16.3 試樣制備和飽和
16.3.1本試驗采用的試樣最小直徑為φ35mm，最大直徑為φ101mm，試樣高度宜為試樣直徑的2～2.5倍，試樣的允許最大粒徑應(yīng)符合表16.3.1的規(guī)定。對于有裂縫、軟弱面和構(gòu)造面的試樣，試樣直徑宜大于60mm。
表16.3.1 試樣的土粒最大粒徑（mm）
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試樣直徑 |
允許最大粒徑 |
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＜100 |
試樣直徑的1/10 |
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＞100 |
試樣直徑的1/5 |
16.3.2 原狀土試樣制備應(yīng)按本標準第16.3.1條的規(guī)定將土樣切成圓柱形試樣。
1 對于較軟的土樣，先用鋼絲鋸或切土刀切取一稍大于規(guī)定尺寸的土柱，放在切土盤上下圓盤之間，用鋼絲鋸或切土刀緊靠側(cè)板，由上往下細心切削，邊切削邊轉(zhuǎn)動圓盤，直至土樣被削成規(guī)定的直徑為止。試樣切削時應(yīng)避免擾動，當試模表面遇有礫石或凹坑時，允許用削下的余土填補。
2對較硬的土樣，先用切土刀切取稍大于規(guī)定尺寸的土柱，放在切土架上，用切土器切削土樓，邊削邊壓切土器，直至切削到超出試樣高度約2cm為止。
3取出試樣，按規(guī)定的高度將兩端削平，稱量。并取余土測定試樣的含水率。
4 對于直徑大于10cm的土樣，可用分樣器切成3個土柱，按上述方法切取φ39.1mm的試樣。
16.3.3擾動土試樣制備應(yīng)根據(jù)預(yù)定的干密度和含水率，按本標準第3.1.5條的步驟備樣后，在擊樣器內(nèi)分層擊實，粉土宜為3~5層，粘土宜為5~8層，各層土料數(shù)量應(yīng)相等，各層接觸面應(yīng)刨毛。擊完最后一層稱擊樣器內(nèi)的試樣兩端整平，取出試樣稱量，備好的試樣，應(yīng)量測其直徑和高度。試樣的平均直徑應(yīng)按下式計算∶
(16.3.3)
式中 D1、D2、D3———分別為試樣上、中、下部位的直徑（mm）。
16.3.4砂類土的試樣制備應(yīng)先在壓力室底座上依次放上不透水板，橡皮膜和對開圓模（見圖16.2.1-8）。根據(jù)砂樣的干密度及試樣體積，稱取所需的砂樣質(zhì)量，分三等分，將每份砂樣填入橡皮膜內(nèi)，填至該層要求的高度，依次第二層、第三層，直至膜內(nèi)填滿為止。當制備飽和試樣時，在壓力室底座上依次放透水板，橡皮膜和對開圓模，在模內(nèi)注入純水至試樣高度的1/3，將砂樣分三等分，在水中煮沸，待冷卻后分三層，按預(yù)定的干密度填入橡皮膜內(nèi)，直至膜內(nèi)填滿為止。當要求的干密度較大時，填砂過程中，輕輕敲打?qū)﹂_圓模，使所稱的砂樣填滿規(guī)定的體積，整平砂面，放上不透水板或透水板，試樣帽，扎緊橡皮膜。對試樣內(nèi)部施加5kPa負壓力使試樣能站立。拆除對開圓模。
16.3.5 試樣飽和宜選用下列方法∶
1 抽氣飽和∶將試樣裝入飽和器內(nèi)按本標準第3.2.4條2～4款的步驟進行。
2水頭飽和∶將試樣按本標準第16.5.1條的步驟安裝于壓力室內(nèi)。試樣周圍不貼濾紙條。施加20kPa周圍壓力。提高試樣底部量管水位，降低試樣頂部量管的水位，使兩管水位差在lm左右，打開孔隙水壓力閥、量管閥和排水管閥，使純水從底部進入試樣，從試樣頂部溢出，直至流入水量和溢出水量相等為止。當需要提高試樣的飽和度時，宜在水頭飽和前，從底部將二氧化碳氣體通入試樣，置換孔隙中的空氣。二氧化碳的壓力以5～10kPa為宜，再進行水頭飽和。
3反壓力飽和∶試樣要求完全飽和時，應(yīng)對試樣施加反壓力。反壓力系統(tǒng)和周圍壓力系統(tǒng)相同（對不固結(jié)不排水剪試驗可用同一套設(shè)備施加），但應(yīng)用雙層體變管代替排水量管。試樣裝好后，調(diào)節(jié)孔隙水壓力等于大氣壓力，關(guān)閉孔隙水壓力閥、反壓力閥、體變管閥，測記體變管讀數(shù)。開周圍壓力閥，先對試樣施加20kPa的周圍壓力，開孔隙水壓力閥，待孔隙水壓力變化穩(wěn)定，測記讀數(shù)，關(guān)孔隙水壓力閥。反壓力應(yīng)分級施加，同時分級施加周圍壓力，以盡量減少對試樣的擾動。周圍壓力和反壓力的每級增量宜為30kPa，開體變管閥和反壓力閥，同時施加周圍壓力和反壓力，緩慢打開孔隙水壓力閥，檢查孔隙水壓力增量，待孔隙水壓力穩(wěn)定后，測記孔隙水壓力和體變管讀數(shù)，再施加下一級周圍壓力和孔隙水壓力。計算每級周圍壓力引起的孔隙水壓力增量，當孔隙水壓力增量與周圍壓力增量之比 Δu/Δσ3>0.98時，認為試樣飽和。
