ICS 93.020 CCS P 22 13 河北省 地方 标准 DB 13/T 6022—2024 地基土快速加荷固结试验规程 2024 - 10 - 28发布 2024 - 11 - 28实施 河北省市场监督管理局 发布 DB 13/T 6022 —2024 I 前言 本文件按照 GB/T 1.1 -2020《标准化工作导则 —第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 本文件提出单位： 河北省水利厅。 本文件起草单位：石家庄铁道大学、河北省水利工程局集团有限公司、河北正拓岩土工程有限 公司 本文件主要起草人：张力霆、丁红强、齐荣浩、靳中磊、张少雄、安喜坡、高翔、王艳龙、王小 达、梅生启、刘越、崔钉丁、冯艳钦、何小 军、闫婷婷、杨海林、靳素显、耿鑫鑫、李鑫、李保琦、 张帅、马晓君。DB 13/T 6022 —2024 1 地基土快速加荷固结试验规程 1 范围 本文件规定了地基土快速加荷固结试验的技术要求。 本文件适用于地基土（细粒土）的固结试验，测定土体在荷载作用下产生变形的过程及相关固 结参数。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用 文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单） 适用于本文件。 GB 55017 -2021 工程勘察通用规范 GB 50021 -2001 岩土工程勘察规范（ 2009年版） GB/T 50123 -2019 土工试验方法标准 GB/T 50125 -2019 工程岩土试验方法标准 GB/T 50145 -2007 土的工程分类标准 TB 10102 -2023 铁路工程土工试验规程 YS/T 5225 -2016 土工试验规程 JTG 3430 -2020 公路土工试验规程 3 术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。 4 总体要求 本方法适用于细粒土地基的压缩性指标和固结参数的测定，对细粒土中含有一定粘粒土的能够 快速准确确定压缩性指标和固结参数。 本方法是粘性土试样在侧限和轴向排水条件下，采用传统固结仪的加压系统与本方法所研制的 固结容器组合，在瞬间加载方式下 可快速确定粘性土试样的固结参数和固结速率。 试样的制备可按 GB/T 50123-2019规定要求进行；测定试样的密度和含水率等与本文件有关的方 法可按GB/T 50123-2019规定要求进行，如果为非饱和，试验前需对试样进行饱和，试样饱和的方法 按GB/T 50123-2019规定要求进行。其他相关基础性试验须与现行国家标准常规关于固结试验和应变 控制加荷固结试验等要求保持一致。 5 试验设备 本方法可采用传统的磅秤式高压固结仪、中高压多联固结仪、气压多联固结仪等。以磅秤式高 压固结仪为例， 本文件所述试验方法， 除固结容器外，其余仪器结构和部件均采用原仪器设备系统。 特制的固结容器要求试样环刀和护环与刚性底座之间要密封，而且能够经受 1.0MPa的内压不 泄漏。 DB 13/T 6022 —2024 2 图1 固结容器示意图 6 试验步骤 按GB/T 50123-2019相关规定制备试样 。 按GB/T 50123-2019相关规定测定试样的密度和含水率。 按GB/T 50123-2019相关规定对试样进行饱和。 按GB/T 50123-2019相关规定测定饱和试样的密度和含水率。 将固结容器底部连接孔隙水压力传感器的阀门打开，用蒸馏水（或纯净水）排除底部滞留的气 泡。并将容器底部透水板用蒸馏水（或纯净水）饱和，使水淹盖底部透水板，透水板上放置滤纸。 将装有饱和试样的环刀居中放置在固结容器底座顶部中心部位， 将橡胶密封圈套在环刀外侧推 到容器底座顶部贴紧底座，装压环扣住橡胶密封圈，装护环于压环上部并用压力螺栓杆穿过护环的 预留孔与容器底座的螺栓孔连接拧紧，使环刀和压环与底座密封，装导向环于试样环刀顶部，试样 顶部放置滤纸、透水板、加压盖板 。将装好试样的固结容器放置到传统固结仪轴向加荷设备正中， 将各部分妥善衔接。在组装固结容器时，孔隙水压力测量系统不应带入气体，否则将使测得的孔隙 水压力具有滞后性，影响试验精度。 装上位移传感器（或百分表），并对试样施加 1kPa的设置预压荷载，然后调整孔隙水压力和 位移传感器初始读数或零读数。 选择适宜的荷载率。