本文引用GB/T 50123-2019《土工试验方法标准》中固结试验-快速固结试验
1一般规定
1.1土样应为饱和的细粒土。当只进行压缩试验时,可用于非饱和土。
1.2渗透性较大的细粒土,可进行快速固结试验。
2本试验所用的仪器设备应符合下列规定:
TD137-NQ系列全自动气动固结试验仪(通道数可定制)
固结容器:由环刀、护环、透水板、加压上盖和量表架等组成。环刀、透水板的技术性能和尺寸参数应符合现行国家标准《土工实验仪器环刀》SL 370切土环刀及相关标准的规定(图2.1)。
✅加压设备:可采用量程为5kN~10kN的杠杆式、磅秤式或其他加压设备,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第1部分:单杠杆固结仪》GB/T 4935.1、《土工试验仪器固结仪第2部分:气压式固结仪》GB/T 4935.2的有关规定。
✅变形测量设备:百分表量程10mm,分度值为0.01mm,或最大允许误差应为士0.2%F.S的位移传感器。
✅其他:刮土刀、钢丝锯、天平、秒表。
以上产品我公司均有生产和销售
3、试验方法步骤
3.1根据工程需要,切取原状土试样或制备给定密度与含水率的扰动土试样。
3.2冲填土应先将土样调成液限或1.2倍~1.3倍液限的土膏,拌和均匀,在保湿器内静置24h。然后把环刀倒置于小玻璃板上用调土刀把土膏填入环刀,排除气泡刮平,称量。
3.3试样的含水率及密度的测定应符合本标准第5.2.2条、第6.2.2条的规定。对于扰动试样需要饱和时,应按本标准第4.6节规定的方法将试样进行饱和。
3.4在固结容器内放置护环、透水板和薄滤纸,将带有环刀的试样小心装人护环,然后在试样上放薄滤纸、透水板和加压盖板,置于加压框架下,对准加压框架的正中,安装量表。
3.5为保证试样与仪器上下各部件之间接触良好,应施加1kPa的预压压力,然后调整量表,使读数为零。
3.6确定需要施加的各级压力。加压等级宜为12.5kPa、25kPa、50kPa、100kPa、200kPa、400kPa、800kPa、1600kPa、3200kPa。最后一级的压力应大于上覆土层的计算压力100kPa~200kPa。
3.8第1级压力的大小视土的软硬程度宜采用12.5kPa、25.0kPa或50.0kPa(第1级实加压力应减去预压压力)。只需测定压缩系数时,最大压力不小于400kPa。
3.9如系饱和试样,则在施加第1级压力后,立即向水槽中注水至满。对非饱和试样,须用湿棉围住加压盖板四周,避免水分蒸发。
3.14试验结束后,迅速拆除仪器各部件,取出带环刀的试样。需测定试验后含水率时,则用干滤纸吸去试样两端表面上的水,测定其含水率。
固结试验各项指标计算应符合下列规定:
1)试样的初始孔隙比e0应按下式计算:
e0=[ρwGs(1+0.01w0)]/ρ0-1
式中:e0——初始孔隙比。
2)各级压力下固结稳定后的孔隙比e;应按下式计算:
ei=e0-(1+e0)
式中:ei——某级压力下的孔隙比;
∑Δh;——某级压力下试样的高度总变形量(cm);
h0—试样初始高度(cm)。
3)某一压力范围内的压缩系数a应按下式计算:
av=(e0-e0+1)/(pi+1-pi)×10³
式中:av——压缩系数(MPa-1);
pi——某一单位压力值(kPa)。
4)某一压力范围内的压缩模量E,和体积压缩系数m应按下列公式计算:
Es=(1+e0)/av
mv=1/Es=av/(1+e0)
式中:Es——压缩模量(MPa);
mv——体积压缩系数(MPa-¹)。
5)对快速法所得的试验结果,当需要校正时,各级压力下试样校正后的总变形量应按下式计算:
∑Δhi=(hi)t×(hn)tw/(hn)t
(3.3)
式中:∑Δhi——某一压力下校正后的总变形量(mm);
(hi)t——某一压力下固结1h的总变形量减去该压力下的仪器变形量(mm);
(hn)tw——最后一级压力下达到稳定标准的总变形量减去该
压力下的仪器变形量(mm);
(hn)t——最后一级压力下固结1h的总变形量减去该压力下的仪器变形量(mm)。
3.4以孔隙比e为纵坐标,单位压力p为横坐标,绘制孔隙比与单位压力的关系曲线。
。
3.5快速固结试验的记录格式应符合本标准附录D表D.29的规定。