4.3 测定黄土湿陷性的试验

4.3.1  测定黄土湿陷系数δ_s、自重湿陷系数δ_zs、湿陷起始压力p_sh和绘制压力-湿陷系数(p-δ_s)曲线的室内压缩试验应符合下列规定：

    1  土样的质量等级应为Ⅰ级不扰动土样；

    2  环刀面积不应小于5000mm²；使用前应将环刀洗净风干，透水石应烘干冷却；

    3  加荷前，环刀试样应保持天然湿度；

    4  试样浸水宜用蒸馏水；

    5  试样浸水前和浸水后的稳定标准，应为下沉量不大于0.01mm/h。

4.3.2  测定湿陷系数除应符合本标准第4.3.1条的规定外，尚应符合下列规定：

    1  分级加荷至试样的规定压力，下沉稳定后，试样浸水饱和至附加下沉稳定，试验终止。

    2  压力在(0～200)kPa范围内，每级增量宜为50kPa；压力大于200kPa时，每级增量宜为100kPa。

    3  湿陷系数δ_s值，应按下式计算：

式中：h_p——保持天然湿度和结构的试样，加至一定压力时，下沉稳定后的高度(mm)；

      h＇_p——加压下沉稳定后的试样，在浸水饱和条件下，附加下沉稳定后的高度(mm)；

      h₀——试样的原始高度(mm)。

    4  测定湿陷系数δ_s的试验压力，应按土样深度和基底压力确定。土样深度自基础底面算起，基底标高不确定时，自地面下1.5m算起；试验压力应按下列条件取值：

     1)基底压力小于300kPa时，基底下10m以内的土层应用200kPa，10m以下至非湿陷性黄土层顶面，应用其上覆土的饱和自重压力；

     2)基底压力不小于300kPa时，宜用实际基底压力，当上覆土的饱和自重压力大于实际基底压力时，应用其上覆土的饱和自重压力；

     3)对压缩性较高的新近堆积黄土，基底下5m以内的土层宜用(100～150)kPa压力，5m～10m和10m以下至非湿陷性黄土层顶面，应分别用200kPa和上覆土的饱和自重压力。

4.3.3  测定自重湿陷系数除应符合本标准第4.3.1条的规定外，尚应符合下列规定：

    1  分级加荷，加至试样上覆土的饱和自重压力，下沉稳定后，试样浸水饱和，附加下沉稳定，试验终止。上覆土的饱和自重压力应自天然地面算起，挖、填方场地应自设计地面算起。

