SL 237-060-1999 土工试验规程-粗颗粒土三轴压缩试验.pdf

1、UDC p SL 中华人民土工试验规程Specification of soil test 1999-03-25发布1999-04斗5实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准土工试验规程Specf;cation 01 so;1 test SL237-1999 主编单位z南京水和j科学研究院批准单位z中华人民共秘密水利部施行日期，1999年4月15日中华人民共和勇水利部关于批准发布土工试验规程)SL237-1999的通知水国科1999J139号根据部水利水电技术标准制定、修订计划，由水利部国际合作与科技司主持，以南京水利科学研究院为主编单位修订的主工试验规程，经审查批准为水利行业标准，

2、并予以发布。标准的名称和编号为2主工试验规程SL237-1999o 本标准实施后取代S0128-84，SD128-86 , SD128-87及SDSOl-79 ，包括室内常规土工试验、土始影胀性试验、.土始变形参数试验、土的动力试验、冻土物理性试验、土豹原位试验、粗颗粒土试验和土约化学位试验等内容，涵盖了一般工程土及黄土、膨胀土、盐溃主、红土和冻土等特殊土所需的试验项吕，比较全面地反映了土工试验的内容。本次修订，与原规程相比，增加了引用标准一章多在仪器设备中，增加了仪器设备的检定和校准一节s在楼录中，培加了试验数据的整理与成果报告和室内土工仪器通用要求飞并按标准编写规定的要求.将试验说明书改为

3、条文说明二本标准主编单位=南京水和j科学研究院本标准参编单位2申蜀水和j水电科学研究院长江科学院水利部东北勘测设计院本标准主要起草人:盛树馨窦宣掏秀珍朱思萤徐4自孟李青云郭照灵何晓民程颗粒主三轴压缩试验SL237一060-19991 嚣的和适用范雷1. O. 1 本试验是测定粗颗粒之抗剪强度的种方法。它运常用3至4个试祥，分别在不同恒定湾国压力(HP最小主应力aJ)下，施加轴i起压力(即主应力差叫内).进行剪切至破坏，然后按摩尔-库仑强度理论求得抗剪强度参数。1. O. 2 本烧程适用于测定最大粒径为60mm吉专程颗幸室主的总应力抗剪强度参数、有效应力抗剪强度参数和孔隙压力系数1. O. 3

4、根据粗颗粒土的性质、工程情况和不同的排水条件，本试验分为不理结不排水剪(UU人团结不排水剪(CU入团结排水剪CCD)等三种试验类型。2吉i湾标准5L1I8一95( /il.变控制式三轴仪的校验方法3。5L2370171999在三输压缩试验儿5L237 053-1999 ;l慧，5 顶帽，6巾上放事桩，7下透在桩，8幢)眼;9量事曹，1体变管，11压力廊I12压力雀;13唱孔隙压;1;阀t14 进7)(智阀，15排在阀16-1!7)(骨阀;17-闹闹ffi力阀，18 反压力阀，19通气阀120排气阀;21-卡拉气2 的=600kPa.r;:;出.mltl1. 回=21min27s1飞F、w 3止

5、。i2 3 4一王67 3 9 10 Z如对鸡，ft(min) 留5.4.1-2理结排水量与时再平方根关系曲线样排水至ij体变管，并按本模程5.1的规定进行排水jjj结e题结完成后按本主克程4.4.3的规定草草记体变管水位、子L隙压力汁和输向位移it读数等，测定留结下沉量Ah.464 5.4.3 剪切速亘在控制在每分铃轴向应变o.05%0.1%以内，按本规程4.4的规定进行剪切。5. 4. 4 xt IID结不排水，不测孔隙水压力的剪切试验，在医结完成后.关排水阀、孔隙压力阀，按本规程5.4.3的规定进行剪切.1旦剪切过程中不那孔凉水压力。5.5 画结排水剪(CD)5.5. 1 密结完成后，不

6、关孔隙压力间和排水阂，保持排水条件，以每分钟辙向应变为o.012%0. 003%的剪切速率按本规程4. 5. 1郭4.5. 2约规定进行剪切。并在剪切过程中激记较向测力诗、输IJ位移计、量水管水位和孔隙压力t读数。6计算和事m岳.O. 1 按SL237-017-1999规程5.1. 1 5. 2. 3计算和制图e7记录7.0.1 本试验的记录格式如SL237-017-1999规程表6. O. 11、表6.0.12、表毡，白.1-3.465 粗颗粒土三轴压缩试验SL237-060-1999 1. O. 3 在三轴压缩试验中，根据排水条件的不同，分为不困结不排水剪(UU)、窟结不排水剪(CU)、图

7、结芳草水剪(CDl三种试验类型。其特点积应用见SL237-017-1999三轴压缩试验1. O. 2条文说明。3. 1.1 随着高土石坝建设的发展及对粗颗粒士研究的深入，国内外招继研制了许多大型二轴仪，试祥直径20050白mm、周围压力的为014MPa，其中:以试样直径D为300mm、试祥高度H为600750mm、俄压力3为1.52. 5 MPa的为多数。应用也十分广泛争本规程对试祥尺寸未做具体规定，丐毅据具体情况而定。4. 1. 1 本规程中规定试祥豆径应为试科最大粒径的5倍以上e而i式样离度与试样直径的比值，对试验结果影响也很大，根据对比试验研究结果，离径比大于2时，两端承压板约约束对试样

