重塑黄土等应力比三轴压缩试验研究
压实黄土性状的室内试验研究
O
5 83 8.
1 00 5.
2 1 6. 7
含水量 ( %)
塑限 Wp %) ( ( %)
1 3 7. 3 0
液限 w 塑性指数 I p
( ) %
1 7 2.
比 重
干 密
Байду номын сангаас度
压实度 ( K嘟
( m’ )
27 .2 l-6 2
图 2 压实黄土的 c 与压实度 K的关系曲线 值
剪变量 £( ) %
图 4 击实黄土的不 固结不排水剪切应力应变关系(: . ) k0 5 8
在最佳含水量下分 3层击实 , 每层分别击 2 、2 l 、2 6下得 到不 72 、7 1 、
笔者 在上面击 实试验所 得 的最 优含水量 1 . 53 %下 ,分别按 9 % 、 4 不 同压 实 度 下 的 黄 土 的湿 陷性 质 5
砂粒 >
删 0 1 9 5—3
00 一 5
粉 粒 00 .5~00 5 .0 mm 粘 粒
O0 5一O01 O. 01~O 0 5 (( o . 0 】 o5 .
曲 率 系 数
C= 2 o1l
.
粪 6 们 0
霎: 。
7 5 8 0 8 5 9 O 9 5 10 0
作者简介 : 张丽萍(9 o _ , , 18 _ )女 硕士研 究生 , 陕西交通职业技术学院讲 师, 从事公路土建专业的理论和实践教学研究工作 。
文 主要 着 眼 于 室 内试 验 中不 同压 实 程度 下 的黄 土 的强 度 、 形 等 工 程 性 切速率为 09 / i。在试验过程 中基本在预定 的击实度 下击样 , 变 . mm mn 但略 质。 1 土 料 性质 有 浮 动 。试 验 曲 线 见 图 2和 图 3 。 从 以上 压 实 黄 土 的 C p 与 压 实度 K 的关 系 曲线 可 以看 出 ,较 大 ,‘值
重塑黄土的强度特性研究
隙 比等 , 中含 水量 、 密度和孔 隙 比是 3个重要 因 其 干 素 , 且它们本 身又可用扰 动度来 统一表 示 , 文 而 本
以西北 地 区黄 土为例 , 通过 不 同既定影 响 因素下 土
样共 8组 , 径 3 . 直 9 1mm, 度 8 . 高 0 0mm。通过 将
所采用 的黏 土风 干 、 碾碎 、 筛 后 配制 并 选 择 而得 , 过 乩
6 3 /6
2 2 0— 2
长 春 工 程学 院学 报 ( 自然科 学 版 )2 1 年 第 u 卷 第 1 00 期
J Ch n c u n t Te h ( t S i Ed . 2 1 Vo . 1 No 1 . a g h n I s. c . Na . c. i), 0 0, 1 1 , .
的增量 。 A ,, q A ,, w, p △ ,, e A —— 从 初 始状 态 到 破坏 曲面的 压力 P 、抗 剪 强度 q 、孔 隙 比 e、含水量 W增量 。
45 .
3 5 .
O 5 0 6 O 7 0 7 0 8 O 9 0 9 1 0 . 9 . 5 . 3 .9 . 5 . 2 .9 .5
5
Mo —— 土体 的初 始 状态 ;
M —— 土体 的施 工扰 动状 态 ;
Ms—— 土体 的最终破坏状态破坏曲面 的响应 。
DF 筹, ] =[ 筹, ,
式 中 : P , Q , E , W —— 施 工 扰动 引 起 的压力 △ △ A A
P 、抗剪 强度 Q 、孔 隙 比 £ 、含 水 量 W
不同孔隙 比的情况 下重 塑黄 土 的 力学 性 能 , 而 推 进 导其规 律 , 通过 扰动 函数 的建 立 , 讨 重塑黄土抗 剪 探
重塑黄土剪切屈服及破坏特性的真三轴试验
L UO Ai - z h o n g ,S HAO S h e n g - j u n
( 1 .I n s t i t u t e o f Ge o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g , Xi ’ a n Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y , Xi ’ a n 7 1 0 0 4 8 , C h i n a ) 2 . B i i i e Un i v e r s i t y , B i j i e 5 5 1 7 0 0 , Ch i n a )
Ab s t r a c t :Th e s h e a r y i e l d s u r f a c e a n d d e s t r u c t i o n s u r f a c e o f t h e s o i l i s t h e b a s i s f o r i n v e s t i g a t i o n o f s o i l
不同温度灾变下混凝土三轴受压力学性能试验研究
来荣国:不同温度灾变下混凝土三轴受压力学性能试验研究
害,会导致结构物的失效。故很有必要开展混凝土材 压、三轴压强度相对于其单轴压强度提高倍数取决
