《人工凍土物理力學(xué)性能試驗(yàn)(第一部分)人工凍土試驗(yàn)取樣及試樣制備方法》

ICS73

P70

備案號：MT

中華人民共和國煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

MT/T593.1—200×

代替MT/T593.1-1996

人工凍土物理力學(xué)性能試驗(yàn)

第1部分：人工凍土試驗(yàn)取樣及

試樣制備方法

Artificialfrozensoilphysicsmechanicsperformancetest——

Part1:Artificialfrozensoilexperimentsampleand

specimenpreparationmethod

（送審稿）

××××-××-××發(fā)布××××-××-××實(shí)施

國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布

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II

MT/T593.1—200×

第1部分：人工凍土試驗(yàn)取樣及試樣制備方法

1范圍

MT/T593的本部分規(guī)定了人工凍土物理力學(xué)性能試驗(yàn)所需土樣的采集、包裝、運(yùn)輸、貯存方法，試

樣制備方法及采用的試驗(yàn)用儀器、設(shè)備。

本部分適用于粘質(zhì)土、砂土、軟巖等重塑土及凍結(jié)原狀土的取樣、試樣制備。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過MT/T593的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件，其

隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議

的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本部分。

GB/T50123—1999土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

原狀土undisturbedsoil

土樣取出后其顆粒、含水率、密度、膠結(jié)性和結(jié)構(gòu)等物理性能保持不變的土樣。

3.2

重塑土remoldedsoil

土樣取出經(jīng)重新制備后其膠結(jié)性、含水率、密度和結(jié)構(gòu)等物理性能有所改變的土樣。

3.3

試樣specimen

按規(guī)定制備，用于人工凍土物理力學(xué)性能試驗(yàn)的土樣。

3.4

凍結(jié)原狀土試樣frozenundisturbedsoilspecienbelow

從凍結(jié)土結(jié)構(gòu)物中取得凍結(jié)原狀土，進(jìn)行加工而成的凍土試樣。

3.5

凍結(jié)重塑土試樣frozenremoldedsoilspecimenbelow

由原狀土經(jīng)烘干、破碎、配土、加工成型，再負(fù)溫凍結(jié)而成的凍土試樣。

3.6

軟巖softrock

軟巖為松散軟弱的巖體總稱。

4試驗(yàn)用儀器、設(shè)備

4.1取土工具：風(fēng)鎬、巖芯鉆具等。

4.2貯運(yùn)設(shè)備：土樣集裝箱（容量0.03m3以上，保濕，防震）、冷藏運(yùn)輸車（溫度-30℃～-1℃）等

4.3保存設(shè)施：低于-30℃的冷庫或冷箱。

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4.4量具：臺秤和天平（稱量1000g，最小分度值0.5g；稱量500g，最小分度值0.1g；稱量200g，最小

分度值0.01g），量筒（容積100mL，最小刻度值1mL），直角尺（200mm×200mm，分度1mm），游標(biāo)

卡尺（量程200mm，最小刻度值0.02mm）。

4.5碎土設(shè)備：顎式碎土機(jī)或其他碎土設(shè)備。

4.6成型模具：擊實(shí)儀、環(huán)刀、切土盤、切土器等。

4.7其他：烘箱、保濕器、干燥器、木錘、橡皮板、玻璃缸、修土刀、鋼鋸、凡士林、保鮮膜、塑料

袋、土樣標(biāo)簽及其他盛土器皿等。

5基本要求

5.1土樣基本要求

5.1.1土樣在凍結(jié)壁或現(xiàn)場未凍地層中采集時，每塊土樣尺寸不小于250mm×250mm×250mm；在檢查

鉆孔采集時，土樣尺寸不小于φ90mm×200mm。

5.1.2土樣數(shù)量應(yīng)滿足試驗(yàn)項(xiàng)目的要求。

5.1.3土樣采集時應(yīng)作好原始記錄并對每塊土樣進(jìn)行編號，貼上標(biāo)簽。

5.2試樣基本要求

5.2.1規(guī)格：人工凍土單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、人工凍土單軸蠕變試驗(yàn)、人工凍土三軸剪切強(qiáng)度試驗(yàn)、人

