mtt593.5-1996 人工冻土物理力学性能试验 第5部分 人工冻土三轴剪切强度试验方法

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1、MT/T593.5一1996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:第1部分(即MT/T593.1):人工冻土试验取样及试样制备方法第2

2、部分(即MT/T593.2):土壤冻胀试验方法第3部分(即MT/T593.3):人工冻土静水压力下固结试验方法第4部分(即MT/T593.4):人工冻土单轴抗压强度试验方法第5部分(即MT/T593.5):人工冻土三轴剪切强度试验方法第6部分(即MT/T593.6):人工冻土单轴压缩蠕变试验方法第7部分(即MT/T593.7):人工冻土三轴剪切蠕变试验方法本标准的附录A是提示的附录。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:煤炭科学研究总院北京建井研究所。本标准主要起草人:李昆、张云利

3、、陈湘生、徐兵壮、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。中华人民共和国煤炭行业标准人工冻土物理力学性能试验MT/T593.5一1996第5部分:人工冻土三轴剪切强度试验方法1范围本标准规定了人工冻土多试样和单试样三轴剪切强度试验所需的仪器、设备、试样、试验步骤和结果计算。-本标准适用于对负温原状土及负温重塑土三轴剪切强度参数测试和计算.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/T59

4、3.1人工冻土物理力学性能试验第1部分;人工冻土试验取样及试样制备方法MT/T593.4人工冻土物理力学性能试验第4部分:人工冻土单轴抗压强度试验方法3定义本标准采用下列定义。三轴剪切试验triaxialsheartest在不同的恒定围压(即小主应力Qz=03)下施加轴向压应力(即主应力差alTQ3)进行剪切直至破坏的过程。4仪器、设备4.1三轴剪切仪:必须具有。.050o/min,0.1%/min和1%/min三种轴向应变速率。围压6MPa(适用于土层埋深小于300m)或12MPa(适用于土层埋深小于700m)。对应轴压为24MPa和4

5、0MPa,4.2.应力及变形测试元件:量力环、测力仪、千分表、位移计等。4.3温度计(国家二级标准以上)，测温仪(-40^400C，其精度为。.2级)。4.4冷却及温控设备。4.5体变测量仪(体变测读分值为1mm').4.6含水量、密度测试装置等。5试样5.1采用负温原状土试样和负温重塑土试样，其制备方法按MT/T593.1之6.2.2和6.2.3的规定进行。5.2试样数量:1个(单试样分级加载)或3^-4个(多试样分别加载)。中华人民共和国煤炭工业部1996一12一03批准1997一10一01实施MT/T593.5一19966荃本要求应

6、符合MT/T593.4第6章的规定。了试验步骤7.1多试样三轴剪切试验7.1.1核实试样的来源、编号、密度、含水量，并填人附录A(提示的附录)表内。7.1.2根据试样所处层位的静水压力0.013H(单位MPa)，其中H为深度(单位m)，确定出三级围压值:(0.013H一1)MPa,(0.013H)MPa和(0.013H+1)MPa，或(0.013H)MPa,(0.013H+1)MPa和(0.0131-1+2)MPa(当深度小于120m时)。7.1.3施加第一级围压对试样进行固结，固结时间为4-6h,7.1.4轴向应变速率取每分钟0.1%或

7、每分钟1.0/(仅用于同人工冻土单轴抗压强度试验对比)。7.，.5启动三轴剪切仪，当轴向活塞杆接触到上加压头时，对测量轴向荷载及变形的仪表调零。同时测记体变测量仪的数值。试验过程中围压波动度不得大于10kPa,7.1.6试验开始阶段，试样应变每增加0.3肠-0.4%测记轴向荷载及变形各一次，当应变达3%以后，每增加。.6%一。.7%各测记一次;体积变化由体变测量仪随时记录。如果试样特别硬脆或软弱，可酌情加密或减少测记的次数。7.1.7当轴向应力不再增加时，继续加载到轴向应变增加30o-5写，若量力环的量表读数无明显减少，试验直至轴向应变达

8、到20%为止，记录荷载及变形终值。7.18试验结束后卸去轴向荷载和围压，描述试样破坏后形状，测定试验后试样的含水量和密度。7.1.9对其余几个试样，在不同围压下按本标准7.1.1^-7.1.8