料在复杂温度灾变下的强度损伤研究。
于其应力比以及不同温度高温后高强混凝土单轴
学者们分别针对混凝土在多轴应力状态下的 压强度;200、300 ℃稍低,400 ~ 600 ℃ 逐渐升高,三
and strength parameter deterioration mechanism of concrete under temperature catastrophe. The study results show that at the
, , same temperature as the confining pressure increases the ultimate compressive strength and deformation modulus of concrete ; , , ’ tend to increase significantly under the same confining pressure as the temperature increases the concrete s ultimate , compressive strength increases first and then decreases. Finally a unified strength criterion for the octahedral stress space of , concrete materials under complex temperature catastrophes is deduced which provides a basis for engineering practice. : ; ; ; Key words concrete temperature triaxial mechanical test mechanical properties
黄土稳定扎隙比原理的试验研究
( .西 安 理 工 大 学 水 电 学 院 陕 西 西 安 70 4 ; 2 1 10 8 .南 京 水 利 科 学 研 究 院 江 苏 南 京 20 2 ) 10 4
摘
要 : 通 过 对 人 工 制 备 土 样 在 充 分 扰 动 及 饱 和 情 况 下 进 行 侧 限 压 缩 、 三 轴 剪 切 试 验 及 等 应 力 比 三 轴 试 验 , 验
泥 浆 土 样 后 ,再 在 土 样 上 放 上 滤 纸 和 透 水 石 。加 上 加 压 盖 板 ,加 一 比较 小 的 压 力 让 其 固结 ,所 加 压 力 的大 小 看 是 否 把 土 样 挤 出 制 样 器 。 在 较 小 的压 力 下 固结 一 段 时 间后 ,再 把 压 力 增 加 到 5 k a 0 P ,使 土 样 在 5 k a的 压 力 下 固结 。 当 固结 完成 后 , 即 可得 到 直 径 1 c 0P 0 m,及 一 定 高 度 的 圆 柱 形 充 分 扰 动 的 土 样 。 这 时 ,就 可 用 其 制 备 压 缩 试 样 和 三 轴 剪 切 试 样 ,压缩 和 三 轴 剪切 试 样 制 备 完 成 后 ,再 把 它们 放 入 饱 和 器 中抽 气 饱 和 。这 样 就 人 工 制 成 了 充 分 扰 动 饱 和 黄 土 试 样 。
中 图分类 号 : T 1. U4 19l 文 献 标 识 码 :A
黄 土 是 第 四 纪 沉 积 物 ,具 有 不 同于 同期 的 其 他 沉 积 物 的 一 系 列 内 部 物 质 成 份 和 外 部形 态 特 征 。 黄
土 的 结 构 性 是 指 黄 土 颗 粒 的 排 列 方 式 和 颗 粒 的 胶 结 形 式 ‘ 黄 土 骨 架 颗 粒 的 排 列 方 式 是 指 黄 土 中 孔 引。
三轴试验
三轴试验一、基本原理三轴压缩实验是根据摩尔-库伦强度理论,用3~4个试样,分别在不同的恒定周围压力(即小主应力σ3)下施加轴向压力(即主应力差),进行剪切直至破坏,从而确定土的抗剪强度参数。
根据排水条件的不同,三轴试验分为以下三种试验类型:即不固结不排水试验(UU),固结不排水试验(CU),和固结排水试验(CD),试验方法的选择应根据工程情况,土的性质,建筑物施工和运行条件及所采用的分析方法而定。
(1)不固结不排水剪试验(UU):是在整个实验过程中,从加周围压力和增加轴向压力直到剪坏为止,均不允许试样排水对保和试样可测得总抗剪强度参数CU、ФU或有效抗剪强度参数C′、Ф′和孔隙水压力参数。
(2)固结不排水剪试验(CU):试验是先使试样在某一周围压力下固结排水,然后保持在不排水的情况下,增加轴向压力直到剪坏为止,可以测得总抗剪强度指标CCu、ФCu或有效抗剪强度参数C′、Ф′和孔隙水压力参数。
(3)固结排水剪试验(CD):是在整个试验过程中允许试样充分排水,即在某一周围压力下排水固结,然后在充分排水的情况下增加轴向压力直到剪坏为止,可以测定有效抗剪强度指标2Cd、Фd。
