静止侧压力系数测试方法的探讨
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法进 行研 究 。
用应变控制式静三轴仪 ， 选取一定数量 的不 同种类土 样， 随着试 样排 水 ， 使孔 隙压 力 消 散 ， 同时 缓 慢 施 加 轴
向压 力 ， 控 制排 水量 等 于 轴 向 变形 量 与 试 样 初 始 面 积 的乘 积 ， 保 证试 样在 试验 过程 中初 始 面积不 变 ， 使有 效 侧 向压力 与 有 效 轴 向压 力 之 比等 于 静 止 侧 压 力 系 数 值， 从 而测 定静 止侧 压力 系数 。通 过试 验数 值分 析 ， 研 究应 用应 变控 制式 静三轴 仪 测定静 止 侧压力 系 数 的方 法要 点 ， 并评 价其 可靠性 和 准确性 。
１ 概 述
土的静 止侧 压力 系数 是 土 体 在无 侧 向变 形 条 件下 ， 侧 向有效 应力 与轴 向有 效 应力 之 比值 。 是 土 的主 要 力 学 特 征 指 标 之 一 ， 对 于 一定 的土层 来 说 ， 是一 个稳 定值 。随着土 工试 验技 术 的发 展 ， 常 常需 要 准 确测定 土 的静 止侧 压 力 系 数 ， 其 值 直 接影 响 到土 的强度 特征 、 有 效应 力 和应力 路径 等 ， 尤 其是 在有 限元
法 应用 于 土力学 问题 以后 ， 正确 确 定 土 的力学 指标 问
分 侧压 力 ： （ １ ） 用钢试 样校正 膜消耗 的部分侧 压力 ； （ ２ ） 制样 时 不 要 偏 心 ， 轴 向变 形 为 零 时 ， 预加侧压力 ； （ ３ ） 测试 样 中 的孑 Ｌ 隙水 压 力 。但 侧 压力 仪 由于 种种 原 因， 实 际测 得 的试 验 数据偏 小 ， 直接 加 大 了设 计 的风 险 性 。对于其 他仪 器 和方 法 ， 国 内 尚没 有 可 以使 用 的规
分别 采用 本研 究 中的三 轴 法 和 Ｓ Ｌ ２ ３ ９ — １ ９ ９ ９中 的
测定 法 。 （ ３ ） 样 品
Ｏ ３ ４ ４ ５ ５ ５ ６ ６ ６ ７ Ｏ ６ ４ ６ ４ ６ ９ ３ ４ ７ １
采用 同一 种土 类 ， 分 别 进行试 验 。
（ ４ ） 试 验 时间
样 品取样和饱和的时间是一样 的， 具体试验时间
Ｓ Ｌ ２ ３ ９ — １ ９ ９ ９中的 测 定 法 一 般 需 要 １ ０～ ２ ０ ｈ ， 试 验 过程 中五 级轴 向加 荷 （ 一 般 每 级加 荷 变 形稳 定 时 间为 ２～５ ｈ ） ； 本研 究 中的三轴 法一般 需 要 ２～ ４ ｈ 。 试 验 研究 的前 提是 试验 过程 中确 保样 品的截 面积 不变 ， 通 过加 压过 程 中控制 剪切 速率 和排 水率 来控 制 。 实践 证 明 ， 通 过有 效 的控制 ， 可 以使样 品的截 面积保 持 不变 。在 饱 和后 和试验 后分 别对 样 品 的直 径进 行 了测 量， 试 验 前后样 品的情 况如 图 １ 所示。
受力 面积保 持不 变 是试验 的前 提条 件 。本 文 中主要利
题 就更 为 突 出。此外 ， 在 砂土 液化 、 桩 的负摩 阻力 等方
面， 也 都有 着 十分 广 泛 的 应 用 。 因此 ， 的 测 定 问
题 日益得 到重 视 。 目前 ， 确 定静 止 侧 压 力 系 数 的 方法 有 以下三 种 ： 用经验 公式 求算 或估 算 ； 利 用 室 内土 工试 验确 定 ； 利 用原 位 测试 确定 。本 文 仅 就 室 内土 工试 验
范和规 程 ， 在这种 现 状下 ， 研究 测定 静 止侧压 力 系数 的
测试方 法很 有必 要 。
在 进行 静止 侧压 力 系数 测 定 时 ， 要 求 主 应 力 方 向 是水平 向和垂直 向 ， 即试样 的上 、 下 面 和侧 面都是 主应 力面 ， 不存 在剪 应力 。 因此 ， 在 试验 过程 中控 制样 品的
３ ４
铁Hale Waihona Puke 道勘察 ２ ０ １ ４年 第 ｌ期
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２— ７ ４ ７ ９ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ３ ４— ０ ２
静 止 侧 压 力 系数 测 试 方 法 的 探 讨
曹 晓娟
（ 铁道第 三勘察设计 院集 团有限公司 ， 天津 ３ ０ ０ ２ ５ １ ）
（ １ ） 仪 器 应变 式三 轴仪 和静 止侧 压力 仪进 行对 比试 验 。
