1、MT /T 593. 2 -1 996 前言人工地层冻结(简称冻结法)在我国应用已有40年。煤炭行业经过十多年的人工冻土物理力学性能试验，已建立了较完善的冻土力学性能试验体系，其试验数据直接可靠地指导冻结设计和施工，并通过试验研究和与国际同行交流，形成了一套比较完善的人工冻土力学性能试验方法。北京建井研究所根据我国的基本国情和已有的试验方法，并参照国际地层冻结会议试验方法工作委员会所推荐大纲的内容，制定了本标准。本标准在MT/T593人工冻土物理力学性能试验总标题下分为七个部分g第1部分(即MT/T 593. 1)，人工冻土试验取样及试样制备方法第2部分(即MT/T 593.2) ，土壤冻胀试
2、验方法第3部分(即MT/T 593.3)，人工冻土静水压力下固结试验方法第4部分(即MT/T 593.4)，人工冻土单轴抗压强度试验方法第5部分(即MT/T 593.5)，人工冻土三轴剪切强度试验方法第6部分(即MT/T 593.6)，人工冻土单轴压缩蠕变试验方法第7部分(即MT/T593.7)人工冻土兰轴剪切蠕变试验方法本标准由煤炭工业部科技教育司提出。本标准由煤矿专用设备标准化技术委员会归口。本标准负责起草单位g煤炭科学研究总院北京建井研究所。本标准主要起草人g徐兵壮、张云和j、陈湘生、李昆、汪崇鲜。本标准由煤炭科学研究总院北京建井研究所负责解释。327 中华人民共和国煤炭行业标准MT/T
3、 593.2-1996 1 范围人工冻土物理力学性能试验第2部分:土壤冻胀试验方法本标准规定了人工冻土冻胀试验所需的仪器、设备、试验步骤和结果计算。本标准适用于人工冻土冻胀率和冻胀力的测定。2 引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文.在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。MT /T 593.1-1996 人工冻土物理力学性能试验第1部分z人工冻土试验取样及试样制备方法3 定义本标准采用下列定义。3. 1 冻胀率frost heave ratio 试样在无侧向变形无纵向荷载条件下，经单向冻结，其纵向的
4、高度增量与试样原高度比笆，%。3. 2 冻胀力frost heave pressure 试祥在无侧向变形无纵向荷载，且上下端丽限制(无变形)的条件下，经单向冻结后所产生的单位面积轴向推力的平均值，MPao3. 3 开敞系统冻胀试验frost heave test of open system 在试样的一端供给一恒定温度的水源，另一端保持在恒定的负温下所进行的冻胀试验。3. 4 封闭系统冻胀试验frost heave忧stof close system 试样的一端元外部水源供给，并保持恒定的环境温度，而另一端保持在恒定负温下所进行的冻胀试验。4 仪器、量具4. 1 冻胀测定仪，冷端温度低于一10
5、C。4.2 量具z百分表、秒表、天平、定时钟、温度计(国家二级标准以上)。4.3 测温仪(一4040C)，其精度为0.2级2测力仪、数据采集系统等。5 基本要求5. 1 试样5. ,. 1 规格:采用常温圆柱体试样，直径为50150mm，高为2575mm，高径比为.5。5. 1. 2 精度z外形尺寸误差小于1.0%，两端面平行度不得大于0.5mmo 中华人民共和国煤炭工业部19961203批准19971001实施328 MT/T 593.2-1996 5. 1. 3 制备z按MT/T593.1的规定进行。5. 1.4 数量z一次冻胀试验的试样不少于3个。5.2 试验环境温度为(20士2)C或同
6、土样原始地温。6 试验步骤6. 1 调节冻胀仪的冷板温度到所需试验温度，其波动度为士0.2C。若为开敞系统冻胀试验，恒温水源温度调到(20士O.2).C或原始地温，波动度为士0.2.C。6.2 冻胀率测试z6. 2. 1 待冷板温度达到试验温度时，将试样放入冻胀仪中规定位置上，安装好仪表并对量表或位移计调零。若为开敞系统，需接通恒温水源。6.2.2 按1min , 2 min , 5 min , 10 min , 20 min , 30 min , l h , 2 h , 3 h , 6 h , 12 h测读试祥高度变化值，直至1h内其试件高度的变形增量小于原试件高度的0.05%后1h为止。或
7、由数据采集系统自动记录。6.3 冻胀力测试s6. 3. 1 待冷板温度达到试验温度时，将试样放入冻胀仪中规定位置上，安装好仪器、量表，并对量表或测力计调零。若为开敞系统，需接通恒温水源.6. 3. 2 按1min.2 min.5 min.10 min 20 min.30 min.1 h.2 h.3 h.6 h.12 h的时间间隔测读力值，直至读数不变后1h为止。或由数据采集系统自动记录。7 结果计算7.1 冻胀率计算zEIh = M/ho X 100 式中2阳一-t时刻试样的冻胀率，%;D.h Ot时间内试样的轴向变形，mm;ho -一-试验前试样高度.mm。7.2 冻胀力计算=式中:Gfb-一-t时刻试样的冻胀力.MPa;F一-t时刻试样的轴向荷载.N;A一-试样的截面积，mm2。Ih = F/A 7.3 绘制试样冻胀率与时间，冻胀力与时间的关系曲线。 ( 1) ( 2 ) 329