二、固结不排水试验(一)仪器设备1、应变控制式三轴压缩仪由周围压力系统,反压力系统,孔隙水压力量测系统和主机组成。
2、附属设备包括击实器、饱和器、切土器、分样器、切土盘、承膜筒和对开圆筒,:3、百分表量程3cm或1cm,分度值〉0.01mm。
4、天平程量200g,感量0.01g;程量1000g,感量0. 1g。
5、橡皮膜应具有弹性,厚度应小于橡皮膜直径的1/100,不得有漏气空。
(二)操作步骤1、仪器检查⑴周围压力的测量精度为全量程的1%,测读分值为5kPa。
⑵孔隙水压力系统内的气泡应完全排除。
系统内的气泡可用纯水或施加压力使气泡溶于水,并从试样底座溢出,测量系统的体积因数应小于1.5×10-5cm3/ kPa。
⑶管路应畅通,活塞应能滑动,各连接处应无漏气。
不同压实度下粉土的三轴压缩试验研究
序号 压 实度/ %
围 ka P
1 9 3
10 o
2 9 3
20 0
3 9 3
30 0
4 9 6
l0 0
5 9 6
2 ∞
6 9 6
3o 0
7 9 8
1o 0
8 9 8
2o 0
9 9 8
Y x  ̄ - D IBn U i j i A i ( in n ̄na et hi l nie ig . L ,T nn3 0 9 , hn ) Taf i k nGo cn a gne n , t i j 1 1 C i e c E r d ai 0 a
Ab t a t sr c :Ac o dn o s mep o lms i ec o i gwel f e c re t e ae n el h ep p r on so tte b — lry go t g co i g w l c r i g t o r be n t lsn l o u r n w f g w l,t a e i t u i u r ru i lsn el h t h d t i p h s n c ata h l s e a dt ec n e ,id c tsi f c e e y c mb n n h ec n tu t n i o r ga f m e w tro t u f es 7 rf tt e wel i n h e tr n ia e t e e ti b  ̄ rb o i i gt o sr ci s mep o rm r t a e up t t l - d s s o n o h oh n r u d n e ae i g w H f rt e w l i co e o n ig d w tr e sa t el s ls d,a d p i t o tte s g e t n o e f l w n e e r h O e c ata c r i g t e f cu l n e h n on s u h u g si s frt l i g rs ac H t r f c od n t a ta o h oo h oh st i e,S st i c e e gn e i g p a t e O a o d r tt n ie rn r ci . e h c Ke r s:b -l ry go t g me o y wo d is r ru i t d,c o i gwel u n h l s l,waep o fc ran,u t — e p d w trn e n t r r o u ti l ad e e ae gw l r i
三轴试验报告范文
三轴试验报告范文摘要:本次试验通过三轴试验方法对土体的剪切性能进行了研究。
试验采用岩石力学试验系统,对不同类型的土样进行三轴剪切试验,通过测量不同应力水平下的应变和剪切强度参数,分析土体在不同应力状态下的变形和强度特性。
试验结果表明,在不同应力水平下,土体的剪切刚度和剪应变均呈现线性增长,与毛细剪切带理论相符。
本试验为深入了解土体的剪切性能提供了理论基础和参考依据。
关键词:三轴试验、剪切性能、应力水平、剪切强度、应变1.引言在土木工程中,土体的剪切性能是设计和施工的重要参数之一、有效评估土体的剪切性能可以为土体工程安全性和可靠性提供科学依据。
三轴试验是一种常用的试验方法,通过对土样施加多个应力水平,并测量土样的应变和剪切强度参数,研究土体在不同应力状态下的变形和强度特性。
本次试验旨在通过三轴试验来研究土体的剪切性能,并提供理论基础和参考依据。
2.试验方法2.1试验设备本次试验采用了岩石力学试验系统,包括三轴试验机、变形计、应变计等。
2.2试验样品本次试验选取了两种不同类型的土样,土样1和土样2、土样1为粘性土,土样2为砂土。
试验样品的直径为50mm,高度为100mm。
2.3试验步骤(1)准备试验样品,对样品进行标记并记录初始尺寸。
(2)将试验样品放入三轴试验机中,施加适当的侧压力。
(3)施加顶部载荷,增加应力水平。
(4)在不同应力水平下,测量土样的应变和剪切强度参数。
(5)重复步骤(3)和(4),直至达到预定的应力水平。
