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A16备案号：37263-2012WW中华人民共和国文物保护行业标准WW/T0039—2012土遗址保护试验技术规范Testingtechniguesspecificationsforpreservationofearthensites（报批稿）2012-07-31发布中华人民共和国国家文物局发布2012-08-01实施中华人民共和国文物保护行业标准土遗址保护试验技术规范TestingtechniguesspecificationsforpreservationofearthensitesWW/T0039—2012*中华人民共和国国家文物局主编文物出版社出版发行（北京市东城区东直门内北小街2号楼）@wenwu.com北京达利天成印刷公司印刷新华书店经销*开本：880毫米×1230毫米1/16印张：12012年12月第1版2012年12月第1次印刷统一书号：115010·1805定价：10.00元目次WW/T0039—2012前言Ⅲ1范围12规范性引用文件13术语和定义14试样制备14.1原状试样制备14.2重塑试样制备24.3化学加固试样制备24.4基本物理力学指标测定试样制备25基本物理力学指标测定试验25.1试验内容25.2试验仪器和方法26干湿循环试验36.1试样尺寸和规格36.2试验仪器设备36.3试验技术要求和步骤37冻融循环试验37.1试样尺寸和规格37.2试验仪器设备47.3试验技术要求和步骤48风蚀试验58.1试样尺寸和规格58.2试验仪器设备58.3试验技术要求和步骤59收缩试验59.1试样尺寸和规格59.2试验仪器设备59.3试验技术要求和步骤510灌浆试验610.1试验说明610.2试验仪器设备710.3试验技术要求和步骤711锚固试验7附录A（规范性附录）土遗址保护试验记录表格式8IWW/T0039—2012II前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中华人民共和国国家文物局提出。本标准由全国文物保护标准化技术委员会（SAC/TC289）归口。本标准起草单位：敦煌研究院。本标准参加起草单位：兰州大学。本标准主要起草人：王旭东、张虎元、李最雄、郭青林、刘平、严耿升。WW/T0039—2012IIIWW/T0039—2012IV1范围土遗址保护试验技术规范WW/T0039—2012本标准规定了土遗址保护相关试验的内容、程序和方法。本标准适用于土遗址保护相关试验中遗址土体本身、加固技术及效果评价等的测试。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T50123土工试验方法标准WW/T0038—2012干燥类土遗址保护加固工程设计规范WW/T0040—2012土遗址保护工程勘察规范CECS22∶2005岩土锚杆（索）技术规程3术语和定义WW/T0038—2012和WW/T0040—2012所界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1风蚀winderosion风的吹扬磨蚀作用，分为“吹蚀”和“磨蚀”两种作用方式。3.2风蚀模数winderosionmodulus在特定风速下，单位面积单位时间内的风蚀量，以kg/（m2·s）表示。3.3干湿循环wettinganddryingcycles改变土体环境湿度，即控制土体所处环境温度的情况下，使土体所处环境的空气湿度在一定范围内变化，以若干小时为一循环。3.4冻融循环freezingandthawingcycles在控制土体含水量情况下，使土体所处环境温度在0℃上下一定范围内变化，以若干小时为一循环。3.5灌浆grouting利用灌浆泵或浆液自重，经钻孔或灌浆管把浆液压送到岩石、砂砾石层、混凝土或土体的裂隙、接缝或空洞内的技术措施。