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附錄F。凍土融化壓縮試驗要點F、0、1。凍土融化過程中在自重作用下產(chǎn)生的沉降為融化下沉。其相對融沉量即為融化下沉系數(shù)δ0 凍土融透后。在外荷載作用下所產(chǎn)生的壓縮變形為融化壓縮,其單位荷重下的相對變形量即為融化后體積壓縮系數(shù)mv，土凍結(jié)過程中由于水分遷移的結(jié)果、形成分凝冰，產(chǎn)生不同程度的凍脹變形 而當(dāng)凍土融化時，由于凍土中冰的融化和一部分水從土中排出，使土體僅在土自重,試樣自重,作用下就產(chǎn)生下沉。這種現(xiàn)象稱之為凍土的熱融沉陷、簡稱為融化下沉,這種融沉性往往是不均勻的。具有突陷性質(zhì) 目前我國常以融化下沉系數(shù)δ0 以往的論文和一些規(guī)范中采用A0表示凍土融化下沉系數(shù).本規(guī)范采用δ0來表示融化下沉系數(shù)是為與現(xiàn)行行業(yè)標準 凍土地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范,JGJ，118使用的符號保持一致 避免同是凍土地區(qū)的規(guī)范出現(xiàn)兩種符號、來描述凍土的融沉性，而以融化體積壓縮系數(shù)mv表示凍土融化后在外荷載作用下的壓縮變形，實際上孔隙比的變化與外壓力的關(guān)系是非線性的、但在壓力變化不大范圍內(nèi),可近似地看成直線關(guān)系。而以融化體積壓縮系數(shù)表示其壓縮性的大小,F 0.2、F。0.7.關(guān)于凍土的融沉和壓縮試驗方法.有實驗室試驗及原位測定兩種。試驗步驟應(yīng)按現(xiàn)行國家標準.土工試驗方法標準 GB T 50123進行、具體內(nèi)容和要求為、實驗室所采用的凍土試樣有兩種.即原狀凍土及用擾動融土配制的凍土試樣、一般應(yīng)采用原狀土、但沒條件采取原狀凍土?xí)r、可從工程地點采取擾動土樣、根據(jù)凍土天然構(gòu)造及物理指標。含水率，密度。進行制備,原狀凍土試樣根據(jù)建筑物對凍土地基的要求 按不同深度采取。由于凍土具有明顯的各向異性及分布不均勻性 一般都要求加密取樣,并在土樣上標明層位方向.凍土還具有較大強度、用常規(guī)的環(huán)刀法難以切取 為此 可采用專門的凍土取樣器來切取試樣，取樣時.凍土土溫一般控制在。0，5.1。0 為好。因為土溫太低往往造成脆性破碎.土溫太高時.即土溫接近0、的凍土在取樣時表面要發(fā)生局部融化，試樣制備或取出后立即置于負溫的保溫瓶中、并送到負溫恒溫箱保存,根據(jù)與原狀凍土相同的土質(zhì)。含水率的擾動土制成的凍土試樣進行對比試驗說明.擾動凍土的融沉系數(shù)小于原狀土的融沉系數(shù),其差值一般均小于5。因此.在沒有條件采取原狀凍土試樣的情況下、采用擾動融土配制試樣 人工回凍。進行融化壓縮試驗時,其mv值應(yīng)作適當(dāng)?shù)男拚?、通過青藏高原.祁連山地區(qū).東北大興安嶺地區(qū)和實驗室試驗所獲得的大量資料發(fā)現(xiàn) 凍土的融沉性僅僅是凍土的固體顆粒,冰和未凍水之間的組合關(guān)系的函數(shù).而與凍土分布地質(zhì)，地理因素關(guān)系不大,1，試驗方法中幾個問題的說明.1 為了模擬天然地基的融化過程，在試驗過程中必須保持試樣自上而下的單向融化。為此，實驗室除用單向加熱使試樣產(chǎn)生自上而下融化外。還必須避免側(cè)向傳熱而造成試樣的側(cè)向融化問題,2.國外的試樣尺寸為高度h與直徑d之比即h、d，1。2.最小直徑采用50mm.對于不均勻?qū)訝詈途W(wǎng)狀構(gòu)造的黏性土 h。d、1 3。1 5。國內(nèi)曾采用的容器面積為45cm2。78cm2等面積?？