非饱和土三轴仪应用及展望

非饱和土三轴仪作为一种比较先进的土工试验仪器,在自动化程度等方面具有常规三轴仪无法比拟的优势。对非饱和土三轴仪在土工试验中的应用进行了综述,并对未来发展趋势进行了展望。

非饱和绢云母片岩残积土三轴压缩变形规律

为研究非饱和绢云母片岩残积土的三轴压缩特性,利用非饱和三轴蠕变仪,进行了控制基质吸力和净平均应力的压缩试验。试验结果表明:基质吸力相同时,随着净平均应力的增大,压缩变形逐渐变大;在一定范围内,随着基质吸力的增大,绢云母片岩残积土的屈服应力也增大,干密度较大时,屈服应力较大;净平均应力相同时,随着基质吸力的增大,变形逐渐减小。对比两种应力路径下的压缩试验,可以发现到达屈服吸力后,荷载的施加是产生变形的主要原因。

非饱和含黏砂土的广义土-水特征曲线试验研究

利用非饱和土4联固结仪和非饱和三轴仪,解决了用压力板仪测试土-水特征曲线无法考虑体变、净竖向压力和净平均应力影响的问题,进行了考虑净竖向压力和净平均应力影响的土-水特征曲线研究,对未考虑净竖向压力或净平均应力的土-水特征曲线同考虑净竖向压力或净平均应力的广义土-水特征曲线的试验结果得出,净竖向压力或净平均应力是影响非饱和土土-水特征曲线的重要因素,试验结果与理论公式稳合较好,并结合非饱和理论和试验结果,拟合了可以反映净竖向压力或净平均应力影响的广义土-水特征曲线公式,与试验结果吻合较好。

基质吸力对黄河大堤非饱和土渗透能力的影响

针对测定非饱和土基质吸力计算较难的问题,制作了非饱和土三轴仪测定非饱和土吸力,采用直接与间接法测定非饱和土渗透系数。以黄河大堤险工段饱和非饱和土为例,分析了基质吸力、含水率及渗流系数间的关系,获得了基质吸力对非饱和土渗透能力的影响,为堤防渗透稳定性评价及预测提供了依据。

非饱和砂土强度特性的室内试验研究

以广东珠三角地区某场地砂土为研究对象,通过同时控制吸力、净室压力的非饱和土三轴剪切试验和同时控制吸力和净竖向压力的非饱和直剪试验,分析探讨了非饱和砂土的应力—应变性状及强度规律,得到了各自的变形和强度参数,并将这些参数进行了比较和分析,得出随吸力和净围压的变化,其强度、变形和各强度参数之间的变化规律。

侧限约束对干湿循环过程中细粒土持水和变形的影响

基于压力板仪和非饱和三轴仪分别对压实细粒土进行有侧限和无侧限约束条件下的干湿循环试验,探究了侧限约束对干湿循环过程中细粒土持水和变形特性的影响。研究结果表明:无侧限约束条件下土样在基质吸力小于100 kPa的吸湿过程中含水率增速明显加快,并且饱和时含水率较高;有侧限约束条件下的土样在饱和时依然具有较高的压实度,这是由于其在湿化过程中团聚体内的孔隙增大,团聚体间孔隙减小;无侧限约束条件下土样的剪切波速明显提高,滞回现象更为明显。这种现象可能是不同侧限条件下的应力状态以及激发频率的差异造成的,土体的饱和度与土体湿化过程中的结构演化特征和湿化时是否处于侧限条件密切相关。试验结果表明,无侧限约束条件下土体的干湿循环过程更贴合现场路基压实度的变化。