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内蒙古高纬度多年冻土区公路冻土静三轴压缩试验规程DB15∕T 2423-2021.pdf

冻土静三轴压缩试验仪（如图1所示）由周围压力系统、温度控制系统等组成。变速率可调， 向荷载200kN：最大围压20MPa，波动范围不超过10kPa

4.4.2应力及变形测试元件

压力传感器：量程0kN～200kN，精度1%；位移传感器：轴向量程0mm～50mm，精度1%；数据自 动采集系统等。

图1冻土静三轴压缩试验仪示意图

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5.1.1土样块体采集应取细粒土、砂类土土样，每块土样尺寸应大于等于250mm×250mm×250mm； 钻孔采集时，土样直径大于等于90mm，高度大于等于200mm 5.1.2每组冻土三轴压缩试验需要试样数量大于等于6个，需根据试验参数及要求预估取样数量。 5.1.3土样采集时，对每块土样进行编号并记录好采样地点、天气情况、时间、气温、深度、土样号， 采样人等采样说明，并给土样贴上标签。

5.2.1规格：试样最小尺寸应大于土样中最大颗粒粒径的10倍，试样应为直径61.8mm、高度125mm 或直径50mm、高度100mm的圆柱形试样

5.2.2精度：外形尺寸误差小于1.0%。

5.3.1冻土的取样和接收，按下列步骤进行：

a）从冻结面采集的冻土块应符合5.1.1土样块体尺寸要求； 采用钻探方法采集冻土试样时，在多年冻土段、冻结黏性地层中，宜采用快速干钻法，避免 扰动冻土，取芯样时，采用缓慢泵压法退芯，土样尺寸应符合5.1.1钻孔法土样尺寸要求； 取出的试样自上而下按顺序摆放，作好土样特征、取样深度、取样层位、土样名称、土样数 量等土样记录； 将土样密封包装，贴上标签，并注明“上、下”字样，以示土样层位； 将封装好的冻土样用保温材料和密封袋包严，贴上标签并附土样记录装入温度控制箱； f 冷藏运输至试验场所： g 试验人员根据土样记录验收土样，验收合格后在验收单上签字登记： h 将土样按层位分别存放在温度控制箱的指定位置，存放温度按照试验需求确定，应尽量减少 存放过程中的搬运，以减少对土样的扰动； i）试验后的士样，应按照相关规程、规范及委托单位事先要求进行保存

a）从冻结面采集的冻土块应符合5.1.1土样块体尺寸要求； b 采用钻探方法采集冻土试样时，在多年冻土段、冻结黏性地层中，宜采用快速干钻法，避免 扰动冻土，取芯样时，采用缓慢泵压法退芯，土样尺寸应符合5.1.1钻孔法土样尺寸要求； 取出的试样自上而下按顺序摆放，作好土样特征、取样深度、取样层位、土样名称、土样数 量等土样记录； d 将土样密封包装，贴上标签，并注明“上、下”字样，以示土样层位； e） 将封装好的冻土样用保温材料和密封袋包严，贴上标签并附土样记录装入温度控制箱； 冷藏运输至试验场所： g 试验人员根据土样记录验收土样，验收合格后在验收单上签字登记； h 将土样按层位分别存放在温度控制箱的指定位置，存放温度按照试验需求确定，应尽量减少 存放过程中的搬运，以减少对土样的扰动； 试验后的土样，应按照相关规程、规范及委托单位事先要求进行保存

5.3.2未冻土的取样和接收，按下列步骤进行：

土样可在试坑、平洞、竖井、天然地面及钻孔中根据需要选取代表性土进行采取； 从现场采集的土样应符合5.1.1土样块体尺寸要求，并作好土样特征、取样深度、取样层位 土样名称、土样数量等土样记录； 将土样立即密封包装，贴上标签，并注明“上、下”字样，以示土样层位；

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d）将封装好的非冻土样浸入石蜡中，再次密封，标上标签并附土样记录装箱，运至试验地点； 试验人员根据土样记录验收土样，验收合格后在验收单上签字登记； f）将土样按层位存放在常温试验室内； g）试验后的土样，应按照相关规程、规范及委托单位事先要求进行保存

5.4.1冻结原状士试样的制备，按下列步骤进行

5.4.2冻结重塑土试样的制备，按下列步骤进

6.1.1核对试样的来源、编号、密度、完整性，并做好记录。

1.2仪器核查：冻土静三轴压缩试验仪管路应通畅、活塞应能滑动，各连接处应无漏气，加压 无漏液情况；橡皮膜在使用前应仔细检查，方法是在膜内充气，扎紧两端，然后在沉入水下检查

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6.1.3开启温度控制系统，设置试验需要温度，降低冻土静三轴试验仪压力室环境温度至试验温度并 稳定1h以上，30min内温度波动范围不超过0.1℃视为温度稳定。 6.1.4把制作完成的的标准原状冻土试样或重塑冻土试样套上橡皮膜装入压力室内。

6.2.5对其它试样，不同围压下按6.1.1~6.1.4和6.2.1～6.2.4规定的步骤

轴向应变按式1计算：

1一轴向应变值，用百分比表示； Ah.一轴向变形，单位为毫米（mm）

Ah一轴向变形，单位为毫米（mm）；

试样面积的校正按式2计算：

一试样的校正截面积，单位为平方毫米（mm）：

A。一试样初始截面积，单位为平方毫米（mm²）： 8一轴向应变值，用百分比表示。

7.4内摩擦角和粘聚力

1.4内摩擦角和粘聚力

7.4.1绘制应力应变关系曲线

GB/T 39909-2021 科技计划形成的科学数据汇交 通用数据元在直角坐标纸绘制主应力差（）与应变ε1关系

7.4.2绘制莫尔破损应力圆

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以（，一の3）的峰值点为破坏点，无峰值时，取15%轴向应变主应力差值作为破坏点。以轴向应 9u+O3y 力为横坐标，剪应力为纵坐标，在横坐标上以为圆心 为半径（注脚表示破 2 2

7.4.3 求解抗剪强度

图2冻土静三轴压缩试验剪切强度包线图

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式中： Et一弹性模量，单位为兆帕（MPa）； （0GB/T 32202-2015 油气管道安全仪表系统的功能安全评估规范，一0：）0.5—50%的破坏应力，单位为兆帕（MPa）