22 黄土湿陷性试验

22 黄土湿陷性试验

22.1 一般规定

22.1.1 黄土湿陷性是黄土在一定的压力、浸水作用下，产生压缩、湿陷变形的过程。

22.1.2 黄土湿陷性试验应根据不同工程要求，分别测定黄土的湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力。

22.1.3 本试验在同一土样中制备的试样密度差值不得大于0.03 g/cm3。

22.2 湿陷系数的测定

22.2.1 本试验采用的仪器设备应符合本规程第15.2.1条规定。环刀面积不得小于50cm2。

22.2.2 试验操作应按下列步骤进行：

1 切土时，应使试样的加荷方向与土层受压方向一致。如遇有大孔隙贯通试样时，应用切余的碎土填入堵塞。

2 试样安装及施加预压应按本规程第15.2.2条第2~3款步骤进行。浸水水质应采用纯水，当有特殊要求时，可按要求的水质浸水，但应在报告中加以注明水质条件。

3 记录初读数后，立即卸除预压力，开始施加第一级压力50 kPa，加压后，每隔1h测记百分表读数一次，直至试样变形稳定为止。

4 加压等级一般为50、100、150、200 kPa，最后一级压力应按取土深度而定：从基底算起至10m深度以内，压力为200 kPa；10 m以下至非湿陷性土层顶面，使用其上覆土层的饱和自重压力，当大于300 kPa时，仍应用300 kPa；当基底压力大于300 kPa时，宜按实际压力确定。

5 当试样在最后一级压力下变形稳定后，向容器内注入纯水，水面应高出试样顶面，并保持该水面直至试验结束。每隔1h测读百分表一次，直至试样变形稳定为止。稳定标准为0.01mm/h。

6拆卸仪器及试样应符合本规程第15.2.2条第11款的规定。

22.2.3 试验结果应按下式计算：

h h h p

p '-=

s δ （22.2.3）

式中 δs ——湿陷系数；计算至0.001；

h p ——试样在加至最后一级压力时，下沉稳定后的高度(mm)；

p

h '——试样在加至最后一级压力稳定后，经浸水下沉稳定的高度(mm)；

h 0——试样的原始高度(mm)。 22.2.4 记录格式应符合表22.2.4的要求。

表22.2.4 黄土湿陷性试验记录

试样编号 仪器号 试验方法 试样初始高度 mm 试样含水率 试样密度 颗粒密度

复核 年 月 日 试验 年 月 日

22.3 自重湿陷系数的测定

22.3.1 本试验采用的仪器设备应符合本规程第22.2.1条规定。 22.3.2 试验操作应按下列步骤进行:

1 试样制备及安装应按本规程第22.2.2条第1~2款步骤进行。 2土的饱和自重压力按下式计算确定。

i n

sri

H P ⨯

=∑=1i g ρn z （22.3.2-1）

4

4

85.085

.01(01.01w w si

i

i

i

w ρρ

ρ

ρ

ρ

+-

+=

）o o sr （22.3.2-2）

式中 P z ——该土样深度处上覆土的饱和（Sr 为85%）自重压力(kPa)，计算至1kPa ；

g n ——重力加速度（＝9.81 m/s 2）； n ——该深度范围内土的分层数； H i ——第i 层土的厚度(m);

i

s r ρ

——第i 层土的饱和密度（g/cm 3）；

i o ρ——第i 层土的密度（g/cm 3）； w oi ——第i 层土的含水率（％）；

i s ρ——第i 层土的颗粒密度（g/cm 3

）

； 4w ρ——4 ℃时水的密度（g/cm 3

）

。 3 将试样保持在天然湿度下，施加土的饱和自重压力。当饱和自重压力小于50 kPa 时，可一次施加；当大于50 kPa 时，应分次施加。每次加压不应大于50 kPa ，每次加压的时间间隔不应少于15 min 。如此连续加压直至饱和自重压力P z 为止。加最后一次压力后，每隔1h 测记百分表读数一次，直至试样变形稳定为止。

4 浸水后湿陷变形应按本规程第22.2.1条第5款步骤测定。

5 拆卸仪器及试样应符合本规程第15.2.2条第11款的规定。 22.3.3 试验结果应按下式计算：

z 'h h h -=

z zs δ （22.3.3）

式中 δzs ——自重湿陷系数，计算至0.001；

h z ——保持天然的湿度和结构的试样，加压至土的饱和自重压力时，下

沉稳定后的高度(mm)；

z h '——上述加压稳定后的试样，在浸水作用下,下沉稳定后的高度(mm)；

22.3.4 记录格式应符合本规程表22.2.4的要求。

22.4 湿陷起始压力的测定

22.4.1 本试验应采用的仪器设备应符合本规程第22.2.1条规定。 22.4.2 本试验可采用单线法或双线法。 22.4.3 试验操作应按下列步骤进行：

1 试样制备应按本规程第3.3.2条和第22.2.2条第1款步骤进行。单线法切取5个环刀试样；双线法切取2个环刀试样。试样安装应按本规程第15.2.2条第2~3款的步骤进行。

2 采用单线法试验时， 5个试样都在天然湿度下加压，分别加至不同的规定压力时，再按本规程22.2.2条第3~5款的步骤进行试验，直至试样湿陷变形稳定为止。

3 采用双线法试验时，一个试样在天然湿度下分级加压，按本规程第22.2.1条第3~5款的步骤进行试验，直至最后一级压力下浸水湿陷变形稳定为止；另一个试样在天然湿度下施加第一级压力，变形稳定后浸水，至湿陷稳定，再继续分级加压，直至试样在各级压力下浸水变形稳定为止。

压力等级在150 kPa 以内，每级增量为25~50 kPa ；150 kPa 以上，每级增量为50~100 kPa 。最后一级压力的大小，应符合本规程第22.2.1条第4款的规定。

4 试验结束后，按本规程第15.2.2条第11款的规定拆卸仪器及试样。 22.4.3 试验结果应按下式计算及制图：

1 各级压力下的湿陷系数

h h h p p p w

-=

n s δ （22.4.3）

式中 p s δ——各级压力下的湿陷系数；计算至0.001；

h p n ——在各级压力下试样变形稳定后的高度(mm)； h p w ——在各级压力下试样浸水变形稳定后的高度(mm)。

2 以湿陷系数为纵坐标，压力为横坐标，绘制湿陷系数与压力的关系曲