3.试验结果3.1应变-应力关系3.2剪切强度参数通过应变-应力关系曲线,计算出不同应力水平下的剪应变和强度参数。
表1为土样1和土样2在不同应力水平下的剪应变和强度参数。
(插入表1)4.结果分析通过试验结果的分析,可以得出以下结论:(1)土样的剪切刚度和剪应变在不同应力水平下均呈现线性增长,与毛细剪切带理论相符。
(2)土样1相比土样2在相同应力水平下具有较大的剪应变和剪切强度。
(3)土样的剪切性能受到应力水平的影响较大,随着应力的增加,剪应变和剪切强度均增大。
重塑黄土的应力_应变关系_万玉珍
第18卷 第6期岩 土 工 程 学 报Vol .18 No .6 1996年 11月Chinese Journal of Geotechnical EngineeringNov ., 1996 到稿日期:1995-04-22.重塑黄土的应力-应变关系万玉珍 林德明 (水利部黄委会设计院,郑州,450003) (水利部黄委会水科院,郑州,450003)1 高压力作用下重塑黄土的变形土是一些粒状的矿物、水和空气等三相系组成的复杂结构体。
在土工工程中,土体在各种外力的作用下,其颗粒之间将产生相对位移称为土的变形。
重塑黄土的应力-应变关系是黄土变形-强度特征的反映。
小浪底两岸为黄土丘陵地带,黄土成份为轻粉质壤土、中粉质壤土、重粉质壤土。
主要物理特性见表1。
分别对轻粉质壤土、中粉质壤土、重粉质壤土进行了U U 试验、CU 试验、CD 试验研究。
每组试验施加围压力分为九级,σ3最大为2800kPa 。
重塑黄土制备见表2。
表1小浪底黄土的主要物理特性土 壤 名 称轻粉质壤土中粉质壤土重粉质壤土颗粒大小(%)>0.05(mm )1810~20140.005~0.05(mm )6863~7365<0.005(mm )1417~2021流限w L (%)31.126.0~32.740.6塑限w P (%)20.517.4~20.021.2塑性指数I P 11.29.2~13.419.4不均匀系数9.812.5~19.414.4比重G S2.732.72~2.732.74天然干密度(g /cm 3)1.41~1.581.57~1.61天然含水量(%)16.6~20.318.6~23.3表2黄土试样制备情况土壤名称轻粉质壤土中粉质壤土重粉质壤土干密度(g /cm 3)1.751.65~1.781.71含水量(%)16.214.2~18.118.9 注:表中含水量、干密度相应于25击,标准击实功能为8.63kgf ·cm /cm 31.1 非线性塑性变形、弹性变形试验成果绘成(σ1-σ3)-εa 曲线,见图1。
三轴试验
三轴试验一、基本原理三轴压缩实验是根据摩尔-库伦强度理论,用3~4个试样,分别在不同的恒定周围压力(即小主应力σ3)下施加轴向压力(即主应力差),进行剪切直至破坏,从而确定土的抗剪强度参数。
根据排水条件的不同,三轴试验分为以下三种试验类型:即不固结不排水试验(UU),固结不排水试验(CU),和固结排水试验(CD),试验方法的选择应根据工程情况,土的性质,建筑物施工和运行条件及所采用的分析方法而定。
(1)不固结不排水剪试验(UU):是在整个实验过程中,从加周围压力和增加轴向压力直到剪坏为止,均不允许试样排水对保和试样可测得总抗剪强度参数CU、ФU或有效抗剪强度参数C′、Ф′和孔隙水压力参数。
(2)固结不排水剪试验(CU):试验是先使试样在某一周围压力下固结排水,然后保持在不排水的情况下,增加轴向压力直到剪坏为止,可以测得总抗剪强度指标CCu、ФCu或有效抗剪强度参数C′、Ф′和孔隙水压力参数。
(3)固结排水剪试验(CD):是在整个试验过程中允许试样充分排水,即在某一周围压力下排水固结,然后在充分排水的情况下增加轴向压力直到剪坏为止,可以测定有效抗剪强度指标2Cd、Фd。
二、固结不排水试验(一)仪器设备1、应变控制式三轴压缩仪由周围压力系统,反压力系统,孔隙水压力量测系统和主机组成。
2、附属设备包括击实器、饱和器、切土器、分样器、切土盘、承膜筒和对开圆筒,:3、百分表量程3cm或1cm,分度值〉0.01mm。
4、天平程量200g,感量0.01g;程量1000g,感量0. 1g。
5、橡皮膜应具有弹性,厚度应小于橡皮膜直径的1/100,不得有漏气空。
(二)操作步骤1、仪器检查⑴周围压力的测量精度为全量程的1%,测读分值为5kPa。
⑵孔隙水压力系统内的气泡应完全排除。
系统内的气泡可用纯水或施加压力使气泡溶于水,并从试样底座溢出,测量系统的体积因数应小于1.5×10-5cm3/ kPa。
⑶管路应畅通,活塞应能滑动,各连接处应无漏气。
自重湿陷性黄土的力学特性试验研究
本不变, 总粘聚力随吸力的增加 而线性增加 ; 同吸力下的屈服净平均应 力随着吸力的增大 不 而增 大 , 服后 的压缩 指数 随吸 力增 大 而减 小 ; 屈 同一 净 围压 和 偏 应 力 下 , 吸 力 的 增加 湿 陷 随 变形增加 ; 围压对湿陷变形有一定影响。 净 关键词 自重湿陷性黄土; 土水特征曲线 ; 直剪试验 ; 各向同性三轴压缩试验 ; 控制吸力
