人工冻土三轴剪切蠕变试验方法

人工地层冻结（冻结法）在我国应用已有40多年。煤炭行业经过十多年的人工冻土物理力学性能试验，已建立了较完善的冻土力学性能试验体系，其试验数据直接可靠地指导冻土设计和施工。并通过实验研究和同行交流，形成了一套比较完善的人工冻土力学性能试验方法。
* 范围
    本标准规定了人工冻土多试样和单试样三轴剪切蠕变试验所需的仪器、设备、试样，实验步骤和结果计算。
    本标准适用于轴对称三向剪切应力条件下负温原状土及重塑土蠕变性能的测试和计算。
* 引用标准
    下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准版本的可能性。
MT/T593.1人工冻土物理力学性能试验  *部分：人工冻土试验取样及试样制备方法
MT/T593.4人工冻土物理力学性能试验  第四部分：人工冻土单轴抗压强度试验方法
MT/T593.5人工冻土物理力学性能试验  第四部分：人工冻土三轴剪切强度试验方法
MT/T593.6人工冻土物理力学性能试验  第四部分：人工冻土单轴压缩蠕变试验方法
* 定义
    本标准采用下列定义
    人工冻土三轴剪切蠕变
    人工冻土在三向压缩应力不变或波动很小，且轴向应力大于围压应力条件下，其变形随时间延长而改变的性质。
* 仪器、设备
    低温三轴蠕变试验仪：zui大轴向荷载200KN，围压6MPa（适用于土层深埋小于300m）或12MPa（适用于土层深埋小于700m），波动度不超过10KPa
    千分表、测力仪、位移计（量程±50mm，分值±0.01mm）、时间-变形记录仪、绘图仪等。
    冷却及温控设备等
    含水量、密度测试装置等。
* 试样
    采用负温原状土试样或负温重塑土试样，其制备方法按MT/T593.1之6.2.2和6.2.3的规定进行。
    规格应与MT/T593.5所采用的试样规格一致。
    数量；5个（多试样三轴蠕变），或2个（单试样分级加载三轴蠕变），其中一个试样用于进行三轴剪切强度试验。
* 基本要求
    应符合MT/T593.4第6章的规定。
* 试验步骤
   一、多试样分别加载三轴压缩蠕变试验
    1.核实试样的来源、编号、容量、含水量、温度等。
    2.测量试样尺寸，对冻结后变形的试样按规定要求进行修正，同时称重并记录。
    3.按MT/T593.5的规定，用一个试样试验得到瞬时三轴剪切强度。
    4.确定合适的蠕变加载系数K1，并根据瞬时三轴剪切试验结果计算出所需轴向荷载和围压。
    5.用乳胶模密封试样，放入上下压头之间，安装并连接好测力仪、位移计和时间-变形记录仪等。
    6.施加围压、使试样在规定围压下固结4～6h。
    7.对测力仪、位移计、时间-变形记录仪等调零或设定起始点。在恒定围压下给试样迅速加载至所需  荷载或应力值，同时记录时间、变形等，并将它们的起始值记录，试验过程中试       样所受应力应保持稳定，波动度不得超过±10KPa.
    8.当试样变形已稳定24h以上或已破坏（Ⅱ蠕变）时，测试结束，将结束时的时间和变形记录。
    9.卸去荷载，取出试样，描述其破坏情况，记录。
    10.若需获得蠕变曲线簇，可根据需要确定几个不同的应力系数K1。重复本标准1,2和4,9规定步骤。
  二、单试样分级加载三轴压缩蠕变试验
    1.确定各级蠕变加载系数K1，按MT/T593.6-(一)9的规定取值。
    2.取zui小一级蠕变加载系数，(一)1～7规定的步骤进行。
    3.测试进行到变形已达到稳定或变形速率趋于常数24h以上（不超过48h),一级蠕变结束。
    4.依次取不同的蠕变加载系数K1，计算出所需荷载值，重复本标准(一)7和(2)3规定的步骤。
    5.当某一级的测试进入第三阶段时，不能再进行下一级的加载，可将此级蠕变进行到破坏为止。
    6.卸去荷载，取出试样，描述其破坏情况，记录。