ASTM D4546-14e1
土壤一维膨胀或塌陷的标准试验方法

Standard Test Methods for One-Dimensional Swell or Collapse of Soils

被代替

标准号

ASTM D4546-14e1

发布

2014年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM D4546-21

当前最新

ASTM D4546-21

 

 

引用标准

ASTM C127 ASTM D1587 ASTM D2216 ASTM D2435 ASTM D2487 ASTM D2488 ASTM D3550 ASTM D3740 ASTM D422 ASTM D4220 ASTM D4318 ASTM D4718 ASTM D4753 ASTM D6026 ASTM D6027 ASTM D653 ASTM D6913 ASTM D854

适用范围

1.1 本标准涵盖两种测量非饱和土一维润湿引起的膨胀或塌陷程度的实验室试验方法和一种测量润湿引起变形后荷载引起的压缩的方法。
1.1.1 测试方法 A 是测量模拟压实填充现场条件的重构样本的一维润湿引起的膨胀或液压压缩（塌陷）的程序。膨胀压力（防止膨胀所需的最小垂直应力）和自由膨胀（1 kPa 或 20 lbf/ft2 压力下的膨胀百分比）的大小也可以根据测试方法 A 的结果确定。
1.1.2 测试方法 B 是测量从天然沉积物或现有压实填充物中获得的完整样本的一维润湿引起的膨胀或塌陷变形的程序。膨胀压力和自由膨胀的大小也可以从测试方法 B 的结果确定。
1.1.3 测试方法 C 是在样本经历润湿引起的膨胀或塌陷后测量重构或完整样本上的负载引起的应变的程序形变。
1.2 在测试方法A中，一系列再现现场细粒土壤（不包括过大颗粒）压实条件的重构样本被组装在固结仪单元中。对不同的试件施加与不同填充深度相对应的不同载荷，并且每个试件都接触自由水，直到在恒定的垂直总应力（图2）下完成初级膨胀或塌陷过程（图1）。测量由此产生的膨胀或塌陷变形。该测试方法可称为对多个重构样本的加载后润湿测试。这些测试的数据可用于估计由于填充施工后完全润湿而可能发生的一维地面隆起或沉降。此外，膨胀压力的大小和自由膨胀的大小可以从测试结果中解释。
1.3 测试方法 B 通常用于测量单个完整样品的一维润湿引起的膨胀或液压。该方法可称为单点加载后润湿试验。选择样本润湿时的垂直压力等于与采样深度相对应的垂直原位应力（上覆应力加上结构应力，如果有的话）。测试结果表明当给定填充深度的土壤从当前湿度条件润湿到完全淹没条件时，可能产生的隆起或液压压缩量。如果测试不同深度的完整样本，则可以使用膨胀或塌陷应变数据来估计地表的隆起或沉降。如果测试的目的是测量膨胀土的膨胀压力，则可以在一系列压力下润湿来自给定深度区域的一系列完整样本（类似于测试方法 A），并对结果进行解释以确定膨胀压力的大小。膨胀压力。
1.4 测试方法 C 用于测量润湿引起的膨胀或塌陷变形发生后负载引起的应变。该方法可称为润湿后加载试验。该测试可以在完整或重构的样本上进行，并且可以在一个样本或一系列样本上进行。结果将适用于将新填充物、附加结构荷载或两者同时施加到先前经历过润湿引起的隆起或沉降的地面的情况。试验的第一部分与试验方法 A 或 B 相同。在给定的垂直载荷下完成膨胀或塌陷后，以与固结试验相同的方式将附加的垂直载荷增量施加到样本上（试验方法 D2435) 和负载引起的应变被测量。
1.5 请求该测试的机构应负责规定测试方法 A 和测试方法 B 的每个载荷的大小。对于测试方法 C，请求测试的机构应规定样本承受的应力的大小。润湿，以及润湿后附加应力增量的大小。 1 这些测试方法由 ASTM 土壤和岩石委员会 D18 管辖，并由土壤强度和压缩性小组委员会 D18.05 直接负责。当前版本于 2014 年 3 月 1 日批准。2014 年 4 月发布。最初于 1985 年批准。上一版本于 2008 年批准为 D4546 – 08。DOI：10.1520/D4546-14E01。 *变更摘要部分出现在本标准的末尾 版权所有 © ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959。美国 本国际标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。 1 1.6 这些测试方法不涉及土壤吸力的测量和吸力控制的膨胀-塌陷测试。添加吸力控制润湿并不构成对这些测试方法的不符合。
1.7 这些测试方法有许多局限性，其结果可能受到一种或多种因素的影响，包括大量超大颗粒的影响（在测试方法 A 中）、采样干扰（在测试方法 B 中）以及实验室测试样品和现场的润湿程度。有关这些和其他限制的详细信息，请参阅第 6 节。
1.8 以 SI 单位表示的值应被视为标准值。 SI 单位后面括号中给出的值仅供参考，不被视为标准值。以 SI 以外的单位记录的测试结果不应被视为不符合本标准。描述测试结果的数字可以采用 SI 单位或英寸-磅单位。
1.8.1 转换后的英寸-磅单位使用重力单位制。在此系统中，磅 (lbf) 代表力（重量）的单位，而质量的单位是块。除非涉及动态（F = ma）计算，否则不会给出段塞单位。
1.8.2 在工程/建筑行业中，同时使用磅来表示质量单位（lbm）和力单位（lbf）是常见的做法。这隐含地结合了两个独立的单位系统；即绝对系统和万有引力系统。从科学角度来说，在一个标准中结合使用两组独立的英寸-磅单位是不受欢迎的。如上所述，该标准包括英寸-磅单位的重力系统，并且不使用/呈现质量单位。然而，使用天平或秤记录质量磅（lbm）或记录密度（lbm/ft3）不应被视为不符合本标准。
1.8.3 术语密度和单位重量经常互换使用。密度是每单位体积的质量，而单位重量是每单位体积的力。在此标准中，密度仅以 SI 单位给出。确定密度后，以 SI 或英寸-磅单位或两者计算单位重量。
1.9 所有观测值和计算值均应符合实践 D6026 中规定的有效数字和四舍五入准则。
1.9.1 本标准中用于规定如何收集/记录或计算数据的程序被视为行业标准。此外，它们代表通常应保留的有效数字。使用的程序未考虑重大变化、获取数据的目的、特殊目的研究或对用户目标的任何考虑；通常的做法是根据这些考虑因素增加或减少报告数据的有效数字。考虑工程设计分析方法中使用的有效数字超出了本标准的范围。
1.10 本标准并不旨在解决与其使用相关的所有安全问题（如果有）。本标准的使用者有责任建立适当的安全、健康和环境实践，并在使用前确定监管限制的适用性。
1.11 本国际标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。