化学成分 。
为揭示 自重湿陷性黄土的非饱 和力学特性 , 本文对 自重湿陷性原状黄土进行 了系统的试验研究 , 包 括土水特征曲线试验 、 直剪试验 、 各向同性三轴压缩试验和控制吸力的三轴湿陷试验 。
1 试验仪器 、 方案 与试样制备
试验土样取 自宁夏扶贫扬黄灌溉工程十一号泵站处( 位于宁夏固原县 内) 取土深度 1 属于 Q , 0m, 自重湿陷性黄土。本文对其进行的非饱和土试验包括土水特征 曲线试验、 直剪试验 、 各向同性三轴压缩
试验和控制 吸力的三轴湿陷试验。前两种试验分别在文献 [ ] 6 介绍 的固结仪和直剪仪上完成 , 试样直 径 6 . n, 18m l 高度 2 n。后两 种试验均在三轴仪上完成 , 0m l 试样 的直 径和高度分 别为 3 . n 和 8 91 l O m ml n。土水特征曲线试验中一个试样为重塑土样 , 其它土样均采用原究相结合必将有力地推动黄土力学 的发展 。 国内一些学者 已开始将非饱和土力学 的理论和方法应用于黄土的力学特性研究 。党进谦测定 了陕
西关中黄土的土水特征曲线… 。陈正汉研究 了重塑黄土的变形、 强度 、 屈服 和水量变化特性I , 2 进而建 】 立了非饱和土的非线性本构模型 。邢义川为验证非饱 和土有效应力公式的正确性和适应性 , J 对张桥
土的三轴压缩试验
土的三轴压缩试验三轴压缩试验主要是用来测定土的抗剪强度,土的抗剪强度是土的一个重要力学性质,在计算地基承载力,评价地基稳定性,以及计算挡土墙的土压力时都要用到土的抗剪强度指标,因此正确的测定土的抗剪强度在工程上有非常重要的意义试验原理:三轴压缩试验最常用的是把土削成圆柱体,放到压力室内十三、三轴压缩试验提示:双击自动滚屏(一)试验目的三轴压缩试验是测定土的抗剪强度的一种方法。
对堤坝填方、路堑、岸坡等是否稳定,挡土墙和建筑物地基是否能承受一定的荷载,都与土的抗剪强度有密切的关系。
(二)试验原理土的抗剪强度是土体抵抗破坏的极限能力,即土体在各向主应力的作用下,在某一应力面上的剪应力(τ)与法向应力(σ)之比达到某一比值,土体就将沿该面发生剪切破坏。
常规的三轴压缩试验是取4个圆柱体试样,分别在其四周施加不同的周围压力(即小主应力)σ3,随后逐渐增加轴向压力(即大主应力)σ1直至破坏为止。
根据破坏时的大主应力与小主应力分别绘制莫尔圆,莫尔圆的切线就是剪应力与法向应力的关系曲线。
三轴压缩试验适用于测定粘性土和砂性土的总抗剪强度参数和有效抗剪强度参数,可分为不固结不排水试验(uu);固结不排水试验()和固结排水试验(CD)。
(三)试验设备1.三轴仪:包括轴向加压系统、压力室、周围压力系统、孔隙压力测量系统和试样变形量测系统等。
2.其它:击样器、饱和器、切土盘、分样器、承膜筒等。
(四)试验步骤1.切取土样:先用钢丝锯或切土刀切取一稍大于规定尺寸的土柱,放在切土架上,用钢丝锯或切土刀紧靠侧板,由上往下细心切削,边切削边转动圆盘,按规定的高度将两端削平、称量;并取余土测定试样的含水率。
2.试样饱和:试样有抽气饱和、水头饱和及反压力饱和三种方法,最常用的是抽气饱和。
即将试样装入饱和器内,放入真空缸内,与抽气机接通,开动抽气机,连续真空抽气2~4h,然后停止抽气,静止12h左右即可。
3.试样安装:将压力室底座的透水石与管路系统以及孔隙水测定装置充水并放上一张滤纸,然后再将套上乳胶膜的试样放在压力室的底座上,最后装上压力筒,并拧紧密封螺帽,同时使传压活塞与土样帽接触。
重塑红土强度的三轴试验研究
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堡
图 2 不 同压 实度 下 ( 一 )一 . 系 曲线 8关 Fg 2 R lt ncr e o 一 )一E i. e i u vsfr l ao _
瞧
N
u d r d fe e tc mp c o e r e n e i r n o a t n d g e i
体 变影 响不 明显 。图 3 a 为 压 实度 为 0 8土样 , () . 因
其初始压实度较低 , 不同围压下均 出现先剪缩再微 剪胀 现 象 ; 对 图3 b 图3 C , 而 ( )、 ( ) 因土样 初始 压实
与轴 向应 变关 系 曲线 。 由图可知 : 同压实度 、 同 不 不
围压下 , 主应 力差 均 随着轴 向应 变 的增 加而 增加 , 并 且 主应 力差 与轴 向应 变关 系 曲线 接 近双 曲线 ; 同 相
pesr. h aa ee e vdf m te et ol rv erfrnefr ei n aclt no r et i l e- rsue T ep rm tr dr e o s cudpoi e e c s nadcl a o f o cs n a r s i r ht d e od g u i p j t
ie r g o s t e in .