4试样制备4.1原状试样制备4.1.1试样数量视试验项目确定，应有备用试样。4.1.2检查块状土样结构，当确定土样已经受扰动并产生结构变化时，不应制备原状试样。1WW/T0039—20124.1.3选择完整性好、尺寸略大于制样要求的块状土样，根据土样的软硬采用切土刀或钢丝锯等工具对土样进行切割。4.1.4切割应从土样外侧开始，并且切割过程中避免用力过大损坏土样结构，切割后对土样进行打磨，使其尺寸最终符合试验项目要求，最后吹净土样表面浮土。4.1.5将制备好的原状试样放置在阴凉干燥处自然风干后备用（通常不少于3天）。4.2重塑试样制备4.2.1试样数量视试验项目确定，应有备用试样。4.2.2将碾碎的风干土样通过孔径2mm～5mm筛，取筛下足够试验用的土样，充分拌和，测定其风干含水率。4.2.3按照土的最优含水率对风干土样进行配水，充分拌和，放入密闭容器中静置24h。4.2.4根据不同试验项目要求，制备不同形状重塑试样。制样采用击实（参照GB/T50123）或一次性加压成型的方式，保证试样密度均匀并符合试验尺寸要求。4.2.5将制备好的重塑试样放置在阴凉干燥处自然风干后备用（通常不少于3天）。4.3化学加固试样制备4.3.1化学溶液用量U应按原状试样或重塑试样孔隙度体积的85%计算，即按公式（1）求得U：（1）式中：U——化学溶液体积（mL）；ρd——试样干密度（g/cm3）；Gs——试样土的比重；ρw——蒸馏水4℃时的密度（取值为1g/cm3）；V——试样总体积（cm3）。4.3.2取制备好的原状试样和重塑试样测量其尺寸，按照长、宽、高或者直径、高度各测量3次，并取平均值进行计算求得相应试样的体积V。4.3.3按照公式（1）计算加固溶液用量U。4.3.4用注射器（或滴管等）抽汲相应溶液，对立方体分六个面共两遍均匀点滴完所要求的加固液，对圆柱形试样按照上下面和侧面均匀滴渗的原则分两次点滴完所要求的加固液。4.3.5将点滴完后的试样放置在阴凉干燥处自然风干后备用（通常不少于3天）。4.4基本物理力学指标测定试样制备各项测定试验的试样制备方法应按照GB/T50123所规定的执行。5基本物理力学指标测定试验5.1试验内容遗址土（体）基本物理力学指标试验，包括含水率试验、密度试验、土粒比重试验、颗粒分析试验、界限含水率试验、无侧限抗压强度试验、直接剪切试验、自由膨胀率试验和易溶盐试验。5.2试验仪器和方法上述各项试验所采用的仪器设备和方法按照GB/T50123中所规定的执行。26干湿循环试验6.1试样尺寸和规格WW/T0039—2012试验采用方形试样（50mm×50mm×50mm）或采用圆柱形试样（直径d为39.1mm或61.8mm，高度h宜为直径的2～2.5倍）。6.2试验仪器设备试验中采用的仪器设备以及应满足以下的参数条件：a）温湿度控制室：应能够对土样所处环境的温度、湿度等条件进行控制与改变；b）电子天平：用于称取干湿循环过程中试样的质量变化，最小分度值≤0.01g；c）游标卡尺：用于测量试样体积，精度0.02mm；d）数码摄相器材：应准确记录干湿循环过程中试样的表观变化，分辨率≥300万像素。6.3试验技术要求和步骤6.3.1将每个试样单独置于小托盘上，放入温湿度控制室，试样水平和垂直间隔不小于10cm，试样初始含水率应为取样时的天然含水率。6.3.2调节温湿度控制室，将控制室内温度设定一恒定值，相对湿度控制在一定范围内变化。参照土遗址所处当地的气象资料，温度值设定为全年气温平均值，相对湿度的上下极限值分别取全年的最大与最小值。6.3.3设置12h为一个干湿循环周期，循环次数最低不应小于80次（如图1所示）。6.3.4每一循环试验周期完成后，将试样取出（不包括托盘），置于电子天平上，快速称重、拍照，观察并记录样品的表面结构变化，并用游标卡尺小心测量试样尺寸（按照4.3.2方法测量），然后重新放入控制室进行下一个周期的干湿循环试验。重复上述步骤，直到循环试验达到设计的周期数，并将数据记入表A.1中。