老張說岩土——DAY118（岩土工程勘察）

2017年4月5日，大家一起刷新岩土工程的基本概念！暫時的目標是每天刷新一個基本概念，針對一個概念深入剖析、理解。期待著大家拋去完美主義，放下自我保護，暢所欲言，專註成長，共同的進步。特別聲明，本人水平有限並不是來給大家上課，僅僅是想起到一個剖磚引玉的作用，更確切地說是求拍磚，所以如果文字中有說的不對的地方期待著各位的指正也希望不會驚嚇到大家！

DAY118

岩土工程勘察

繼續凍脹量試驗。該試驗適用於原狀、擾動的黏土和砂土。該試驗對原狀土和擾動土的制樣過程不同。原狀土製樣過程如下：先將取回的原狀土按照自然沉積方向放置，剝去蠟封和膠帶，取出土樣，用土樣切割器將原狀土樣削成規定尺寸的試樣，稱量確定密度並取余土測試初始含水率。擾動土製樣過程如下：先稱取一定量風乾土樣，加純水拌勻呈稀泥漿，放入有機玻璃筒內，加壓固結（隨著固結排水含水率不斷下降），直至達到初始含水率，將土樣從有機玻璃筒中推出，並修正土樣高度。之後，在有機玻璃試樣盒內壁塗上凡士林，盒內放一張薄型濾紙，將試樣自由滑落至盒內底板上，在試樣頂面加上一張薄型濾紙，而後放上頂板，加力使得試樣與試樣盒緊密接觸（以防存在過多空間導致變形測量誤差，應該是會導致測值比實際值小），將試樣放入恆溫箱內，在試樣四周插入熱敏電阻溫度計，並在試樣四周包裹保溫材料（防止室溫對於試樣的影響），安裝冷液循環管路、補水管路，注水排氣並安裝位移感測器，開啟恆溫箱進行冷浴，使得恆溫箱、試樣盒保持一定溫度，恆溫一定時間，同時監測溫度和變形，直到試樣初始溫度達到一定溫度，開始凍結試驗，先將試樣盒底板溫度降到規定溫度，持續一定時間，讓試樣迅速從底面凍結，而後再將底板溫度升高到一定溫度，再針對不同的土體設置不同的降溫速率進行降溫，記錄初始水位，每隔一段時間記錄水位、溫度、變形量一次，試驗需要持續至規定的時長，結束後迅速將試樣取出測量試樣高度以及凍結深度。最後計算凍脹率，就是用總的凍脹量（凍脹前後試樣高度的變化量）除以凍結深度（用最後測得的凍結深度將去凍脹量，試驗沒有明確說，我認為不是試樣的高度）。凍脹量試驗就完了。

在季節性凍土地區（什麼是季節性凍土？就是隨著季節的變化會融化的凍土。與之相對的是多面凍土，可以持續多年不融化，多分布在青藏高原、南極、北極），地基土的凍脹量對於基礎會造成較大的影響（一會兒上升一會兒下降，一般都受不了），所以《建築地基基礎設計規範》也做了相關規定。首先是規定了凍結深度的計算方法，凍結深度也就是凍土凍結效應的影響深度，凍土不是說整個土層就一定全部凍結，土體受到地表低溫的影響從地表開始向下凍結（越往地下，溫度是上升的），到一定深度土體就不會凍結了（除非土層很薄的情況），那下面的土體就更不會凍結了，不凍結也就不會有凍脹量，我們也就不深究它們了。這個凍結深度有兩種求法，一種是如果能實測到最大凍深的時候凍土層的厚度，就用最大凍深減去凍脹量；一種是查取根據統計得到的各個地區的標準凍深，然後在根據土的類別、土的凍脹性（土的凍脹性根據土的類別、凍前含水量、地下水位距離凍結面的深度、平均凍脹率等來查表判斷，特別注意鹽漬土不包括在那個表裡面、塑性指數過大需要降低一級還有幾種土有硬性的規定等級）、環境三個因素查取對應的影響係數從而求取凍結深度。求取了凍結深度還不夠，我們在季節性凍土地區如果希望它對基礎的影響最小，最好的辦法就是把基礎埋在它底下（你在上面隨便怎麼脹吧，我基礎在下面你都影響不到），但是這樣如果凍土比較淺還行，如果很深的話我基礎就得埋的很深，不經濟恩。所以，規範就規定基礎埋深「宜」大於場地凍結深度；如果凍深很深，那麼可以根據凍土的凍脹性而定，如果是凍脹性較小的（不凍脹、弱凍脹、凍脹），可以允許基礎在凍深範圍內，但是對於基礎底面以下的凍土厚度有要求（有最大值要求），這個最大凍土厚度根據地基土的凍脹性、基礎形式、採暖情況、基底平均壓力查表獲得，之後用凍深減去基底最大凍土厚度就是最小埋深（埋深不能再小了，在凍土地區越深越不受它影響）。

早睡早起身體好！晚安！

期待各位的回復！

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