SZ30-4 型粗颗粒土三轴试验操作方法

SZ30-4型粗颗粒土三轴试验操作方法1、土样制备前的准备工作A、开机打开系统总电源，显示屏中的按钮开关的指示灯亮。检查泵站内磁助式电接点压力表，调整其表上限（红针）为14MPa、下限（绿针）为11MPa，工作压力为5MPa。B、向围压反压气水转达换器（蓄能器）充水：a、围压控制系统充水：在操作控制屏上，关闭控制屏上的“围压输出”、“围压升压”、“围压放水”，打开“围压进水”、“围压降压”开关及操作控制屏左下方的自来水开关，系统通过自来水压力、进水回路向围压控制系统的气水转换器供水，观察围压力表的显示值达到自来水压力值时（一般为250kPa左右），稳定5分钟后关闭“围压进水”、“围压力降”开关。若围压力表有初始值，可通过打开“围压力放水”开关排去多余水量。使围压力表显示值基本为零，然后关闭该开关。b、反压力控制系统充水反压力控制系统充水与围压控制系统充水操作方法相同C、起吊压力室外壳：通过操作控制屏上的轴向荷载的钮子电控开关的“上升”、“下降”将压力室放置在小车上的止口中，推动小车至轨道上，取下压力室下面的球面固定螺钉，推动小车至油吊的下方，控制液吊的钮子式电控“三档开关”（升、降、停止）将置于“下降”位置，起动油泵电机，让吊盘下降至压力室上方一定距离，让吊盘下的链钓能钓住压力室顶部的吊环为止（注意不能让吊盘碰到压力室顶部活塞上，以免吊盘上液压轴变形破坏），链钓钓住压力室顶部的吊环，起吊压力室外壳，将压力室底座推至轨道制样区，将油吊置于“停止”。D、对管路清洗为保证反压管、围压管路、孔压管路的通畅，必须对其进行清洗，反压管的清洗是用“反压输出”、围压管路清洗是用“围压输出”、孔压管路的清洗是通过开注水阀进行。清洗过程应将管路中砂粒清走。2、制样装样时压力室底坐上的水龙头处于“开”状态，注水阀、体变管排水阀处于关闭状态。将孔压管水柱的水通过开注水阀让水进入压力室底坐，拂平透水板上多余的水，再将乳胶膜的一端用乳胶管缠绕固定在试样底坐上，固定好制样筒及上圈（8.5厘米高），错开放入三块尺寸为45厘米×60厘米的橡胶板，再放入滤纸于压力室底坐。按预先计算好干密度，称取相对应重量的分层击实试样，并按预先计算的分层厚度对试样进行击实，直至一个试样完成。放入滤纸、试样帽。用乳胶管将乳胶膜上端固定在试样帽上。再将反压力管（真空管）螺丝固定好。3、试样饱和A、真空饱和如果围压较大，或为了防止乳胶膜破，可装双层乳胶膜，其方法是，先开动真空泵，让其负压达-100kPa,显示屏中孔隙水压力也达-100kPa，说明试样已抽通，保持一段时间后拧开试样帽顶部的反压力管（真空管）螺丝，立即用堵头将其堵住，然后装第二层乳胶膜，第二层乳胶膜装入时要将其用水打湿，增加其润滑性，用乳胶管将乳胶膜上下端固定好即可。拧开堵头，立即接好真空管螺丝，再抽真空，让显示屏中孔隙水压力达-100kPa后，再抽一小时。在抽真空的过程中，将压力室外壳安装好，压力室注满水，推动压力室至油缸上，油缸上升与轴向荷载传感器基本接触，安装好百分表，加40-60kPa围压以防试样塌陷（注意压力室注水应在油缸以外的轨道上进行，不能在油缸上注水，以免水溅到传感器上，而围压必须将压力室推至油缸上才能加，否则压力室外壳上部的活塞会被围压冲出压力室，造成一定的危险）。警告：悬停开关关闭时，禁止换向升、降轴向加载油缸，悬停开关只有在试样固结过程中，需要压力室保持悬停时才关闭，其它任何时候都应是打开状态。抽真空约一小时后，将注水管加满，打开注水阀，让水进入试样中，继续开真空泵，直至有无泡的水回流至广口瓶中，广口瓶中水满时，先关闭体变管上的真空阀，拔出真空泵上的尼龙管，揭开瓶盖，将水倒出，再插好尼龙管，打开真空阀。继续抽真空。B、水头饱和当真空抽出无泡水后，关真空阀、真空泵，注水管注满水，打开体变管排水阀。让其水头饱和。当水头饱和完毕后，关毕排水阀、注水阀，稳定半小时以上，观察围压与孔隙水压力的差值，当孔隙压力系数B达到0.99以上时，则认为试样完全饱和。C、反压力饱和当以上两种方式均不能使试样饱和时（即孔隙压力系数B不大于0.99）,则考虑用反压力饱和法。反压力饱和法是先对试样加围压50kPa，再加反压力30kPa，稳定一定时间，观察的值，当值达不到1时，再增加围压和反压，围压和反压的差值始终保持在20kPa，直到值达到1为止。4、试样的固结打开排水阀，同时开动秒表，按0、0.25、1、4、9分………时间测记固结排水量及孔隙压力表读数，在整个试验过程中，固结排水管水面应置于试样中心高度处。固结时间应满足固结度至少达到95%以上（随时绘制排水量与时间平方根或时间对数曲线，或孔隙压力消散度与时间对数曲线）。固结完成后，关排水阀，记下排水管和孔阳光压力表的读数，然后将轴向荷载纽扣开关置于“上升”位置，当轴向荷载显示器读数开始向上增加时，表示活塞已与试样接触，记下轴向变形读数，即固结下沉量，依此算出固结后试样高度,然后将百分表调至零。5、试样的剪切各种土类的各种试验方法的剪切速率参照下面规定选择：试验方法剪切应变速率（%/min）备注UU试验0.1～0.5试验（测孔隙水压力）0.1～1.00.05～0.1无粘性粗颗粒土粘质粗颗粒土CU试验0.1～1.00.05～0.1无粘性粗颗粒土粘质粗颗粒土CD试验0.1～0.50.012～0.003无粘性粗颗粒土粘质粗颗粒土试验时试样的轴向应变每0.1～0.4%测记测力计和轴向位移计读数各一次，若有特殊要求，可酌情加密和减少读数次数，若有峰值时，试验应进行至轴向应变达到峰值出现后的3%～5%。如无峰值时，轴向应变达到15%～20%。UU试验只需读百分表读数和轴向荷载，CU试验如需读剪切时孔隙水压力则读百分表读数、轴向荷载及孔隙水压力。如不需读剪切时孔隙水压力，读数方法同UU。CD试验中无粘性粗颗粒土读百分表读数、轴向荷载、排水量，粘质粗颗粒土必须读百分表读数、轴向荷载、排水量及孔隙压力计读数。试样剪切完后，将轴向荷载纽扣开关置于“下降”位置，让油缸下降，注意油缸下降到小车的止口上时，再下降至小车能在轨道上推动为止，将轴向荷载纽扣开关置于“停止”位置，立即拧紧悬停开关。与此同时，关闭气罐，将“围压输出”