静止侧压力系数测试方法的探讨 ： 曹晓娟
ｏ∞∞∞
表 １ 试 验 数 据
ｍ 啪姗 ３ ５
（ ２ ） 试 验方 法
０ ３ ４ ４ ５ ５ ５ ６ ６ ６ ６
Ｏ ５ ２ ４ ２ ４ ７ １ ２ ４ ８
摘
要
通 过试 验数 据分 析 ， 研 究应 用 应 变控 制 式静三 轴仪 测定静 止侧 压 力 系数 的 方 法 ， 并评 价其
应 变式静 三 轴仪 试验 方 法
可 靠性 和 准确性 。
关 键 词 静 止侧 压 力 系数
中 图分 类号 ： Ｐ ６ ４ ２ ． １ ２
文献标 识 码 ： Ａ
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｔｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｏ ｉ ｌ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ Ｌａ ｔ ｅ ｒ ａ ｌ Ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ Ｃｏ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ Ｃ Ａ Ｏ Ｘ ｉ ａ ｏ ｊ ｕ ａ ｎ
２ 试 验 方 法
目前 ， 国内测定 静止 侧压 力 系数 的仪器 ， 仅有 侧压
力仪 ； 方法上 ， 仅有水 利部 的行业标 准 《 土 工试验 规
程） ） Ｓ Ｌ ２ ３ ７ －１ ９ ９ ９中的静止侧压力系数试验方法 。通
过 对 国内较 大 的试 验 室进行 的调 研和 与一 些土工 试 验 专 家 的探 讨 ， 通常 采用 以下 几 方 面措 施 减 少 消 耗 的部
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—１ ０—２ ８
３ 对 比试 验 结 果 分 析
３ ． １ 对 比试 验
研究 采用 对 比试验 进行 。
作者简介 ： 曹晓娟 （ １ ９ ７ ｌ 一） ， 女， 高级工程师， Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ２ ０ ０ ７一ｐ ｅ ｇ ｇ ｙ ＠
１ ６ ３ ． ｅ ｏ ｍ。
用应变控制式静三轴仪 ， 选取一定数量 的不 同种类土 样， 随着试 样排 水 ， 使孔 隙压 力 消 散 ， 同时 缓 慢 施 加 轴
向压 力 ， 控 制排 水量 等 于 轴 向 变形 量 与 试 样 初 始 面 积 的乘 积 ， 保 证试 样在 试验 过程 中初 始 面积不 变 ， 使有 效 侧 向压力 与 有 效 轴 向压 力 之 比等 于 静 止 侧 压 力 系 数 值， 从 而测 定静 止侧 压力 系数 。通 过试 验数 值分 析 ， 研 究应 用应 变控 制式 静三轴 仪 测定静 止 侧压力 系 数 的方 法要 点 ， 并评 价其 可靠性 和 准确性 。
１ 概 述
土的静 止侧 压力 系数 是 土 体 在无 侧 向变 形 条 件下 ， 侧 向有效 应力 与轴 向有 效 应力 之 比值 。 是 土 的主 要 力 学 特 征 指 标 之 一 ， 对 于 一定 的土层 来 说 ， 是一 个稳 定值 。随着土 工试 验技 术 的发 展 ， 常 常需 要 准 确测定 土 的静 止侧 压 力 系 数 ， 其 值 直 接影 响 到土 的强度 特征 、 有 效应 力 和应力 路径 等 ， 尤 其是 在有 限元
法 应用 于 土力学 问题 以后 ， 正确 确 定 土 的力学 指标 问
分 侧压 力 ： （ １ ） 用钢试 样校正 膜消耗 的部分侧 压力 ； （ ２ ） 制样 时 不 要 偏 心 ， 轴 向变 形 为 零 时 ， 预加侧压力 ； （ ３ ） 测试 样 中 的孑 Ｌ 隙水 压 力 。但 侧 压力 仪 由于 种种 原 因， 实 际测 得 的试 验 数据偏 小 ， 直接 加 大 了设 计 的风 险 性 。对于其 他仪 器 和方 法 ， 国 内 尚没 有 可 以使 用 的规
分别 采用 本研 究 中的三 轴 法 和 Ｓ Ｌ ２ ３ ９ — １ ９ ９ ９中 的
测定 法 。 （ ３ ） 样 品
Ｏ ３ ４ ４ ５ ５ ５ ６ ６ ６ ７ Ｏ ６ ４ ６ ４ ６ ９ ３ ４ ７ １
采用 同一 种土 类 ， 分 别 进行试 验 。
（ ４ ） 试 验 时间
样 品取样和饱和的时间是一样 的， 具体试验时间