    2  试样上覆土的饱和密度，可按下式计算：

式中：ρ_s——土的饱和密度(g/cm³)；

      ρ_d——土的干密度(g/cm³)；

      S_r——土的饱和度，可取S_r＝85％；

      e——土的孔隙比；

      d_s——土粒相对密度(比重)。

    3  自重湿陷系数δ_zs值，可按下式计算：

式中：h_z——保持天然湿度和结构的试样，加压至该试样上覆土的饱和自重压力时，下沉稳定后的高度(mm)；

      h＇_z——加压稳定后的试样，在浸水饱和条件下，附加下沉稳定后的高度(mm)。

4.3.4  测定压力-湿陷系数(p-δ_s)曲线和湿陷起始压力除应符合本标准第4.3.1条的规定外，尚应符合下列规定：

    1  可选用单线法压缩试验或双线法压缩试验；

    2  从同一土样中所取环刀试样，其密度差值不得大于0.03g/cm³；

    3  压力在(0～150)kPa范围内，每级增量宜为25kPa～50kPa，压力大于150kPa时，每级增量宜为50kPa～100kPa；

    4  测定压力-湿陷系数(p-δs)曲线时，试验最大压力应大于土样所处位置处附加压力与上覆土的饱和自重压力之和；

    5  单线法压缩试验不应少于5个环刀试样，且均应在天然湿度下分级加荷，分别加至不同的规定压力，下沉稳定后，各试样浸水饱和，附加下沉稳定，试验终止；

    6  双线法压缩试验，应按下列步骤进行：

    1)应取2个环刀试样，分别对其施加相同的第一级压力，下沉稳定后应将2个环刀试样的百分表读数调整一致，调整时应考虑各仪器变形量的差值；

    2)应将2个环刀试样中的一个试样保持在天然湿度下分级加荷，加至最后一级压力，下沉稳定后，试样浸水饱和，附加下沉稳定，试验终止；

    3)应将环刀试样中的另一个试样浸水饱和，附加下沉稳定后，在浸水饱和状态下分级加荷，每级荷载下沉稳定后继续加荷，加至最后一级压力，下沉稳定，试验终止；

    4)当天然湿度的试样在最后一级压力下浸水饱和，附加下沉稳定后的高度与浸水饱和试样在最后一级压力下下沉稳定后的高度不一致且相对差值不大于20％时，应以前者的结果为准，对浸水饱和试样的试验结果进行修正；相对差值大于20％时，应重新试验。

4.3.5  现场测定湿陷性黄土的湿陷起始压力，可采用单线法静载荷试验或双线法静载荷试验，并应符合下列规定：

    1  单线法静载荷试验：应在同一场地相邻地段和相同标高的天然湿度土层上设3个或3个以上静载荷试验，分级加压，分别加至各自的规定压力，下沉稳定后，向试坑内浸水至饱和，附加下沉稳定后，试验终止。

    2  双线法静载荷试验：在同一场地的相邻地段和相同标高，应设2个静载荷试验。其中1个应设在天然湿度的土层上分级加压，加至规定压力，下沉稳定后，试验终止；另1个应设在浸水饱和的土层上分级加压，加至规定压力，下沉稳定或确认土体已破坏后，试验终止。

4.3.6  在现场采用静载荷试验测定湿陷性黄土的湿陷起始压力，尚应符合下列规定：

    1  承压板的底面积宜为0.50m²，试坑边长或直径应为承压板边长或直径的3倍，安装载荷试验设备时，应保持试验土层的天然湿度和原状结构，压板底面下宜用10mm～15mm厚的粗、中砂找平；

    2  每级加压增量不宜大于25kPa，试验终止压力不应小于200kPa；

    3  每级加压后，按间隔15min、15min、15min、15min各测读1次下沉量，以后每隔30min观测1次，当连续2h内，每1h的下沉量小于0.10mm时，认为压板下沉已稳定，即可加下一级压力；

    4  试验结束后，应根据试验记录，绘制判定湿陷起始压力的p-S_s曲线图。

4.3.7  现场采用试坑浸水试验测定自重湿陷量的实测值和自重湿陷下限深度时应符合下列规定：

    1  试坑宜挖成圆形或方形，其直径或边长不应小于湿陷性黄土层的底面深度，并不应小于10m；试坑深度宜为0.5m，最深不应大于0.8m。坑底宜铺100mm厚的砂砾石。

    2  试坑内应对称设置观测自重湿陷的深标点，最大埋设深度应大于室内试验确定的自重湿陷下限深度，各湿陷性黄土层分界深度位置宜布设有深标点。在试坑底部，由中心向坑边以不少于3个方向，均匀设置观测自重湿陷的浅标点。在试坑外沿浅标点方向10m或20m内设置地面观测标点。观测精度宜为±0.5mm。

    3  试坑内的水头高度不宜小于300mm。在浸水过程中，应观测湿陷量、耗水量、浸湿范围和地面裂缝。湿陷稳定后可停止浸水，稳定标准为最后5d的平均湿陷量小于1mm/d。

    4  设置观测标点前，可在坑底面打一定数量及深度的渗水孔，孔内应填满砂砾。

    5  应在试坑内停止浸水前，测试自重湿陷性土层的饱和度。

    6  试坑内停止浸水后，应继续观测不少于10d，且最后连续5d的平均下沉量不大于1mm/d，试验终止。