Ke o ds lt rt ti xa e t c mp c in d g e p r mee y W r :ae ie;ra i lt s ; o a to e r e; a a t r
红 土是 一种 广 泛 分 布 于 热 带 、 热带 湿热 地 区 亚
的具 有 特殊工 程 地 质 性质 的 土体 , 矿 物 成 分 以高 其
饱和重塑黄土的动力特性
饱和重塑黄土的动力特性法制备试样。
先将原[HJ2.1mm]状土风干,利用木锤将原状土碾碎但注意不能压碎颗粒,将碾碎后的土样过2 mm筛,根据重塑黄土的干密度,计算所需重塑黄土的质量。
为了与原状黄土动力试验进行对比,本次试验所取重塑黄土干密度与原状黄土相同为141 g/cm研究该干密度下饱和重塑黄土的动力力学特性。
试样的直径和高度分别为50 mm和100 mm。
然后称取一定质量的重塑黄土,分四层击实,每一层击4下,控制每层的击实厚度为25 cm,层与层之间要进行刮毛,确保每层土接触良好,以保证试样具有良好的整体性。
将击实完成后的土样按照操作步骤安装在试验仪器上如图1所示。
然后对试样进行饱和,由于该黄土抽气饱和之后很软,制样难以成形,经反复尝试后,试验决定采用水头饱和(先抽气饱和1 h,立即取出试样,防止试样过软,然后置于仪器上进行水头饱和),首先对试样施加20 kPa的围压。
然后提高进水管的水位,控制进水管的水面与黄土试样中部之间的水位差为1 m左右。
打开进水阀,使水从底部进入试样,从试样顶部缓缓溢出。
饱和完成后,在不排水的条件下施加周围压力,检查孔压系数B值可以达到090~095,确保试样饱和度基本达到要求。
1.2试验内容饱和重塑黄土静力试验和动力试验均做3组,偏压固结(Kc=σ1c/σ3c=15,围压σ3c=50、100、200kPa)。
具体试验安排见表1和表2。
静、动力试验均采用GCTS伺服控制气压式激振三轴仪。
该三轴仪可以直接数字伺服控制轴向荷载、围压和孔隙水压,其中轴向动荷载通过气压施加,围压通过气压或水压施加。
试验过程完全由计算机软件来控制和设计,试验数据数字化,并且试验软件可以进行基本的图形显示以及向其它软件如Excel输出数据,试验仪器见图2。
静、动力试验均进行的是不排水试验。
静力试验的剪切速率为006 mm/min。
动力试验先在偏压状态下进行固结,固结完成后,关闭排水阀,然后进行振动试验,施加的循环动偏应力的加载波形为等幅正弦波,频率为1Hz。
《结构性土临界状态特性试验研究》
《结构性土临界状态特性试验研究》篇一一、引言结构性土是一种具有特殊物理力学特性的土体,其结构性和力学性质对于工程实践具有重要意义。
为了更好地了解结构性土的力学行为和稳定性,对其临界状态特性的研究显得尤为重要。
本文通过一系列试验研究,深入探讨了结构性土的临界状态特性,以期为相关工程提供理论依据和实践指导。
二、试验材料与方法1. 试验材料本试验所使用的土样为结构性土,取自某地区工程现场。
土样经过筛选、烘干、破碎等处理后,进行试验。
2. 试验方法(1)制备试样:将处理后的土样按照一定比例混合,制备成符合试验要求的试样。
(2)三轴压缩试验:采用三轴压缩试验装置对试样进行加载,观察其应力-应变关系及破坏形态。
(3)数据分析:对试验数据进行处理和分析,得到结构性土的临界状态特性。
三、试验结果与分析1. 应力-应变关系通过三轴压缩试验,我们得到了结构性土的应力-应变关系曲线。
曲线显示,在加载初期,土样表现出明显的弹性变形;随着荷载的增加,土样逐渐进入塑性变形阶段;当达到一定荷载时,土样发生破坏。
这一过程反映了结构性土的力学行为和破坏模式。
2. 临界状态特性通过对试验数据的分析,我们得到了结构性土的临界状态特性。
包括临界状态应力比、临界状态线等。
这些特性对于评价土体的稳定性和工程性质具有重要意义。
同时,我们还发现结构性土的临界状态特性与土的初始状态、加载方式等因素有关。
3. 影响因素分析(1)土的初始状态:不同初始状态的结构性土,其临界状态特性存在差异。
初始密度越大,土样的强度和稳定性越高。
(2)加载方式:加载速率、加载方向等因素对土样的临界状态特性产生影响。
加载速率越快,土样的强度和稳定性降低;而不同加载方向下,土样的破坏形态和应力-应变关系也存在差异。
四、讨论与结论本试验研究了结构性土的临界状态特性,得到了以下结论:1. 结构性土在加载过程中表现出明显的应力-应变关系,包括弹性变形和塑性变形阶段。
