T0139-2019湿陷系数试验 

1 目的和适用范围
  本试验的目的是测定黄土的湿陷系数。
2 仪器设备
  主要仪器设备与本规程T0137试验相同。
3 试样
  切土时应使土样受荷方向与天然土层受荷方向一致，并记录和描述土样的层次、颜色和有无杂质等。各试样间的密度差值不得大于0.03g/cm3，并测定试样含水率。
4 试验步骤
4.1 单线法
4.1.1 切取5 个环刀试样，分别将切好的原状土样的环刀内壁涂一薄层凡士林，然后分别将刀口向下放入护环内。
4.1.2 将底盘放入容器内，底盘上放透水石和滤纸，借助提环螺丝将护环放入容器中，土样上面覆以滤纸和透水石，然后放下加压导环和传压活塞，使各部密切接触，保持平衡。
4.1.3 将加压容器置于加压框架正中，密合传压活塞及横梁，预加1.0kPa 的压力，使固结仪各部密切接触，装好百分表，并调整读数至零。
4.1.4 对5 个试样均在天然湿度下分级加压，分别加至不同的规定压力，按下述进行试验，直至试样湿陷变形稳定为止。
（1）去掉预加荷载，立即加上第一级荷载50kPa，在加上砝码的同时开动秒表，按下述时间读百分表读数：l0min、20min、30min，以后每1h 读数一次，直至达到稳定沉降为止。然后加第二级荷载。沉降稳定的标准是每小时变形量不超过0.01mm。
（2）第二级荷载为100kPa，以后顺次为150kPa、200kPa、400kPa。荷载加上后，按本试验4.1.4（1）规定的时间记录百分表读数至稳定沉降为止。
（3）5 个试样分别在最后一级压力下，达到沉降稳定，稳定标准为每小时变形不大于0.01mm。
（4）而后自试样顶面加水，按本试验4.1.4（1）规定的时间间隔记录百分表读数至再度达沉降稳定。
4.1.5 记读最后一级荷载下达到假定沉降后的百分表读数。拆除仪器，取下试样，测定其含水率和干密度。
4.1.6 试验完毕，放掉容器的积水，拆除仪器，取出土样。在试样中心处取土测定其含水率。
4.2 双线法
4.2.1 切取两个环刀试样，分别将切好的原状土样的环刀外壁涂一薄层凡士林，然后将刀口向下放入护环内。
4.2.2 试样安装同本试验的4.1.2 和4.1.3 条。
4.2.3 2 个试样施加的最大压力一般取300kPa。一个试样在天然湿度下分级加压，分级加压至试样要求的最大压力，直至变形稳定为止。加压与读数方法与本试验的4.1.4 条相同。
4.2.4 另一个试样在天然湿度下施加第一级压力50kPa，变形稳定后即浸水，待湿陷稳定后再按第一个试样的压力分级进行浸水后加压，每级压力下浸水变形稳定后再施加下一级压力。分级加压至试样要求的最大压力，直至湿陷变形稳定为止。
4.2.5 记读最后一级荷载下达到假定沉降后的百分表读数。拆除仪器，取下试样，测定其含水率和干密度。
5 结果整理
5.1 按下列计算湿陷系数：
 hp-hp、
δs=-------------- （T 0139-1）
       h0
式中：δs——湿陷系数，计算至0.001；
hp——在某级压力下，试样变形稳定后的高度（mm）；
h’p——在某级压力下，试样浸水湿陷变形稳定后的高度（mm）。
ℎ0——试样初始高度（mm）。
5.2 本试验记录格式如表T0139-1。
表 T 0139-1 黄土湿陷试验记录
工程编号               试 验 者               
取土深度                计 算 者               
土样编号                校 核 者               
土样描述                试验日期               
试样原始高度0 h =20mm 压力
50 100 150 200 200（在浸水下）
时间 读数 时间 读数 时间 读数 时间 读数 时间读数
9:30 0.000 11:00 0.250 13:00 0.408 15:30 0.570 18:00 0.766
总变形量(mm) 0.250 0.408 0.570 0.766 2.160仪器变形量(mm)
0.021 0.029 0.034 0.037 0.037试样变形量(mm)
0.229 0.379 0.536 0.729 2.123
试样高度h(mm) 19.771 19.621 19.464 19.271 17.877湿陷系数δs p
6 报告
6.1 黄土的性状描述。
6.2 黄土的湿陷系数δs值。

条文说明 

  黄土为第四纪沉积物，由于成因的不同，历史条件、地理条件的改变以及区域性自然气候条件的影响，使黄土的外部特性、结构特性、物质成分以及物理、化学、力学特性均不相同。本试验将原生黄土、次生黄土、黄土状土及新近堆积黄土统称为黄土类土。因为它们具有某些共同的变形特性，需要通过压缩试验来测定。
  压缩变形与湿陷变形的含义不同。压缩变形是指黄土在荷载作用下含水率不变时的垂直变形。这种变形相当于黄土地基未经处理，当建筑物施工时，含水率变化很小，主要是荷载增加所产生的垂直变形。而湿陷变形是指黄土在荷重和浸水共同作用下，由于结构遭破坏产生显著的湿陷变形，这是黄土的重要特性。湿陷系数大于或等于0.015时，称为湿陷性黄土，当湿陷系数小于0.015时，称非湿陷性黄土。
1 黄土湿陷性指标的测定，国内外都沿用单线、双线两种方法，单线法比双线法更适用于黄土变形的实际情况。双线法简便，工作量小，但与变形的实际情况不完全符合，故以单线法为标准方法。
2 黄土湿陷系数试验所用的加荷设备，常用的有杠杆式和磅秤式。近年来，随着压缩应力的增大，也有人采用气压式、液压式等。本试验采用杠杆式加荷设备。垂直变形测量设备一般用百分表，随着仪器自动化（数据自动采集），可采用灵敏度为零级的位移传感器。 
  在相同的试验条件下，高度不同的试样，所反映的各湿陷变形阶段的沉降量以及时间过程均有差异。
4 浸水压力和湿陷系数是划分湿陷等级的主要指标，工业与民用建筑物地基的基底压力大多在200kPa 以下，采用200kPa 的浸水压力接近实际荷载。因此，以200kPa的浸水压力作为评定湿陷系数的标准。
  黄土颗粒间的黏性机理与黏土不同，故对黄土的压缩变形和湿陷变形，一般均采用每小时变形量不大于0.01mm为稳定标准。 

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