8、丰部应力分布影响小。而当高径比大于2.5B寸，试验中试样容易歪斜，成果偏低;高经比小子2.0时，试验成果偏高。故本试验建议以高径比为22.5为宜。4. 1. 6 , S. 1. 2 由于祖颗粒士性质不同，有的含有一定的细颗糙，在土体颗粒间有一定的结合力，士体可自立成士往各而较多的粗颗粒土不含章古土颗粒，也就元粘结力作用，土体只有藉助外力才能成豆豆状.放在本规程中分为粘质程颗粒士和无粘性粗颗拉土两类。前者因可自立成土泣，故在试祥常j备中巧在三轴仪底座上或在制样器底座上安装成型德用击实法普通样;后者只宜在三轴仪底座上安装成型篱用击实法或振捣法制祥，然后从试样顶部拍气.施加30kPa左右的负压才能拆

9、去成型筒，IlP藉主主负压才能自成士、柱。租颗粒土颗粒粒径大，颗粒本身强度较高，试验过程中容易735 耳目j破橡皮痰。为了防止橡皮膜被刺破，有以下几矜方法=用二层或三层橡皮摸;在橡皮E草和试样问衬凡块橡皮板z将橡皮膜分为内中外三层s在中层橡皮漠上镶嵌六角形橡皮块，块厚8血阳觅图4.1.衍，外再套一层橡皮摸;在内外橡皮膜之间填厚50阻四砂;在内膜和试挥间夹一层波纹纸.同时在内膜上贴擦了泊的聚氯乙烯片(100mmXIOO mmX 1 mm)，再加外层橡皮膜。显然，这些方法比一般圆筒翠橡皮膜要复杂一些。为消除橡皮膜对试样的影响，应对橡皮膜的影响加以校正a目前校正方法有如下两种:一种是m橡皮膜的弹性摸

10、量计算的校正方法s另一种是采用整体校正方法，I!分别用-层或几层持和j橡皮革草进行试验，两者的差值郎为校正值。4.2, 5.2 对于粘质袒颗粒士，因透水性小，本试验建议用福气饱和法或反压力饱和法乎无粘住粗颗粒士，透水位较大，本试验建议用掘气饱和法、水头饱和法及二氧化碳饱和法等。使用中也可联合使用.如用拍气饱和之后，再继续水头饱和型号效果更好。在这些试验方法中，水头饱租、抽气饱和及反压力饱和法皆为大家所熟悉，已积累了一定的经验。二氧化碳饱和法吕前在国内已有应用，可获得良好的饱和效果。关于饱和度的鉴别方法，因试样尺寸较大，对那些只宜在仪器上帝j样的粗鄂、粒土，是难以用称量法鉴别饱和度的百除了用饱和

11、水量毅孔猿体积估算饱和度外还要用孔隙压力系数B(u!u，)大子、等于95%作为鉴别标准。4.4.2 试样密结稳定标准e一般常用的鉴别标准有2号团结排水量怒于稳定s团结过程中孔凉水压力消散至小子5%或消室主度达95%以上s主固结完成。这里需指出的是.因程颗幸主土性能差别较大，主B元粘住粗颗粒士，透水性能强，思结i时短，不存在次画结i问题，试样在几分铃之内就完成00结。故对此类程颗章主土，在国主主过程可不按./t时间进行j!j记。本试验建议每满2030s测记读数一次，并736 随时绘制L:.Vt或ut关系应线。当曲线的下端趋于水平或孔隙压力u消散到5%以下，那表示国结完成。x.t粮质粗颖辈立士，因

12、渗透位小，题结历对较长，可按G、1/4、L毒、Z5mn.的对i湾问隔浏记读数，并随时绘制L:.V-t 或Vlgt关系也线，当主题结完成或因结度U等于或大于O.饵，整IJ认为jjJ结完成。4.3.2, 4.4.4, 4.5.1.5.3.1 , 5.4.3, 5.5.1 剪切速率是程颗粒土三轴压缩试验中的一个重要问题，宫不仅关系到剪切试验历时始长短，而且关系到试验成果的可靠性。300mm 图4.1、6费占有六边形橡皮块的橡皮旗1 内牵浮4mm; 2 六边形块厚8mffii 3 六边形粘结套辱。半8四m号4持橡皮膜辱2mm许多研究资料表明，当粒径大于5nlffi的颗粒含量(P，)大于70%碍，可m较

13、快的剪切速率s粗颗章主含量P，等于或小子30%40%对，ll其物位主要取决于缀颗粒的性质，)IIJ粗颗粒土就具有粘质士的特征。由此可见，粗颗糙土的位能差异很大，它的剪切速率不能一概而论。然而截至吕前，对粗颗验主剪切速率系统研究的资料甚少，主支那些白细粒性质起决定作用的粗颗粒土，如粘质粗颗粒土，其性能与结粒土相似，剪切速率可参考常规兰轴试验。对无粘性颗辛亘粒土，就不困结不排水剪而言，若不满孔隙水压力，通常范围内对强度影响不大，可根据试验方便来选择剪切速率，采用每分钟轴向应变白.5%1. 0%左右$在国结排水剪中，对于砂土当剪切历对密1000s减少$IJ在.01 s，强度仅增强10%, 影响不大。采用每分钟轴向应变为o.1%O. 5%为宜。综合上述并考虑到粗颗粒土三轴试验试祥尺寸大的特点，本-规程建议剪切速率如表4.3. Z。737 表4.3.2建议的剪切速率(t.!min)主类试验方法轴质粗颗粒土仕l/mn)元浮在性租毅桂土(edmin)不回结不排水剪uu弘10.5 Q.5-1.0 器结革排革剪cuO. 05O. 1 0.1-1.0 理结排水剪CD。.012-0.0030.1-0.5 738