2. 结构性土具有特定的临界状态特性,包括临界状态应力比和临界状态线等。
三轴压缩开放实验心得
三轴压缩开放实验心得三轴压缩实验有了如下心得:(1) 围压不大于150 kPa情况下,原状土的σ-ε曲线呈应变软化现象。
当围压大于150 kPa时,曲线走势逐渐向理想弹塑性和应变硬化转化;压实度不同的重塑土σ-ε曲线整体走势均呈理想弹塑性向应变硬化转化。
(2) 荷载作用初期,轴向应力增长的速度相对较快,但表现出的变形增长较慢。
随着剪切作用的继续,应力增长速度逐渐变慢,但表现出的变形增长相对较大。
在围压一定时,原状土抵抗变形的能力远远优于重塑土。
这是由于原状土在沉积和地质作用过程中,形成了特有结构。
重塑土的压实度越大,其极限强度越大,抵抗变形的能力越强;压实度一定时,围压增加,可使土体的极限强度增大。
基于综合结构势理论,采用应力比结构性参数mη,描述外部因素、球应力与剪应力耦合应力综合影响。
式中:p为球应力,p=(σ1+2σ3)/3;q为剪应力,q=(σ1-σ3)/2;η为应力比,η=q/p;ηi为原状土的应力比;ηrs为饱和重塑土的应力比。
(1) 在剪切作用整个阶段,mη是在变形增大的过程中逐渐减小的,后期趋于稳定。
这是由于重塑土在压实过程中会产生平衡的次生结构,在剪切作用下,原有的次生结构被破坏,后期持续的剪切作用使土体又形成新的次生结构,因此抑制了土体结构的损伤,但增加剪切作用。
mη逐渐趋近于1,将导致土体逐渐损失其结构性。
当mη=1时,则结构性彻底损失。
(2) 围压一定时,增大重塑土体的压实度,应力比结构参数减小。
剪切作用初期,压实度越小,应力比结构性参数减小得越快。
表明剪切作用初期,降低重塑土的压实度,其结构损伤情况越剧烈;压实度和应变不变,增加围压,应力比结构性参数呈递减的趋势,表明围压变大促进了结构损伤。
重塑土的mη-ε曲线延伸至与纵坐标轴相交的数值,即初始应力比结构性参数mη0[8]。
图3为mη0分别以围压、压实度为变量的变化规律。
由图3可得,当土体压实度固定时,随着围压增加mη0呈缓慢的减小趋势,重塑土初始结构受围压影响较小;当围压一定时,增加重塑土压实度,mη0减小的速度较快。
重塑黄土一维固结变形的试验与数值模拟
重塑黄土一维固结变形的试验与数值模拟刘婵;仝飞;陈勇战【摘要】为了研究单轴条件下黄土的固结变形特性,运用ABAQUS软件对重塑饱和黄土一维压缩固结模型进行了数值仿真.采用边界面模型为土体的材料模型,通过与室内试验比对,验证了所建模型的正确性.并依据现有模型,模拟了不同应力率下的固结试验.结果表明:①试样在加卸载荷后会产生较大的瞬时变形,变形量随加卸荷量的增大而增大,但在加卸载量相同的情况下,试样的回弹变形要远小于加载过程中产生的变形.②常应力率试验中,应力率越大,有效应力增长越快,但最终的有效应力值却最小;有效应力在卸载开始阶段并没有随着总应力的下降而下降,而是表现出一定的滞后性,且应力率越大,这种滞后性越明显.③试样的竖向变形速率随着应力率的增大而增大,但最终变形量随应力率的增大而减小,合适的应力率可以兼顾加载时间和密实度.④应力率越大,孔压上升越快,所产生的孔压幅值也越大,应力率较小时,孔压在加载过程中出现先升后降的现象,孔压沿试样高度分布较连续.【期刊名称】《广西大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(043)004【总页数】8页(P1509-1516)【关键词】Ko固结;边界面模型;数值模拟;应力率;孔隙水压力【作者】刘婵;仝飞;陈勇战【作者单位】太原理工大学建筑与土木工程学院,山西太原 030024;浙江广厦建设职业技术学院,浙江东阳 322100;太原理工大学建筑与土木工程学院,山西太原030024;澳门大学土木与环境工程系,澳门 999078【正文语种】中文【中图分类】TU410 引言在我国,黄土主要集中分布在西北地区,这里黄土地层最厚,最完整,发育好,特性较典型。
随着西部大开发的深入,公路、铁路路堤建设、机场建设、大型水坝等的建设中涉及大量的高填方项目。
所以研究黄土的相关特性,尤其是重塑黄土的变形特征,将对实际的工程建设有重要的指导意义。
土的一维变形对岩土工程有着重要的物理意义,对于大部分实际问题中的土而言,Ko固结(侧向没有变形)构成其初始应力状态。
试验四、三轴压缩试验.
