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《大连理工大学》 2010年
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成样方法对饱和中砂静力三轴试验结果的影响

陈珍  
【摘要】: 静力三轴试验作为最重要的土工试验之一,对土力学的发展起到了十分重要的作用。静力三轴试验的结果受很多因素的影响,本文着重研究不同成样方法对静力三轴试验结果的影响。 以饱和天然中砂和福建标准砂为例,在对砂土进行常规的颗粒分析、比重及相对密实度试验的基础上,着重进行了采用三种不同成样方法的静力三轴剪切试验的研究,分析了成样方法对砂土的应力-应变关系、应力路径、抗剪强度指标和邓肯-张模型参数等方面的影响。利用应变控制式三轴剪切仪,试样直径为39.1mm,高度为80mm。针对天然中砂,采用干装法和控制初始含水率9%湿装法成样,进行了三轴固结不排水和固结排水剪切试验,试样的初始相对密实度分别为30、50和70%,初始固结围压分别为100、200、300kPa;并在围压为200kPa时,进行了初始含水率分别为4、7、9%的试验对比,着重探讨了初始成样含水率的影响。针对福建标准砂,采用干装法和水下沉积法制备试样,控制初始相对密实度为50%,初始固结围压分别为100、200、300kPa,进行了三轴固结排水剪切试验。同时还进行了围压为200kPa两种土样固结之后的相对密实度比较研究,最后对造成不同成样方法的试验结果不同的原因进行了初步探讨。 试验研究发现,成样方法对试验结果有明显的影响。天然中砂在三轴固结不排水和固结排水剪切试验中,在相同轴向应变的情况下,干装法的偏应力值均大于湿装法的数值,相应的干装法的孔隙水压力值和体积变形都小于湿装法的数值。干装法和湿装法得到的破坏线完全相同;不同成样方法得到的变形与破坏模式不一样,应引起注意。福建标准砂在较低围压下,固结排水剪切试验结果几乎不受成样方法的影响,干装法和水下沉积法下得到的试验曲线接近重合;较高围压下的试验结果受成样方法的影响较大,表现为在水下沉积法出现峰值偏应力或者峰值偏应力屈服平台之前,不同成样方法的试验曲线接近重合,之后干装法的试验曲线明显高于水下沉积法。但是,无论在何种周围压力条件下,干装法和水下沉积法的试验曲线形状是一致的。 通过对中等密实度状态下不同成样方法饱和中砂试样的固结排水剪切试验获得的抗剪强度指标的比较发现:天然中砂适合采用湿装法获得上述参数,福建标准砂适合采用水下沉积法获得上述参数。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU411

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