Ｓ Ｌ ２ ３ ９ — １ ９ ９ ９中的 测 定 法 一 般 需 要 １ ０～ ２ ０ ｈ ， 试 验 过程 中五 级轴 向加 荷 （ 一 般 每 级加 荷 变 形稳 定 时 间为 ２～５ ｈ ） ； 本研 究 中的三轴 法一般 需 要 ２～ ４ ｈ 。 试 验 研究 的前 提是 试验 过程 中确 保样 品的截 面积 不变 ， 通 过加 压过 程 中控制 剪切 速率 和排 水率 来控 制 。 实践 证 明 ， 通 过有 效 的控制 ， 可 以使样 品的截 面积保 持 不变 。在 饱 和后 和试验 后分 别对 样 品 的直 径进 行 了测 量， 试 验 前后样 品的情 况如 图 １ 所示。
受力 面积保 持不 变 是试验 的前 提条 件 。本 文 中主要利
题 就更 为 突 出。此外 ， 在 砂土 液化 、 桩 的负摩 阻力 等方
面， 也 都有 着 十分 广 泛 的 应 用 。 因此 ， 的 测 定 问
题 日益得 到重 视 。 目前 ， 确 定静 止 侧 压 力 系 数 的 方法 有 以下三 种 ： 用经验 公式 求算 或估 算 ； 利 用 室 内土 工试 验确 定 ； 利 用原 位 测试 确定 。本 文 仅 就 室 内土 工试 验
范和规 程 ， 在这种 现 状下 ， 研究 测定 静 止侧压 力 系数 的
测试方 法很 有必 要 。
在 进行 静止 侧压 力 系数 测 定 时 ， 要 求 主 应 力 方 向 是水平 向和垂直 向 ， 即试样 的上 、 下 面 和侧 面都是 主应 力面 ， 不存 在剪 应力 。 因此 ， 在 试验 过程 中控 制样 品的
３ ４
铁Hale Waihona Puke 道勘察 ２ ０ １ ４年 第 ｌ期
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２— ７ ４ ７ ９ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ３ ４— ０ ２
静 止 侧 压 力 系数 测 试 方 法 的 探 讨
曹 晓娟
（ 铁道第 三勘察设计 院集 团有限公司 ， 天津 ３ ０ ０ ２ ５ １ ）
（ １ ） 仪 器 应变 式三 轴仪 和静 止侧 压力 仪进 行对 比试 验 。
静止侧压力系数测试方法的探讨 ： 曹晓娟
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表 １ 试 验 数 据
ｍ 啪姗 ３ ５
（ ２ ） 试 验方 法
０ ３ ４ ４ ５ ５ ５ ６ ６ ６ ６
Ｏ ５ ２ ４ ２ ４ ７ １ ２ ４ ８
摘
要
通 过试 验数 据分 析 ， 研 究应 用 应 变控 制 式静三 轴仪 测定静 止侧 压 力 系数 的 方 法 ， 并评 价其
应 变式静 三 轴仪 试验 方 法
可 靠性 和 准确性 。
关 键 词 静 止侧 压 力 系数
中 图分 类号 ： Ｐ ６ ４ ２ ． １ ２
文献标 识 码 ： Ａ
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｔｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｏ ｉ ｌ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ Ｌａ ｔ ｅ ｒ ａ ｌ Ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ Ｃｏ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ Ｃ Ａ Ｏ Ｘ ｉ ａ ｏ ｊ ｕ ａ ｎ
２ 试 验 方 法
目前 ， 国内测定 静止 侧压 力 系数 的仪器 ， 仅有 侧压
力仪 ； 方法上 ， 仅有水 利部 的行业标 准 《 土 工试验 规
程） ） Ｓ Ｌ ２ ３ ７ －１ ９ ９ ９中的静止侧压力系数试验方法 。通
过 对 国内较 大 的试 验 室进行 的调 研和 与一 些土工 试 验 专 家 的探 讨 ， 通常 采用 以下 几 方 面措 施 减 少 消 耗 的部
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—１ ０—２ ８
３ 对 比试 验 结 果 分 析
３ ． １ 对 比试 验
研究 采用 对 比试验 进行 。
作者简介 ： 曹晓娟 （ １ ９ ７ ｌ 一） ， 女， 高级工程师， Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ２ ０ ０ ７一ｐ ｅ ｇ ｇ ｙ ＠
１ ６ ３ ． ｅ ｏ ｍ。