试验四、三轴压缩试验(一)概括三轴压缩试验是测定土的抗剪强度的一种方法。
它往常用3~4 个圆柱形试样分别在不一样的恒定围压(即小主应力)下施加轴向压力(即主应力差—),对试样进行剪切,直至损坏,而后依据摩尔31 3—库伦理论,求得土的总抗剪强度指标和 c 以及有效抗剪强度指标' 和c'。
依据排水条件的不一样,三轴剪切试验可分为不固结不排水剪(UU )、固结不排水剪(CU )和固结排水剪( CD )三种试验方法。
不固结不排水剪(UU )在施加四周压力3 和轴向偏应力1 — 3直至试样剪坏的整个过程中,均不允许试样排水固结,所得强度指标为总强度指标u 和c u 。
固结不排水剪(CU)试验中,试样先在四周压力作用下排水固结,而后在试样不一样意排水的条件3下,施加偏应力1— 3 至试样剪坏。
固结不排水可获得总强度指标cu和 c cu ,如试验时量测孔隙水压力也可获得有效强度指标' 和c'。
应力固结排水剪(CD)试验时,试样先在四周压力下排水固结,而后在同意试样排水的条件下,施加偏—,至试样剪损坏。
该试验因为在整个试验过程中同意试样排水固结,孔隙水压力一直保持为零,1 3总应力等于有效应力,故此时的总强度指标即为有效应力强度指标 d 和c d 。
本次试验只做饱和试样的固结不排水剪。
(二)试验原理三轴试验采纳圆柱形试样,能够对试样的空间三个坐标方向上施加压力。
试验时先经过压力室内的有压液体,使试样在三个轴向遇到同样的四周压力 3 (其大小由压力计测定),并保持整个试验过程不变。
而后经过活塞向试样施加垂直轴向压力,直到试样剪坏。
若由活塞杆所施加的试样损坏时的压力强度为q 1 — 3 (偏应力),小主应力是四周压力,中主应力 2 和 3 相等。
则由一个试样所得的 1 和 3 ,能够绘制一个极限应力圆。
对同一种土,另取几个试样,改变围压,试样剪坏时所加的轴压力也会改变,进而又可绘制另几个极限应力圆。
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第3 6卷第 2期
2 0 1 4年 2月
人
民
黄
河
Vo 1 . 36. No. 2 F e b ., 2 01 4
YELLOW RI VER
【 水 利 水 电工 程 】
重塑黄土等应 力 比三轴压缩试验研究
张宁宁 , 骆 亚 生
( 西北农林科技 大学 水 利与建 筑工程 学院 , 陕西 杨凌 7 1 2 1 0 0 )
s t r e s s r a t i o k , v i c e v e r s e .T h e p r i n c i p a l s t r e s s v a l u e f o d e s t r o y e d l o e s s w i l l b e i n c r e a s e d u n d e r t h e s m ll a c h a n g e o f l a t e r l a p r e s s u r e c h a n  ̄n g w i t h
中 图分 Leabharlann 号 :T U 4 4 4 Co ns t an t S t r e s s Ra t i o Tr i a x i a l Co m pr e s s i o n Te s t o n Re mo l de d Lo e s s
ZHANG Ni ng — n i n g, L UO Ya — s h e n g
摘
要: 通过对陕西子洲重塑黄土进行三轴压缩试验 , 探讨 和分析 了不 同等应力比、 不 同初始 固结围压 、 不 同初 始干 密度
以及不 同初 始含 水率对重塑黄 土强度特 性的影响。试验结果表 明 : 黄 土强度特性 随初始 固结围压 、 初始含 水率以及初 始
干 密度 的变化规律 与常规 三轴 压缩试验 的变化规 律一致 ; 试验黄 土的强度 随等应 力比 k的 变化 而变化 , J j } 增 大, 黄土的强
c o n s t a n t s t r e s s r a t i o t i t a x i a l c o mp r e s s i o n t e s t g e t t s t h e s a me c h a n g i n g r u l e s u n d e r t h e c o n di t i o n s o f i n i t i a l c o n s o l i d a t i o n c o n f i n i n g p r e s s u r e,i n i t i a l mo i s t u r e c o n t e n t a n d i n i t i a l d y r d e n s i t y .S t r e n g t h f o r e mo l d e d l o e s s v a r i e s w i t h t h e s t r e s s r a t i o k,s t r e n th g wi l l b e i n c r e a s e d wi t h t h e i n c r e a s e o f
( C o l l e g e o f Wa t e r R e s o u r c e s a n d Ar c h i t e c t u r a l E n g i n e e r i n g ,N o t r h w e s t A &F U n i v e r s i t y , Ya n g l i n g 7 1 2 1 0 0,C h i n a )
度也随之增 大, 减 小, 黄土的强度也随之减 小; 侧 向压力在 随着竖向应 力的微 小变化下 , 土体破 坏时的主应 力值 大幅度
提 高, 使 得 土 体 的 承 载 力 大 大提 高 , 进 而使 得 工程 更 加 经 济 。
关
键
词: 等应力 比;重塑黄土 ;强度 ;固结 围压
文献标志码 : A d o t : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 . 1 3 7 9 . 2 0 1 4 . 0 2 . 0 4 3