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土工冻土融化压缩试验规程

更新时间:2024-01-26      点击次数:342

38.1     

38.1.1       土样应为冻结黏土和粒径小于2mm  的冻结砂质土。

38.1.2       本试验试验宜在负温环境下进行。严禁在切样和装样过 程中使试样表面发生融化。试验过程中应满足自上而下单向融化。

38.2     

38.2.1       融化压缩仪(图38 .2 . 1)应由加热传压板应采用导热性能好的金属材料制成。试样环应采用有机玻璃或其他导热性低的 非金属材料制成,其尺寸宜为:内径79.8mm,高40.0mm。保温外套可用聚苯乙烯或聚氨酯泡沫塑料。

  

38.2.1 融化压缩仪示意图

 

38.2.2      加荷设备可采用量程为2000kPa  的杠杆式、磅秤式和其他相同量程的加荷设备,其最大允许误差应符合现行国家标准《土工试验仪器  固结仪  1部分:单杠杆固结仪》GB/T 4935.1 的规定。


38.2.3      变形测量设备由百分表或位移传感器组成,量程应为 10mm, 分度值应为0.01mm

38.2.4      恒温供水设备。

38.2.5      原状冻土取样器钻具开口内径应79.8mm


38.3     

38.3.1      在切样和装样过程中不得使试样表面发生融化。

38.3.2      用冻土取样器钻取冻上试样,其高度应大于试样环高度。 将钻样剩余的冻土取样测定含水率。钻样时必须保持试样的层面  与原状土一致,且不得上下倒置。

38.3.3      将冻土样装入试样环,使之与环壁紧密接触。刮平上、下 面,但不得造成试样表面发生融化。测定冻土试样的密度。

38.3.4      在融化压缩容器底部先放透水板,其上放一张润湿滤纸。 将装有试样的试样环放在滤纸上,套上护环。然后在试样上部放  滤纸和透水板,再放上加热传压板。装上保温外套,并将融化压缩  容器放置在加压框架正中。安装百分表或位移传感器。

38.3.5         1kPa  的压力,调整平加压杠杆。调整百分表或位 移传感器到零位。

38.3.6      用胶管连接加热传压板的热循环水进出口与事先装有温 度为40℃~50℃水的恒温水槽,并打开开关和开动恒温器,以保持水温。

38.3.7       试样开始融沉时即开动秒表,分别记录1min 2min 5min10min30min60min 时的变形量。之后每2h 观测记录1次,直到变形量在2h 内小于0.05mm  时为止,并测记最后一次变形量。

38.3.8  融沉稳定后,停止热水循环,并开始加荷进行压缩试验。加荷等级视实际工程需要确定,宜取50kPa、100kPa、200kPa、400kPa 800kPa,最后一级荷载应比土层的计算压力大100kPa~200kPa。

38.3.9  施加每级荷载后24h 为稳定标准,并观测记录相应的压缩量。直到施加最后一级荷载压缩稳定为止。

38.3.10  试验结束后,拆卸仪器各部件,取出试样,测定含水率。

38.4 计算、制图和记录

38.4.1  融沉系数应按下式计算:

9.png(38.4.1)


式中:af0—— 冻土融沉系数(%);

△hf0—— 冻土融化下沉量(mm);

hf0—— 冻土试样初始高度(mm)

38.4.2  冻土试样初始孔隙比应按下式计算:

                      10.png  (38.4.2)

式中:ef0——冻土试样初始孔隙比;

ρf0——冻土试样初始密度(g/cm³)

38.4.3  融沉稳定后和各级压力下压缩稳定后的孔隙比应按下列公式计算:

  11.png        (38.4.3-1)


13.png           (38.4.3-2)

式中:eei——融沉稳定后和压力作用下压缩稳定后的孔隙比; 

hhf0——融沉稳定后和初始试样高度(mm);

△h、△h0——压力作用下稳定后的下沉量和融沉下沉量(mm)。

38.4.4 某一压力范围内的冻土融化压缩系数应按下式计算:

14.png        (38.4.4)

式中:afv—— 某一压力范围内的冻土融化压缩系数(MPa-1)

38.4.5  以孔隙比为纵坐标,单位压力为横坐标,绘制孔隙比与压 力关系曲线。

38.4.6  冻土融化压缩试验的记录格式应符合本标准附录 D  D.68  的规定。



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