993)修订版及德国 1997年颁布 的《道路施工岩土试验技术规程——采用轻型落锤仪 进行动态平板载荷试验》(TPBF--StBTeilB8．3)等标准 编制。 3．1 5 改良土试验 本试验是新增项 目，根据《秦沈客运专线铁路路 基施工技术细则》(试行)，参照《公路工程无机结合料 稳定材料试验规程》(JTJ057—94)编制的。适用于粒 铁道标准设计 舭 WAY STANDARD DESIGN 2005(J) 维普资讯 http://www.cqvip.com · 给 水 排水 · 快速列车密闭式厕所地面接收技术研究与应用 李国锋，贺占民 (铁道第三勘察设计院机械动力与环境工程设计处，天津 300251) 摘 要：介绍国内外快速 列车密闭式厕所的类型、地面接 收技 术设施概况及在秦沈客运专线动车整备库中的应用。 关键词：快速列车；密闭式集便设备；地 面接收技术设施 中图分类号：X703．3 文献标识码 ：B 文章编号 ：1004—2954(2005)O1—0089—03 Research and Application of Ground Receiving Technology for Closed Collecting Toilet in Express Train Li Guofeng，He Zhanmin Abstract An introduction is given to types of closed toilet in ex— pressway train both home and abroad，ground receiving technology used，and the application of this technology to QinShen Passenger Dedicated Railway， Keywords xpress train；closed collecting device；ground receiv— ing technology and equipment Author’S address Environmental Engineering Division of Rail— way 3 Survey and Design Institute，Tianjin 30025 1 1 国内外列车密闭式厕所系统技术发展现状 列车密闭式厕所系统在国外 20世纪 60～70年代 就开始研究应用，至今已有 40余年的历史。列车上的 集便设备经历了储留式、杀菌式、循环式 、生化处理式、 压水冲水式、真空式的发展过程。现在世界各 国铁路 (美国、日本、瑞典、丹麦、德国 ICE及法 国 TGV)普遍 采用真空密闭式厕所 ，代表产品是瑞典 EVAC公司的 2000P型气控真空保持式集便器、2000E型电控 间歇 真空式集便器和美 国 Mmonogram公司的电控真空推 拉式集便器。 世界各国列车密闭式厕所的地面式接收设施方面 收稿日期 ：2004—09一lO；修回日期：2004—11—16 作者简介：李国锋(1971一)，男，工程师，1994年毕业 于天津城建学院 给排水专业。 普遍采用固定式地下吸污管道系统。地下吸污管道主 要以真空式为主，这种方式技术成熟 ，作业效率高 ，抽 吸干净 ，无污染，例如：德国汉堡检修段的大型污物收 集真空中心 、德国汉诺威客整所采用的旋转活塞泵收 集机组 、瑞典和芬兰国铁采用真空喷射器收集机组、韩 国铁路的四通阀式小型真空中心等。除真空式外 ，日 本在新干线采用了重力式，靠污物的重力流入地下管 道。与固定接收设施相结合使用的设施还有吸污车。 近年来 ，为了满足人们快捷 、舒适的旅行需要 ，我 国开行了城际快速列车，其列车密闭式厕所的地面接 收是吸污车作业的。在 固定式管道接收污物方面，尚 属空 白。 2 我国快客列车密闭式厕所加装集便器的必要性 目前 ，中国的环境状况较差，环境保护工作在国际 上处于落后地位。就铁路而言 ，乘客粪便污物就是一 个巨大的污染源。据统计，每年约有 150万 t粪便 由 运行的列车洒 向铁路沿线 (资料来 自《中国统计年鉴 一2001年》)。 长期以来 ，我国铁路客车采用直排式厕所 ，在列车 运行中所飞溅出的粪便不仅污染铁路沿线环境 ，影响 车内卫生，而且造成轨道及其零部件严重锈蚀 ，道床板 结，危害线路和车辆维护人员的身心健康 ，增加了维修 工作量 ，提高了运营成本。 旅客列车提速 ，加剧了直排式厕所在旅途中排放 的粪便污物对周围环境 、线路和车辆 的污染。在路内 大力推广密闭式厕所集便器客车势在必行。 目前 ，我国少数城际间客运快速列车，已加装了密 闭式厕所集便器。这些 密闭式厕所系统主要是瑞典 EVAC、美 国 Monogram和 Microphor生产 的产 品。另 外 ，京沪、京青等线路的部分客车上安装了美国的翻板 径小于40 mm的水泥改 良土、石灰改 良土、水泥石灰 改 良土 、水泥粉煤灰改良土、石灰粉煤灰改 良土、水泥 石灰粉煤灰改良土等各种混合料的击实、无侧限抗压 强度试验和水泥、石灰的剂量测定。 参考文献： [1] TB10102--2004，铁路工程土工试验规程 [S]． [2] TBlO012--2000，铁路工程地质勘察规范 [S]， f 31 TB10001--1999．铁路路基设计规范『S]． 铁道标准设计 RAILWAY STANDARD DESIGN 2005(1) [4] GB／T50123--1999。土工试验方法标准[S]． [5] GB50021—2o01，岩土工程勘察规范[S]． [6] JISA1215--1995(日)，公路的平板荷载试验方法 [S]． [7] DIN18134一l993(德)，平板荷载试验[S]． [8] TPBF--StBTeilB8．3(德 )，道路施工岩土试验技术规程——采用 轻型落锤仪进行动态平板载荷试验[S]． [9] 铁道部．秦沈客运专线铁路路基施工技术细则(试行)[S]．2000． [10] JTJ057—94，公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S]． 维普资讯 http://www.cqvip.com