图7.4相对沉降量与压力关系曲线七、记录表格表7.2现场冻土融化压缩试验记录表八、思考题1.什么是融沉系数？......
2023-10-02
室内冻土融化压缩试验：冻土试验指导
【摘要】：测定冻土试样的密度。放置融化压缩容器位于加压框架正中。直至施加最后一级荷载压缩稳定为止。图7.2孔隙比与压力关系曲线七、记录表格表7.1冻土融化压缩试验记录表
三、仪器设备
1.融化压缩仪（图7.1）：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。
图7.1 融化压缩仪示意图
1—加热传压板；2—热循环水进、出口；3—透水板；4—上、下排水孔；5—试样环；6—试样；7—透水板；8—滤纸；9—导环；10—保温外套
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。
3.变形测量设备：量程为10mm，分度值为0.01mm的百分表或准确度为全量程0.2%的位移传感器。
4.恒温供水设备。
5.原状冻土钻样器：钻样器宜由钻架和钻具两部分组成。钻具开口内径为79.8mm。钻样时将试样环套入钻具内，环外壁与钻具内壁应吻合平滑。
四、试验要求
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。试验过程中试样应满足自上而下单向融化。
五、试验步骤
1.用冻土钻样器钻取冻土试样，其高度应大于试样环高度。从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。
2.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。
3.在融化压缩容器内先放透水板，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。在试样上放滤纸和透水板，再放上加热传压板。然后装上保温外套。放置融化压缩容器位于加压框架正中。安装百分表或位移传感器。
4.施加1kPa的压力，调平加压杠杆。调整百分表或位移传感器到零位。
5.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。
6.试样开始融沉时即开动秒表，分别记录1min、2min、5min、10min、30min、60min时的变形量。以后每2h观测记录1次，直至变形量在2h内小于0.05mm时为止，并测记最后一次变形量。
7.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100～200kPa。
8.施加每级荷载后24h为稳定标准，并测记相应的压缩量。直至施加最后一级荷载压缩稳定为止。
9.试验结束后，迅速拆卸仪器各部件，取出试样，测定含水率。
六、试验结果计算
融沉系数应按下式计算：
式中 a0——冻土融沉系数，%；
Δh0——冻土融化下沉量，cm；
h0——冻土试样初始高度，cm。
冻土试样初始空隙比按下式计算：
式中 e0——试样初始孔隙比；
ρw——水的密度，g/m3；
ρ0——水的初始密度，g/m3；
Gs——土粒比重；
ω——试样含水率，%。
融沉稳定后和各级压力下压缩稳定后的孔隙比应按下式计算：
式中 e、e0——融沉稳定后和压力作用下压缩稳定后的孔隙比；
h、h0——融沉稳定后和初始试样高度，cm；
Δh、Δh0——压力作用下稳定后的下沉量和融沉下沉量，cm。
某一压力范围内的冻土融化压缩系数应按下式计算：
式中 a——某一压力范围内的融化压缩系数，MPa-1；
pi+1、pi——分级压力值，kPa；
ei+1、ei——与分级压力相应的空隙比。
绘出孔隙比与压力的关系曲线，如图7.2所示。
图7.2 孔隙比与压力关系曲线
七、记录表格
表7.1 冻土融化压缩试验记录表
有关冻土试验指导的文章
- 详细阅读
- 详细阅读
-
冻土试验指导：试验结果计算详细阅读
当忽略试样体积变化时：2.应力计算2.1剪应力强度计算对于轴对称三轴剪切：式中 τ——剪应力强度，MPa； σ1——轴向主应力，MPa； σ3——径向主应力，MPa。......
2023-10-02
- 详细阅读
- 详细阅读
-
冻土冻结温度试验指南详细阅读
本试验的目的是掌握测定土体的冻结温度的方法，了解土冻结过程中的温度特征。根据А·П·波仁诺娃的试验资料表明，各种土的冻结和融化过程，其温度特征都可以分成五个阶段，砂土、膨润土的冷却-冻结曲线如图3.1和图3.2所示。图3.1砂土的冷却-冻结曲线图3.2膨润土（细黏土）的冷却-冻结曲线图3.1和图3.2中：Ⅰ——冷却与过冷阶段。......
2023-10-02
-
冻土试验仪器设备及工作原理详细阅读
箱内设置散热器、风扇、加热器、温度传感器，箱外设置制冷控温系统和二级温控器。散热器内设有循环液流通管，并与制冷控温系统相连，其控温原理与上述试样筒顶、底板的控温原理相同，只不过这里是散热器与箱内空气之间进行热交换。位移传感器布设在顶板上方，可测试试验过程中土样的轴向变形量。......
2023-10-02
-
冻土试验指导：根据比尺关系和实际指数求解β、详细阅读
根据各比尺之间的关系和野外实际冻结指数I，分别求出所对应的β、K和CI。其中，K为实验室修正系数，CI为冻结指数相似比，βp、Ip、Hp表示经比尺简化后的室内试验所对应的参数。由此，推导出两者之间的相关表达式为：根据预定模型的模拟冻深值和实际气象资料，确定实验室修正系数K值和冻结指数相似比CI值，制定模型试验降温制度，以此来提高模型和真实气象条件的吻合度，减少在试验模拟过程中复杂、多变条件的不利影响。......
2023-10-02
相关推荐