土工試驗(yàn)粗顆粒土三軸壓縮試驗(yàn)

土工試驗(yàn)粗顆粒土三軸壓縮試驗(yàn)精選全文可編輯修改精選全文完整版土工試驗(yàn)粗顆粒土三軸壓縮試驗(yàn)67．1??一般規(guī)定67．1．1??土樣應(yīng)為最大粒徑不大于60mm的粗顆粒土。67．1．2??根據(jù)粗顆粒土的性質(zhì)、工程情況和不同的排水條件，本試驗(yàn)分為不固結(jié)不排水剪(UU)、固結(jié)不排水剪(CU)、固結(jié)排水剪(CD)等三種試驗(yàn)類型。67．2??儀器設(shè)備67．2．1??本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：????1??大型三軸儀(圖67．2．1)：包括壓力室、軸向加壓系統(tǒng)、周圍壓力系統(tǒng)、反壓力系統(tǒng)、體變量測系統(tǒng)和孔隙水壓力量測系統(tǒng)等部分：圖67．2．1??大型三軸儀示意圖1-軸向荷載傳感器；2-試樣；3-軸向位移計(jì)；4-壓力室罩；5-頂帽；6-上透水板；7-下透水板；8-橡皮膜；9-量水管；10-體變管；11-壓力庫；12-壓力表；13-孔隙壓力閥；14-進(jìn)水管閥；15-排水閥；16-量水管閥；17-周圍壓力閥；18-反壓力閥；19-通氣閥；20-排氣閥；21-排氣(水)閥?????1)壓力室：為鋼筒，尺寸按試樣大小選用，鋼筒上宜鑲有有機(jī)玻璃窗口；?????2)軸向加壓系統(tǒng)：包括加壓框架、加壓設(shè)備和軸向壓力量測設(shè)備(軸向荷載傳感器、壓力機(jī))等；?????3)周圍壓力系統(tǒng)：包括空氣壓縮機(jī)、壓力庫和恒壓裝置；?????4)變形量測系統(tǒng)：包括大量程百分表(或位移傳感器)和體變管(或體變測量裝置)。????2??附屬設(shè)備：包括對(duì)開成型筒、承膜筒、擊實(shí)錘或振搗器、橡皮膜、真空泵、磅秤、天平、鋼尺、秒表、瓷盤、烘箱等。67．2．2??三軸儀使用前應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行檢查：????1??軸向壓力系統(tǒng)、周圍壓力系統(tǒng)運(yùn)行正常。根據(jù)工程要求確定周圍壓力σ3的最大值，按σ1＞5σ3估算軸向額定壓力。軸向荷載傳感器的最大允許誤差宜為±1％F．S。????2??壓力室應(yīng)密封不泄漏。傳壓活塞應(yīng)在軸套內(nèi)滑動(dòng)正常，孔隙壓力量測設(shè)備的管道內(nèi)應(yīng)無氣泡，各管道、閥門、接頭等應(yīng)通暢不泄漏。檢查完畢后，關(guān)閉周圍壓力閥、排水閥、孔隙壓力閥等；以備使用。????3??橡皮膜應(yīng)不漏水。????4??孔隙壓力量測系統(tǒng)可按本標(biāo)準(zhǔn)第19．2．2條第2款的規(guī)定進(jìn)行檢查。67．3??無黏性粗顆粒土三軸壓縮試驗(yàn)67．3．1??試樣制備應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：????1??試樣尺寸：試樣直徑不應(yīng)小于最大土粒直徑的5倍(D≥5dmax)，試樣高度宜為試樣直徑的2倍～2．5倍(H／D＝2．0～2．5)。一般試樣直徑宜采用200mm～500mm。????2??應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第60．3．2條的規(guī)定備好土料。根據(jù)試驗(yàn)要求的干密度、含水率及試樣尺寸計(jì)算并分層稱取試驗(yàn)所需的土樣，分層不少于5層。????3??將透水板放在試樣底座上，開進(jìn)水閥，使試樣底座透水板充水至無氣泡逸出，關(guān)閉閥門。????4??在底座上扎好橡皮膜，安裝成型筒，將橡皮膜外翻在成型筒上，并使其順直和緊貼成型筒內(nèi)壁。????5??裝入第1層土樣，均勻拂平表面，用振搗法使土樣達(dá)到預(yù)計(jì)高度后，再以同樣方法填入第2層土樣。如此繼續(xù)，直至裝完最后一層，應(yīng)防止粗細(xì)顆粒分離，保證試樣的均勻性。整平表面，加上透水板和試樣帽，扎緊橡皮膜。開真空泵從試樣頂部抽氣，使試樣在30kPa負(fù)壓下直立，再去掉成型筒。????6??檢查橡皮膜，若有破裂處，進(jìn)行粘補(bǔ)，必要時(shí)再加一層。????7??用鋼直尺量測試樣高度H0，用鋼卷尺量測試樣上、中、下部的直徑，試樣平均直徑D0應(yīng)按下式計(jì)算：????式中：D1、D2、D3——試樣上部、中部、下部的直徑(cm)；??????????dm——橡皮膜厚度(cm)。????8??安裝壓力室，旋緊連接螺栓。開壓力室排氣孔，向壓力室注滿水后，關(guān)排氣孔。