微型土压力盒的标定及修正

微型土压力盒的载荷系数K值与工作介质有很大关系,为研究其在不同介质中的工作特性,室内试验研究了散体材料、粉体材料和相似材料在砝码加载情况下的载荷系数。分析了厂家给定值和标定值的差异及产生原因,指出砂标K值偏差比厂家给定值小50%左右,试验时需要对给定值进行修正;粉体和相似材料的标定值与给定值相差不大,可以直接采用厂家所给数据。

离心模型试验中微型土压力盒土压力测定

土压力作为离心模型试验中重要的测试参数,受土压力盒的性能、离心机数据采集系统稳定性及外部环境等诸多因素的影响,准确地测量土压力较为困难。土压力盒作为土压力测试元件,其性能对土压力测量准确性有直接影响。为获得较为准确的土压力测试数据,结合离心机数据采集系统,选择两种常见的电阻应变式土压力盒。通过标定试验得出两种土压力盒砂标系数均小于出厂标定系数,Ⅰ型偏小64.75%,Ⅱ型偏小18.77%,Ⅱ型土压力盒与出厂数据的重合度比Ⅰ型好;在研究墙高10～30m类扶壁式挡墙侧向土压力分布的离心模型试验中,与Ⅱ型土压力盒相比,Ⅰ型存在按出厂系数测得数据失真、灵敏度低和稳定性差的缺点。标定试验和离心试验结果表明,接入自行组建的数据采集系统的Ⅱ型土压力盒比接入静态应变数据采集系统的Ⅰ型土压力盒性能更佳。

应变式微型土压力盒标定方法改进

针对厂家提供的应变式微型土压力盒拟合函数不能准确应用于岩土工程试验中土压力测试的问题,在开展岩土工程试验前应根据工作介质对土压力盒进行标定。在土压力盒标定试验整个量程范围内均匀选择数点进行测试,用一个线性函数拟合整个量程范围内荷载与应变的关系,所得的拟合函数存在较大截距,用该拟合函数计算小土压力存在较大误差。通过使用细砂和煤粉两种标定介质开展试验,增加小压力范围内的测试数据,重点探究了土压力盒在小压力作用下荷载与应变之间的函数关系。研究发现,荷载与应变关系曲线存在一个明显的拐点,将曲线分为两段斜率不同的线段,以拐点为界将标定数据分两段进行线性拟合能够有效避免拟合函数中截距过大带来的测试误差。

超重力场中界面土压力的测量

测量诸如孔隙水压力、位移和载荷等物理量能够达到相当高的精度,但土压力的测量则困难得多。在吸取了国内外同行经验后,为离心模型试验设计研制了一种微型土压力盒,主要用于土与结构物界面土压力的测量。水压力、干砂压力和砂土压力三种标定结果表明,这种微型土压力盒的线性度良好;在研究地下连续墙的侧向土压力分布的离心模型试验中,根据这种微型土压力盒的测试结果,获得了合理的侧压力系数。

粘性土的卸荷应力路径试验研究

通过室内模型加荷试验,对微型土压力盒在粉质粘土中的应力微应变关系参数进行校正。然后进行加卸荷试验,确定测试土样的静止土压力系数和卸荷土压力系数分别为0.38和0.33。取模型内试验土样进行三轴应力路径试验,按模型试验测定的加荷侧压力系数进行K0固结,然后按轴向和侧向卸荷比3∶1进行卸荷试验得到测试土样的卸荷应力应变曲线,对其进行双曲线拟合后,得到卸荷变形模量,从而为基坑、隧道等开挖卸荷工程计算回弹变形提供依据。