新型真三軸儀的改進(jìn)及非飽和重塑黃土強(qiáng)度變形特性分析.pdf

1、非飽和土的真三軸試驗(yàn)研究資料較少。本文開展了非飽和重塑黃土不同固結(jié)圍壓、不周中主應(yīng)力比值、不同基質(zhì)吸力條件下的真三軸試驗(yàn)，分析了非飽和土真三軸儀的適用范圍和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。同時(shí)，揭示了非飽和重塑黃土真三軸剪切試驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及強(qiáng)度特性。取得了如下成果：
　　 (1)基于西安理工大學(xué)真三軸儀，從試樣密封、水氣排出控制和孔隙水壓力量測(cè)等方面對(duì)真三軸壓力室進(jìn)行了改造。增加了孔隙氣壓力控制裝置和孔隙水壓力量測(cè)裝置，經(jīng)過儀器調(diào)試，實(shí)現(xiàn)

2、了利用軸平移技術(shù)在非飽和土真三軸剪切過程對(duì)于吸力的控制。
　　 (2)在運(yùn)用非飽和土固結(jié)儀測(cè)試重塑黃土含水量與吸力關(guān)系的基礎(chǔ)上，預(yù)先配置真三軸試樣的含水量，加快了真三軸試驗(yàn)中試樣的吸力控制，縮短了試樣固結(jié)及吸力穩(wěn)定的時(shí)間，從而改進(jìn)了控制吸力的真三軸試驗(yàn)方法。
　　 (3)通過四個(gè)固結(jié)圍壓、五個(gè)中主應(yīng)力比、兩個(gè)基質(zhì)吸力條件下的非飽和重塑黃土真三軸試驗(yàn)，分析了復(fù)雜應(yīng)力條件下隨吸力、中主應(yīng)力比和固結(jié)圍壓變化的非飽和黃土應(yīng)力應(yīng)變

3、關(guān)系曲線。表明①同一剪應(yīng)變條件下，剪應(yīng)力隨著中主應(yīng)力b值的增大而增大。低b值時(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線為弱硬化型，高b值時(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線為強(qiáng)硬化型，b值越大體變?cè)酱?；②剪?yīng)力隨著圍壓增大而增大，圍壓越大體變?cè)叫?；③不同吸力狀態(tài)的應(yīng)力應(yīng)曲線較為簡潔：高吸力的應(yīng)力應(yīng)變曲線均在低吸力曲線的上方，體變隨著吸力增大而減??；④分析確定了初始切線模量、體積模量和破壞應(yīng)力比隨中軸應(yīng)力比、固結(jié)圍壓和基質(zhì)吸力的變化規(guī)律。
　　 (4)應(yīng)用Bishop有效應(yīng)力公式

4、，分析確定了不同基質(zhì)吸力、不同中主應(yīng)力比值的強(qiáng)度破壞線及強(qiáng)度特性參數(shù)，與常規(guī)三軸試驗(yàn)結(jié)果比較，真三軸試驗(yàn)確定的黏聚力稍大，而內(nèi)摩擦角顯著提高；得到了π平面上的強(qiáng)度破壞曲線：兩種基質(zhì)吸力條件下，有效應(yīng)力空間內(nèi)的強(qiáng)度破壞面近似呈圓錐形和摸圓角的棱錐形。
　　 (5)本文實(shí)現(xiàn)了基于西安理工大學(xué)自行開發(fā)真三軸儀的非飽和土真三軸試驗(yàn)，拓寬了新型真三軸儀的試驗(yàn)應(yīng)用范圍。試驗(yàn)結(jié)果的合理性進(jìn)一步驗(yàn)證了新型壓力室結(jié)構(gòu)真三軸儀的加載原理和測(cè)試功能的