紤]到凍土融化壓縮室內(nèi)試驗只適用粒徑小于2mm的土,并考慮到試驗儀器可以采用常規(guī)壓縮儀改裝,其試樣及尺寸應(yīng)盡量接近常規(guī)壓縮儀，見圖1.因此、凍土試樣直徑采用8cm 高度采用4cm。高度與直徑之比為1、2.原位試驗的載板面積不宜小于5000cm2的熱壓模板,試樣土體高為25cm，30cm，其比值大約亦為1 2、圖1.融化壓縮儀示意圖1,加熱傳壓板。2 熱循環(huán)水進出口。3 透水板 4，上下排水孔,5.試樣環(huán),6、試樣。7,透水板。8，濾紙.9 導(dǎo)環(huán)。10，保溫外套 3，試驗中當(dāng)融化速度超過天然條件下的排水速度時、融化土層不能及時排水 會使融化下沉產(chǎn)生滯后現(xiàn)象.當(dāng)遇到試驗土層含冰,水。量較大時 融化速度過快、土體又常產(chǎn)生崩解現(xiàn)象,土顆粒與水分一起擠出。使試驗失敗或δ0值偏大。不論室內(nèi)或室外 融化速度均用水溫來控制.一般情況下。實驗室試驗水溫控制在40 50 現(xiàn)場原位試驗水溫不超過90,為宜,加熱時應(yīng)注意由低逐漸升高。當(dāng)土層含冰。水.率大時,可以適當(dāng)降低水溫 試驗環(huán)境溫度較高時，水溫也要適當(dāng)降低,總之實驗室內(nèi)控制在2h內(nèi)使4cm高的土層融化完、原位試驗約在8h內(nèi)融化深度達25cm,30cm即可.4。測定mv值時.規(guī)定預(yù)加荷載10kPa，這主要考慮到土與儀器壁存在摩擦,凍土在融化過程中.有時單靠自重沉陷是困難的、所以施加很小的荷載后。融化固結(jié)能進行的較快些。而又不致對已經(jīng)融化土骨架產(chǎn)生過大的壓密，對mv值影響甚微。2,原位試驗方法介紹、原位測定方法與融土地區(qū)原位荷載試驗方法相似 即開始挖試坑后采用熱壓模板進行逐級荷載試驗、這種方法可以得到各個土層的實際融沉系數(shù)及融化壓縮系數(shù),它可以適用于各種狀態(tài)的凍土，但是由于此方法比較復(fù)雜 勞動強度也較大 一般僅用來測定實驗室內(nèi)難進行的凍結(jié)粗顆粒類土.含礫黏土及富冰土層 原位試驗裝置是由帶加熱的壓模板，加荷設(shè)備.千斤頂或荷重塊.壓力傳感器 帶壓力表的千斤頂,變形測量設(shè)備,可用測針，和反壓裝置。橫梁 錨固板等，組成.見圖2，圖2,現(xiàn)場原位融化壓縮試驗示意圖1，熱壓模板.2.千斤頂、3,變位測針，4、壓力傳感器 5.反壓橫梁.6、凍土 7，融土。8 測量支架,熱壓板的面積不小于5000cm2.用金屬制成圓形或方形的空腔板.下部具有透水孔,見圖3,圖3。熱壓模板示意圖1。固定千斤頂螺絲、2 加熱孔.3,熱壓模板，4，儲水腔 5，透水板 6、加水孔、7.排水孔.試驗前應(yīng)測定土層凍結(jié)狀態(tài)時的含水率及密度,然后在土層表面鋪上1cm.2cm厚的細砂再放置壓模板.調(diào)整熱壓板處于水平、安裝完畢后，施加預(yù)估可能出現(xiàn)的最大荷載 檢查試驗裝置是否牢固 然后加荷、預(yù)壓10kPa 包括壓模板、千斤頂?shù)闹亓?調(diào)整變形測量裝置.即可加熱進行試驗、加熱方法可根據(jù)試驗地點的條件確定.采用電熱器或噴燈加熱。有因加熱導(dǎo)致壓模板受熱不均使試驗土層產(chǎn)生不均勻融化沉陷的缺點。應(yīng)加注意 試樣融沉開始時，可按10min。20min 30min。此后每30min進行觀測和記錄 累計試驗達8h后即可停止加熱.但仍繼續(xù)觀測融化下沉變化,沉降穩(wěn)定標準對于細顆粒土宜取0,05mm h，對砂,粗顆粒土宜取0。1mm.h 然后按工程需要分級加荷進行壓縮試驗,試驗結(jié)束后 拆除試樣裝置、描述融土狀態(tài)、用探針測量試驗土層各個部位的融化深度，取其平均值 同時測定融化土層的含水率、密度等、然后清除融化土層。用上述方法進行下一土層試驗。