成样方法对饱和粉砂应力路径试验结果的影响

发布时间：2019-09-21 18:43

【摘要】：室内土工试验在岩土工程研究中有着不可替代的地位和作用,理论的研究往往需要试验加以验证和完善。在试验开始前,试样的制备环节对于整个试验的影响很大。因此,制备环节应尽量排除人为或者其他外部因素对试验结果的影响。在室内静力三轴试验中,试样制备的方法多种多样,且这些方法在实验室中已被广泛运用。由于制备原理和实际操作的不同,加之土这种特殊三相体的独特性质,各方法可能会对最终的试验结果产生影响。在试验中,这种影响往往被试验人员所忽略。本文利用应力、应变控制式静力三轴仪,分别对饱和粉砂在100kPa、200kPa、300kPa围压下进行了平均主应力p增大(CTC)、减小(RTC)、不变(TC)3种大主应力方向一致的应力路径控制的固结排水和固结不排水剪切试验。分别采用实验室常用的干装夯击法和湿装夯击法制备初始密实度为50%的试样。通过试验获得了应力—应变关系、体变或者孔压规律、应力路径以及抗剪强度指标等。探讨了不同成样方法对饱和粉砂应力路径试验的相关结果的影响。固结排水剪切试验结果表明：三种应力路径条件下干装法试样的试验结果与湿装法试样存在明显差异,其中,干装法试样均呈现应变软化和较强的剪胀性,而湿装法试样则呈现应变硬化和剪缩性；相同围压的干装法试样主应力差峰值均大于湿装法试样,其中尤以CTC路径最为明显；干装法试样均出现明显的剪胀现象,其中RTC路径最为明显,TC路径次之,CTC路径最不明显；干装法试样的有效内摩擦角明显高于湿装法试样,且在成样方法相同的情况下,各路径所得的有效内摩擦角相差不大,这表明成样方法对有效内摩擦角的影响远大于应力路径的影响。固结不排水剪切试验结果表明：三种应力路径条件下干装法和湿装法试样均呈现应变软化,且在CTC和TC路径均出现了“流滑”现象,而RTC路径具有一定的残余强度；相同围压的干装法试样主应力差峰值均大于湿装法试样,其中仍以CTC路径最为明显；湿装法试样的孔隙水压力多呈现正值,而干装法试样具有更强的剪胀性,多呈现先增大后减小为负值；与固结排水剪切试验的结果相同,干装法试样的有效内摩擦角均明显高于湿装试样,应力路径对有效内摩擦角的影响要小于成样方法的影响。在试验中曾针对干装法试样采用反压系统尝试提高饱和度,对比试验结果发现：在平均主应力p不变(TC)路径下的固结不排水剪切试验中,反压对试样饱和度的提高效果显著,可从95%提高到98%,但反压对主应力差峰值结果产生一定影响。在100kPa、200kPa、300kPa围压下,施加反压时的主应力差峰值结果均大于不施加反压的试样的结果；由于干装法试样较强的剪胀性,两组试验中孔隙水压力均呈现先增大后减小为负值且最终趋于基本相同的稳定值；获得的有效内摩擦角基本相同。这表明是否施加反压对固结不排水试验的主应力差峰值有较大影响,而对有效内摩擦角几乎没有影响。
【图文】：

干装法承模筒

后试样如图２．７所示。之后采用圆筒状承膜筒将试样安置到试验台底座上。首先，用j#胶逡逑吸球给套有橡皮膜的承膜筒一个负压使橡皮膜紧密吸附在承膜筒上，如图２．８所示，然后逡逑将承膜筒套于试样外，最后松开吸球并移动试样和承膜筒一起放置在试验台底座上，并逡逑绑扎橡皮膜。对于试验人员而言，，这是一个很有难度的步骤。须轻拿轻放，多加练习。逡逑
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU411

【参考文献】

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1 郭莹;王跃新;;原状与重塑粉土固结不排水剪切特性的对比试验[J];水利学报;2011年01期

本文编号：2539497