工凍土三軸蠕變試驗(yàn)，人工凍土靜水壓力下固結(jié)試驗(yàn)試樣規(guī)格：φ61.8mm×150mm和φ50mm×100mm，

應(yīng)保證試樣最小尺寸大于土樣中最大顆粒粒徑的10倍；土壤凍脹試驗(yàn)試樣規(guī)格：φ（50mm～150mm）

×（25mm～75mm），高徑比為0.5；凍土抗折強(qiáng)度試驗(yàn)試樣規(guī)格：200mm×50mm×50mm。

5.2.2精度：外形尺寸誤差小于1.0%，試樣兩端面平行度誤差不大于0.5mm。

5.2.3配土：重塑土含水和粗細(xì)顆?；旌隙紤?yīng)均勻，試樣擊實(shí)密度均勻。

5.2.4含水率：重塑土含水率與天然含水率，當(dāng)含水率小于40%時誤差不大于1%，當(dāng)含水率大于40%

時誤差不大于2%，或根據(jù)用戶需要確定，同一組試樣的含水率差值在±1.0%。

5.2.5密度：重塑土密度與原狀土密度兩次測定的差值不大于0.03g/cm3，取兩次測量值的平均值。。

6操作步驟

6.1土樣采集及接收管理

6.1.1凍土樣的采集和接收

6.1.1.1從凍結(jié)壁或凍土墻采集的凍土塊，用修土刀修成所需尺寸，并作好土性、標(biāo)高、層位及數(shù)量

等土樣記錄。

6.1.1.2將土樣用雙層塑料袋包裝密封，標(biāo)上標(biāo)簽，并用線繩捆扎好。

6.1.1.3將捆好的凍土樣，用保溫材料（棉絮、玻璃棉或泡沫塑料）和雙層塑料袋包嚴(yán)。再用繩捆扎

好，標(biāo)上標(biāo)簽并附土樣記錄裝入土樣集裝箱。

6.1.1.4用冷藏車（-30℃～-1℃）恒溫運(yùn)至試驗(yàn)地點(diǎn)。

6.1.1.5試驗(yàn)人員根據(jù)土樣記錄驗(yàn)收土樣，驗(yàn)收合格后在驗(yàn)收單上簽字登記。

6.1.1.6將土樣按層位分別存放在-10℃以下恒溫冷庫的指定位置。

6.1.1.7試驗(yàn)后的土樣，應(yīng)保存至提交試驗(yàn)報告后半年，如委托單位事先提出特殊要求，可協(xié)商確定。

6.1.2未凍土樣的采集和接收

6.1.2.1從地質(zhì)檢查孔中取得芯樣，刮去泥漿皮，或從現(xiàn)場未凍土地層中取得土樣，用修土刀修成所

需尺寸，并作好土性、標(biāo)高、層位及數(shù)量等土樣記錄。

6.1.2.2包裝按6.1.1.2規(guī)定進(jìn)行。

6.1.2.3將捆扎好的非凍土樣浸入石蠟中，再次密封，標(biāo)上標(biāo)簽并附土樣記錄裝入土樣集裝箱，運(yùn)至

試驗(yàn)地點(diǎn)。

6.1.2.4按6.1.1.5規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收。

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6.1.2.5將土樣按層位存放在常溫試驗(yàn)室內(nèi)。

6.1.2.6試驗(yàn)后的土樣按6.1.1.7規(guī)定進(jìn)行。

6.2試樣制備步驟

6.2.1常溫試樣的制備

常溫試樣的制備按GB/T50123－1999中3.1的規(guī)定進(jìn)行。

6.2.2凍結(jié)原狀土試樣的制備

6.2.2.1在負(fù)溫試驗(yàn)室內(nèi)，小心開啟原狀土包裝，辨別土樣上下層次，用鋼鋸平行鋸平兩端。無特殊

要求時，使試樣軸向與自然沉積方向一致。用修土刀、切土盤和切土器將土塊修整成型，使其符合5.2.1

和5.2.2的規(guī)定，即可用于試驗(yàn)。

6.2.2.2制備過程中，描述土樣的情況，并記錄它的層位、顏色、有無雜質(zhì)、土質(zhì)是否均勻和有無裂

縫等。

6.2.3凍結(jié)重塑土試樣的制備

6.2.3.1在常溫試驗(yàn)室內(nèi)，小心開啟土樣密封層，去掉土樣表皮，記錄土樣的顏色、土類、氣味及夾

雜物等，并選取有代表性土樣進(jìn)行天然含水率和密度的測定。

6.2.3.2將土樣切碎，在105℃～110℃溫度下恒溫烘干，放入干燥器中冷卻至室溫。

6.2.3.3將烘干、冷卻的土樣進(jìn)行破碎（切勿破碎顆粒）。

6.2.3.4根據(jù)土樣天然含水率，對干土進(jìn)行配水（或加冰晶），并攪拌均勻，密封后放入保濕器內(nèi)養(yǎng)

護(hù)24h以上。

6.2.3.5徹底清洗模具，并在模具內(nèi)表面涂上一層凡士林，分次均勻?qū)⑼翗臃湃肽＞邠魧?shí)，要保證試

樣密度與天然密度在允許誤差范圍內(nèi),誤差范圍按5.2.5執(zhí)行。

6.2.3.6將試樣連同模具密封并在低于-30℃溫度下速凍4h～6h。

6.2.3.7將試