MT593.3-200X人工冻土物理力学性能试验.doc

××/T ××××—××××
国家安全生产监督管理总局 发布
××××-××-××实施
××××-××-××发布
人工冻土物理力学性能试验
第3部分：人工冻土静水压力下固结
试验方法
Artificial frozen soil physics mechanics performance test——
Part 3：Consolidation under hydrostatic pressure for
artificial frozen soil test method
（送审稿）

MT/T 593.3—200×
代替MT/T593.3-1996
MT
中华人民共和国煤炭行业标准
ICS73
P70
备案号：

1
MT/T 593.3—200×
目 次
前 言 II
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 试验用仪器、设备 1
5 试样 1
6 基本要求 1
7 试验步骤 2
8 计算及图表 2
附　录　A（规范性附录）人工冻土静水压力下固结试验记录表 3

I
前 言
MT/T 593《人工冻土物理力学性能试验》分为八个部分：
——第1部分：人工冻土试验取样及试样制备方法；
——第2部分：土壤冻胀试验方法；
——第3部分：人工冻土静水压力下固结试验方法；
——第4部分：人工冻土单轴抗压强度试验方法；
——第5部分：人工冻土三轴剪切强度试验方法；
——第6部分：人工冻土单轴蠕变试验方法；
——第7部分：人工冻土三轴蠕变试验方法；
——第8部分：人工冻土抗折强度试验方法。
第1部分至第7部分是对MT/T593《人工冻土物理力学性能试验》的修订，第8部分是MT/T593《人工冻土物理力学性能试验》新增加部分。本部分为MT/T593的第3部分，是对MT/T593.3－1996《人工冻土物理力学性能试验 第3部分：人工冻土静水压力下固结试验方法》的修订，本部分代替MT/T593.3－1996。
本部分与MT/T593.3－1996相比主要变化如下：
——修改了试验温度范围（1996年版的6.3；本版的6.3）；
——引用标准更换成GB/T50123-1999（见第2章）；
——增加了规范性附录“人工冻土静水压力下固结试验记录表”（见附录A ）。
本部分的附录A为规范性附录。
本部分由中国煤炭工业协会提出。
本部分由煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。
本部分起草单位：煤炭科学研究总院建井研究分院、北京中煤矿山工程有限公司、中国矿业大学、安徽理工大学、济南瑞普机电技术有限公司。
本部分主要起草人：李长忠、李嘉玲、周华群、赵玉明。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
——MT/T593.3－1996。
第3部分：人工冻土静水压力下固结试验方法
1　 范围
MT/T 593的本部分规定了人工冻土在静水压力下固结试验所需的试验用仪器、设备，试样，基本要求，试验步骤和结果计算。
本部分适用于测定在恒定静水压力和轴向排气下冻土的固结程度与时间的关系，计算冻土的三维固结度及主固结点。
2　 规范性引用文件
下列文件中的条款通过MT/T 593的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T50123—1999 土工试验方法标准
MT/T 593.1 人工冻土物理力学试验 第1部分：人工冻土试验取样及试样制备方法
3　 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
冻土静水压力下固结 consolidation under hydrostatic pressure for frozen soil
指在某一恒定静水压力作用下冻土试样随时间延长而体积缩小的试验过程。
3.2
冻土三维固结度 degree of three dimensional consolidation for frozen soil
指在某一恒定静水压力作用下冻土试样在任意时间t的体积缩小量Svt与最终体积缩小量Sv之比值。
4　 试验用仪器、设备
4.1 负温三轴固结仪（见图1）：固结静水压力范围：0 MPa ～6MPa（土层深度不大于300m）和0 MPa ～12 MPa（土层深度不大于700m），其波动度：±10kPa。体积变换量测系统分值为1mm3。
4.2 水银温度计（二等标准），温度传感器量程：-40℃～+40℃，精度0.2℃。
5　 试样
5.1 采用负温原状土试样和负温重塑土试样。制备方法按MT/T 593.1中6.2.2和6.2.3的规定进行。
5.2 数量：每种围压2个。
6　 基本要求
6.1 固结静水压力按0.013H确定，其中H为土样所处层位深度（单位：m）。
6.2 压力室排气管畅通，静水压力系统无漏液现象。
6.3 试验温度为-15℃～-1℃内的某一温度时，其波动度不大于±0.2℃，试验温度为-15℃以下的某一试验温度时，其波动度不大于±0.3℃。

图1 负温三轴固结仪示意图
1— 荷重测力环；2— 荷重传感器；3— 位移传感器；4— 乳胶膜；
5— 试样；6— 压力室；7— 不冻液；8— 体变测量仪
7　 试验步骤
7.1 在仪器的试样底座上顺序加放透水石、滤纸、冻土试样、滤纸、透水石及加压帽。
7.2 用乳胶膜套、橡皮圈将上述透水石、冻土试样密封固定在试样底座及加压帽之间，使上加压活塞杆顶住加压帽，并上下同轴对齐。
7.3 密封安装固结仪压力室，并充满不冻液。
7.4 接通体变测量仪，连接并开启记录系统。
7.5 启动加压泵通过体变仪向三轴压力室供液增压并保持所需压力。
7.6 连续记录时间t及对应的三轴压力室进液量△V，直至进液增量趋于零时结束。
7.7 关掉加压泵并卸去三轴压力室压力，让不冻液回到集液罐中。
8　 计算及图表
8.1 按GB/T50123-1999中14.1.16的规定，将图中试样轴向变形d换算为本试验的△V，绘制△V－及对应的半对数坐标下的体变曲线。
8.2 将计算结果填入附录A表内。

附　录　A
（规范性附录）
人工冻土静水压力下固结试验记录表
经过时间（min）
压力
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
时间
变形读数
时间
变形读数
时间
变形读数
时间
变形读数
时间
变形读数
0

0.1

0.25

1

2.25

4

6.25

9

12.25

16

20.25

25

30.25

36

42.25

49

64

100

200

1380（min）

1440（min）

总变形量（mm）

仪器变形量（mm）

试样总变形量（mm）

工程名称： 试 验 者：
土样编号： 计 算 者：
试样编号： 校 核 者：
土样说明： 试验日期：

3