制樣方法對砂土試樣初始各向異性及CD試驗全過程變形的影響研究.pdf

1、在室內(nèi)試驗中，采用合適的制樣方法對天然土體進行模擬以研究土體力學(xué)特性是非常重要的。從目前的研究來看，對于制樣方法的研究主要集中在土體剪切特性的差異，但是對于試樣前期飽和、固結(jié)過程中變形的發(fā)展、初始各向異性變形特性缺乏相關(guān)研究，或者往往被研究人員所忽視。
　　本文基于全表面變形數(shù)字圖像測量系統(tǒng)，得到試樣的軸向和徑向變形，針對不同密實度的大連河砂和南海鈣質(zhì)砂，采用不同的制樣方法制成飽和試樣，在靜三軸等圍壓加載及卸載固結(jié)排水的條件下得出

2、試樣的各向異性變形特性。通過比較直徑39.1mm、高40mm試樣與直徑39.1mm、高80mm試樣各向異性的差異，研究了試樣尺寸效應(yīng)對初始各向異性的影響。采用真三軸儀針對50%干裝河砂樣進行了對比試驗，驗證全表面變形數(shù)字圖像測量系統(tǒng)對于土體各向異性研究的可行性。試驗結(jié)果表明：同一種土樣，制樣方法對試樣初始各向異性影響不同，河砂干裝樣相比濕裝樣表現(xiàn)各向同性，鈣質(zhì)砂干裝樣相比水下沉積樣表現(xiàn)各向異性；同一種制樣方法，兩種砂土表現(xiàn)不同，干裝河砂

3、樣比干裝鈣質(zhì)砂樣表現(xiàn)各向同性；試樣的初始各向異性還與密實度及試樣的尺寸有關(guān)，兩種土體的表現(xiàn)有很大差異；靜三軸實驗結(jié)果與真三軸試驗結(jié)果的規(guī)律基本相同，證明了全表面變形數(shù)字圖像測量系統(tǒng)運用于土體各向異性研究是可行的。
　　利用全表面變形數(shù)字圖像測量系統(tǒng)，針對疏松和密實的河砂及標(biāo)準(zhǔn)砂試樣進行固結(jié)排水剪切試驗全過程變形監(jiān)測，采用干裝法和濕裝法制成飽和試樣，研究了試樣飽和、固結(jié)過程中試樣變形的發(fā)展、密實度的變化對剪切特性的影響，并比較了干裝

4、飽和樣與干燥樣的應(yīng)力應(yīng)變特性的差異。結(jié)果表明：試樣在飽和、固結(jié)過程中因制樣方法的差異而有不同的變形特征，特別是通無氣水飽和階段對干裝河砂樣影響較大；固結(jié)結(jié)束后河砂干裝樣比濕裝樣要密實，導(dǎo)致剪切過程中河砂干裝樣的應(yīng)力峰值高于濕裝樣，然而標(biāo)準(zhǔn)砂濕裝樣卻比干裝樣要密實，但是標(biāo)準(zhǔn)砂干裝樣和濕裝樣應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系差異不大，這也說明密實度的變化可能是造成干裝樣和濕裝樣力學(xué)特性產(chǎn)生差異的原因，但根本原因是不同制樣方法制備的試樣內(nèi)部形成了不同的結(jié)構(gòu)特征。為