荷载率可按表 1选择初步估计值。试验时，若呈现的超孔隙水压力值超出 建议的范围，可调整荷载率。 DB 13/T 6022 —2024 3 表1 荷载率 塑性指数 Ip (％) 荷载率 （(P2-P1)/P1） 塑性指数 Ip (％) 荷载率 （(P2-P1)/P1） ＜10（粉土） 1 17～24（一般性黏土） 1 10～17（粉质黏土） 1 ＞24（高塑性黏土） ≤0.5 注： 表中P1，P2为相邻两级荷载， P1为前一级， P2为后一级。 接通采集系统电源。将采集系统（一般采用多通道应变仪）与孔隙水压力传感器和位移传感器 连接，采集初始读数。采集频率和时间间隔可参见本文件 5.13；如采用人工采集数据，可将位移传 感器更换为百分表。 在所选定的竖向荷载率下， 对固结容器的加压盖板施加轴向荷载并传递给试样， 试样将产生同向变形。 对于粉土、粉质黏土等一般性黏土，荷载率为 1，荷载等级如表 2所示；对于高塑性黏土，荷 载率为 0.5， 荷载等级如表 2所示。 最后一级荷载应大于土层的自重应力 +附加应力之和 100~200KPa 。 表2 荷载等级 需要确定地基土的先期固结压力 Pc时，荷载率宜小于 1，可采用≤ 0.5倍。最后一级荷载应大 于1000kPa，使e～logP曲线下段出现直线段。 施加第一级荷载。第一级荷载的大小视土的软硬程度分别采用 25或50kPa（第一级实加荷 载 应减去预压荷载）。试验设备如系杠杆加压框架式压缩仪，在试验过程中，应始终保持加压杠杆水 平。 如需测定沉降速率确定固结系数 Cv，加荷后可按下列时间顺序测记位移传感器（或量表）读 数：6"、15"、1'、2'15"、4'、6'15"、9'、12'15"、16'、20'15"、25'、30'15"和36'，如不需测 定沉降速率确定固结系数，可按可按下列时间测记 位移传感器（或量表）读数 ：10'、20'、30'。 每级荷载下压缩或固 结25'或36'，待孔隙水压力稳定。测记读数后，施加第二级荷载。依此 逐级加荷至试验结束。 对于回弹试验， 可在某级荷载下压缩或固结 25'或36'后卸荷。 卸荷时关闭孔隙压力测量系统， 直至卸完为止。每次卸荷后的回弹测记标准与加荷相同，并测记每级荷载及最后无荷载时的回弹读 数。回弹完成后，打开孔隙水压力测量系统，监测孔隙水压力，并允许其消散。 固结试验完成后，从固结仪中取出整个试样，用干滤纸吸去试样两端表面水分，称量、烘干， 测定全试样试验后的干密度 及含水率。 7 成果整理 按式（1）计算试样的初始孔隙比 0e 0 0(1 0.01 )1wS dGwe  …………………… …………… （1） 式中： 0e ——试样的初始孔隙比； 0w ——试样的初始含水率（ %）； 地基土分类 荷载等级（ KPa） 一般性黏土 25、50、100、200、400、800、1600、3200 高塑性黏土 25、37、50、75、100、150、220、330、490、740、1100、1600、2400、3600 DB 13/T 6022 —2024 4 sG——试样的比重； w ——水的重度（ kN/cm3）； d ——土的干重度（ kN/cm3）。 某级荷载 t时刻试样的孔隙比 ie 按式（ 2）计算  00 0e (1 )iheeH   ………………………………… （2） 式中： ie ——某级荷载 t时刻的孔隙比； h ——t时刻内试样的总变形量（ cm）； 0H ——试样初始高度（ cm）。 试验过程中某级荷载 t时刻的平均有效应力  按式（3）和式（ 4）计算 tup ………………………………………… （3） btt u u2 ………………………………………… （4） 式中： p ——t时刻施加在试样上的总荷载（ kPa）； tu ——t时刻换算的试样平均孔隙水压力（ kPa）； btu ——t时刻测定的试样底部孔隙水压力（ kPa）。 某级荷载范围内的压缩系数 Va 按式（ 5）计算 1 V 1aii iiee   ………………………………………… （5） 式中： ie ——某级荷载 t时刻的孔隙比； i ——某级荷载在 t时刻的有效应力（ kPa）。 某级荷载范围内的压缩模量 Es和体积压缩系数 mv按式（6）和式（ 7）计算  vi i i ii sm e eeE1 1 1 11   …………………………… （6） 1m1v v sia Ee ……………………………………… （7） 式中： ie ——某级荷载 t时刻的孔隙比；  ——