6.3.5将试样连同托盘一同小心取出，进行抗压强度试验。如有需要，可根据要求进行风蚀试验、微观结构分析试验等项目。1009080706050403020100N=1N=2N=37冻融循环试验7.1试样尺寸和规格04812162024283236时间/h图1干湿循环过程中相对湿度控制过程示意图试验采用方形试样（50mm×50mm×50mm）或采用圆柱形试样（直径d为39.1mm或61.8mm，高度3相对湿度/%WW/T0039—2012h宜为直径的2～2.5倍）。7.2试验仪器设备试验中采用的仪器设备以及应满足的参数条件：a）冻融循环试验机：用于土样的冻融试验，也可采用替代方案：冻结可采用低温冷冻箱，融化在室温下进行。冻融循环试验机的温度控制范围应大于待测试样设定的温度变化范围；b）电子天平：用于称取干湿循环过程中试样的质量变化，最小分度值≤0.01g；c）干燥器（保湿器）：用于保持土样中的水分或补充试样冻干过程中损失的水分；d）注射器或滴管：用于向试样中注水使不同含水率的试样初始含水率相同，以便于进行对比；e）游标卡尺：测量不同状态下试样的尺寸变化，精度0.02mm；f）数码照相器材：应准确记录冻融循环过程中试样的表观变化，分辨率≥300万像素。7.3试验技术要求和步骤7.3.1在制备好的试样中取3～5个平行试样，测量其含水率并取平均值，作为试样的初始含水率。7.3.2制备不同序列含水率试样。根据试验设计的不同含水率，利用试样初始含水率，计算所需的加水量，利用注射器（或滴管等），按照立方体或圆柱体每个面均匀滴渗的原则点滴完所加水量，将试样密封静置24h。7.3.3将不同含水率试样置于冻融循环试验机内，每个试样底部放置一小托盘，以防止试样冻结在试验机内。7.3.4设置冻融循环试验机的相对湿度为一恒定值，应取土遗址当地气象资料记录的全年相对湿度的平均值；温度范围设定为：温度的下限值应取土遗址所处地区气象观测资料记录的气温极端最低值，上限值应取室温值25℃。7.3.5设置24h为一个冻融循环周期（如图2所示），循环次数最低不应小于30次。50403020100-10-20-30-40-50N=1N=2N=30122436486072时间/h图2冻融循环过程中温度控制过程示意图7.3.6每一循环试验周期完成后，将试样取出（不包括托盘），置于电子天平上，快速称重、拍照，观察并记录样品的表面结构变化，并用游标卡尺小心测量试样尺寸（按照4.3.2方法测量），然后重新放入控制室进行下一个周期的冻融循环试验。重复上述步骤，直到循环试验达到设计的周期数，并将数据记入表A.2中。7.3.7将试样连同托盘一同小心取出，进行抗压强度试验。如有需要，可根据要求进行风蚀试验、微观结构分析试验等项目。4温度/℃8风蚀试验8.1试样尺寸和规格WW/T0039—2012试验采用方形试样（50mm×50mm×50mm）或采用圆柱形试样（直径d为39.1mm或61.8mm，高度h宜为直径的2～2.5倍）。8.2试验仪器设备试验中采用的仪器设备以及应满足的参数条件：a）低速环境风洞：直流式，截面积应大于1m2，风速v由4m/s至40m/s连续可调，紊流强度应在0.4%以下；b）电子天平：用于称取风蚀试验过程中不同风速下试样的风蚀量，最小分度值≤0.01g；c）数码摄相器材：应准确记录风蚀过程中试样的表观变化，分辨率≥300万像素。8.3试验技术要求和步骤8.3.1将试样称重，利用游标卡尺测量试样长度和宽度（或直径和高度），计算试样迎风面的吹蚀面积。8.3.2将试样放置在风洞试验段入口下风向8m～10m处，与风向垂直方向单排、单层、水平放置于可任意升降的样品槽中，试样数量应不少于3个。8.3.3设定不同的时间和风速进行吹蚀（挟沙风）。吹蚀时间应小于试样被完全吹蚀消耗掉的时间值（对于绝大多数遗址土，应在10min～30min以内）；风速应以土遗址当地最大的风速值为上限，在最大风速值以下，可分别设定不同强度的风速值。8.3.4吹蚀完后进行拍照、称量，将数据记入表A.3中