開壓力機(jī)，使試樣與傳力活塞和軸向荷載傳感器等接觸，當(dāng)軸向荷載傳感器的讀數(shù)微動(dòng)時(shí)立即停機(jī)。并調(diào)整軸向位移計(jì)(百分表)和軸向荷載傳感器為零。67．3．2??試樣飽和應(yīng)按下步驟進(jìn)行：????1??抽氣飽和法：由試樣頂部抽氣，試樣內(nèi)形成負(fù)壓，測記進(jìn)水量管水位讀數(shù)后，徐徐開進(jìn)水閥，使用脫氣水在負(fù)壓作用下，水由下而上逐漸飽和試樣。待試樣上部出水后，持續(xù)20min左右，停止抽氣。徐徐打開周圍壓力閥施加周圍壓力σ3(≤30kPa)，并開試樣上部排氣(水)閥釋放負(fù)壓。提高進(jìn)水管水位，用水頭飽和法繼續(xù)進(jìn)行飽和。????2??水頭飽和法：按本標(biāo)準(zhǔn)第67．3．1條第8款的規(guī)定安裝壓力室，然后徐徐打開周圍壓力閥施加周圍壓力σ3(≤30kPa)和開試樣上部排氣(水)閥，釋放負(fù)壓，測記進(jìn)水量管水位讀數(shù)。開進(jìn)水閥，逐漸提高進(jìn)水量管水頭，水由下而上逐漸飽和試樣，待上部出水后，測記進(jìn)、出水量管水位讀數(shù)。用進(jìn)水量、出水量和孔隙體積估算飽和度。若未達(dá)到要求，適當(dāng)提高水進(jìn)出水管水頭差，最大水頭差不應(yīng)大于2m，仍按上述方法延長飽和時(shí)間，至符合要求為止。????3??二氧化碳(C02)飽和法：二氧化碳飽和系統(tǒng)見圖67．3．2。應(yīng)先按本標(biāo)準(zhǔn)第67．3．1條第8款的規(guī)定安裝壓力室后，然后徐徐開排氣閥(5)，施加周圍壓力σ3(＝30kPa)。開閥門(1)和(3)，使二氧化碳(CO2)由試樣底部注入，由下而上置換試樣孔隙中的空氣。二氧化碳(CO2)的壓力宜為2kPa～10kPa。待水氣瓶(6)內(nèi)的水面冒氣泡30min～60min，再關(guān)閥門(1)，開閥門(2)。利用水頭使試樣飽和。圖67．3．2??二氧化碳飽和系統(tǒng)示意圖????4??飽和度的鑒別。當(dāng)孔隙壓力系數(shù)B≥0．95時(shí)，可認(rèn)為試樣已達(dá)到飽和。當(dāng)B＜0．95時(shí)，應(yīng)繼續(xù)飽和，B值的計(jì)算應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)式(19．8．1-3)計(jì)算。67．3．3??固結(jié)不排水剪試驗(yàn)(CU)(測孔隙壓力)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：????1??試樣飽和后，使量水管水面位于試樣中部，測記讀數(shù)。關(guān)排水閥，測記孔隙壓力的起始讀數(shù)。施加周圍壓力至預(yù)定值，并保持恒定，測定孔隙壓力穩(wěn)定后的讀數(shù)。????2??開排水閥，每隔20s～30s測記排水量管水位和孔隙壓力計(jì)讀數(shù)各1次。在固結(jié)過程中隨時(shí)繪制排水量△V與時(shí)間t或孔隙水壓力u與時(shí)間t關(guān)系曲線。正常情況下，排水量應(yīng)趨于穩(wěn)定，即曲線的下段趨于水平，即認(rèn)為固結(jié)完成。????3??固結(jié)完成后，關(guān)排水閥，測記量水管水位和孔隙壓力計(jì)讀數(shù)。開壓力機(jī)，當(dāng)軸向荷載傳感器微動(dòng)時(shí)，表示活塞與試樣接觸，關(guān)壓力機(jī)，測軸向位移計(jì)讀數(shù)，計(jì)算固結(jié)下沉量△h。????4??以每分鐘軸向應(yīng)變?yōu)?．1％～1．0％的速率施加軸向壓力。試樣的軸向應(yīng)變每0．1％～0．4％測記軸向荷載傳感器、孔隙壓力計(jì)和軸向位移計(jì)讀數(shù)各1次，若有特殊要求，可酌情加密或減少讀數(shù)次數(shù)。有峰值時(shí)，試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行至軸向應(yīng)變達(dá)到峰值出現(xiàn)后的3％～5％。如無峰值時(shí)，則軸向應(yīng)變達(dá)到15％～20％。????5??試驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)孔隙壓力閥，卸去軸向壓力，再卸去周圍壓力，開壓力室排氣孔和排水閥，排去壓力室內(nèi)的水，卸除壓力室罩，揩干試樣周圍余水，去掉橡皮膜，拆掉試樣，并對(duì)剪后試樣進(jìn)行描述。必要時(shí)測定剪切面試樣含水率和分析顆粒破碎情況。????6??其余幾個(gè)試樣應(yīng)分別在不同周