MTT 593.3-1996人工冻土物理力学性能试验 第3部分:人工冻土静水压力下固结试验方法.pdf

MT/T 593.3-1996前言人工地层冻结（简称冻结法）在我国应用已有40年。煤炭行业经过十多年的人工冻土物理力学性能试验，已建立了较完善的冻土力学性能试验体系，其试验数据直接可靠地指导冻结设计和施工，并通过试验研究和与国际同行交流，形成了一套比较完善的人工冻土力学性能试验方法。北京建井研究所根据我国的基本国情和已有的试验方法，并参照国际地层冻结会议试验方法工作委员会所推荐大纲的内容，制定了本标准。本标准在MT/T593《人工冻土物理力学性能试验》总标题下分为七个部分：第1部分（即MT/T593.1)：人工冻土试验取样及试样制备方法第2部分（即MT/T593.2）：土壤冻胀试验方法第3部分（即MT/T593.3）：人工冻土静水压力下固结试验方法第4部分（即MT/T593.4）：人工冻土单轴抗压强度试验方法第5部分（即MT/T593.5）：人工冻土三轴剪切强度试验方法第6部分（即MT/T593.6）：人工冻土单轴压缩蠕变试验方法第7部分（即MT/T593.7)：人工冻土三轴剪切蠕变试验方法本标准由煤炭工业部科技教育司提出。本标准由煤矿专用设备标准化技术委员会归口。本标准负责起草单位：煤炭科学研究总院北京建井研究所。本标准主要起草人：陈湘生、李嘉玲、徐兵壮、张云利、李昆。本标准由煤炭科学研究总院北京建井研究所负责解释。330 中华人民共和国煤炭行业标准人工冻土物理力学性能试验MT/T 593.3—1996第3部分：人工冻土静水压力下固结试验方法1 范围本标准规定了人工冻土在静水压力下固结试验所需的仪器、设备、试样，试验步骤和结果计算。本标准适用于测定在恒定静水压力和轴向排气下冻土的固结程度与时间的关系，计算冻土的三维固结度及主固结点。2 引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准必威体育精装版版本的可能性。GBJ123—88土工试验方法MT/T593.1一1996人工冻土物理力学试验第1部分：人工冻土试验取样及试样制备方法3 定义本标准采用下列定义。3.1 冻土静水压力下固结 consolidation under hydrostatic pressure for frozen soil指在某一恒定静水压力的作用下冻士试样随时间延长而体积缩小的试验过程。3.2冻土三维固结度 degree of three dimensional consolidation for frozen soil指在某一恒定静水压力作用下冻土试样在任意时间t的体积缩小量s与最终体积缩小量S、之比值。4仪器、设备4.1负温三轴固结仪（见图1)：固结静水压力范围为0～6MPa(土层深度不大于300m）和0~12MPa（土层深度不大于700m），其波动度为士10kPa。体积变化量测系统分值为1mm。4.2水银温度计（国家二级标准），测温仪（一40～40℃），其精度为0.2级。中华人民共和国煤炭工业部1996-12-03批准1997-10-01实施331 MT/T593.3--1996自动记录装置垂直压力控制仪垂直加压装置压泵图1负温三轴固结仪示意图1-荷重测力环，2-荷重传感器；3-位移传感器；4—乳胶膜；5—试样6—压力室;7—不冻液;8-体变测量仪5试样5.1采用负温原状土试样和负温重塑土试样。制备方法按MT/T593.1之6.2.2和6.2.3的规定进行。5.2数量：每种围压1个。6基本要求6.1固结静水压力按0.013H(单位MPa)确定。其中H为土样所处层位深度（单位m)。6.2压力室排气管畅通，静水压力系统无漏液现象。6.3试验温度为一5～一1℃内的某一温度时，其波动度不得大于士0.2℃，5℃以下的某一试验温度时，其波动度不得大于士0.3℃。7试验步骤7.1在仪器的试样底座上顺序加放透水石、滤纸、冻土试样、滤纸、透水石及加压帽，并上下同轴对齐。7.2用乳胶膜套、橡皮圈将上述透水石、冻土试样密封固定在试样底座及加压帽之间。并使上加压活塞杆顶住加压帽。7.3密封安装固结仪压力室，并充满不冻液。7.4接通体变测量仪并调零，连接并开启记录系统。7.5启动加压泵通过体变仪向三轴压力室供液增压并保持所需压力。7.6连续记录时间t及对应的三轴压力室进液量△V直至进液增量趋于零时结束。7.7关掉加压泵并卸去三轴压力室压力，让不冻液回到集液罐中。8计算及图表按GBJ123中12.0.16的规定，将图中量表读数d换算为本试验的AV，绘制△V一/及对应的半对数坐标下的体变曲线。从图中求出主固结点及对应的时间。332