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土的变形参数试验 定义和适用范围 土的体积变形模量定义为土体在三向等压力作用下 应 力与体积应变之比 土的剪切模量定义为剪应力与剪应变之比 本试验是通过试样在三向等压力作用下排水固结 测定应力与 体积应变的关系曲线 计算土的体积变形模量根据有效平均主应力 为常量的排水剪试验 测定试样的应力应变关系曲线 计算土的剪切 模量 本规程适用于饱和的粘质土和砂质土 引用标准 应变控制式三轴仪 应变控制式三轴仪的校验方法 三轴压缩试验 仪器设备 仪器设备 仪器设备 采用应变控制式三轴仪固结时宜 采用应力控制式三轴仪三轴仪应有施加反压力的装置 附属设备和其他设备 应符合规程 的规定 仪器设备的检定和校准 仪 器 设 备的检定和校准按规 程 规定进行 仪器检查 仪器检查应按规程的规定进行 操作步骤 试样制备和安装 粘质土试样分为原状土和扰动土两类原状土试样按 规程的规定进行 扰动土试样制备按 规程的规定进行试样尺寸建议采用直径 高 试样饱和按规程的规定进行 试样安装按规程的规定进行滤纸 条下端与透水板不连接若考虑端部约束 则可在试样上 下两端放 置中心可排水并涂有硅脂的双层乳胶膜 砂质土试样的制备和安装按规程的 规定进行要求密度均匀 达到所要求的干密度试样尺寸建议采用 本规程的规定 体积变形模量试验 将周围压力调至所需反压力值 开周围压力阀和体变管阀 施 加反压力开孔隙压力阀 待孔压稳定 关体变管阀 测记体变管读数 即排水量读数 和孔隙压力表读数 关孔隙压力阀 调节周围压力周围压力的选择应与工程实际荷载相适应 最 大周围压力宜大于设计荷载 一般可按施加 施加第级周围压力旋转手轮 使活塞与试样帽接触 将轴 向位移计调至零读数打开孔隙压力阀 测定稳定后的孔隙压力读 数 减去孔隙压力初始读数 即为该级压力下试样的孔隙压力 开体变管阀 开动秒表 按测读体变管读数 及孔隙压力读数 固结完成后 关体变管阀 周围压力阀和孔隙压力阀 测记排水 稳定后体变管读数和孔隙压力读数 然后缓慢转动手轮当测力计开 始微动 表示活塞和试样帽接触 记下轴向位移读数即为固结下沉量 调节第级周围压力 按本规程的规定进行试 验 并依此进行第级 第级 直至最后一级周围压力下的固结 若需要进行逐级退荷试验时 测记各级荷载下膨胀后体变管 读数及轴向位移读数 试验结束后 拆除试样 称量 并测定试验后含水率 剪切模量试验 等向固结 试样等向固结按本规程的规定进行 固结完成后 测记体变管 孔隙压力和轴向位移读数 开电动机进行剪切剪切速率对一般细粒土采用每分钟 的应变为宜对砂质土 可适当加快剪切过程中 测记排水量 测力计读数 并随时计算轴向压力随着轴向压力增加 减少周围压力 保持整个剪切过程中有效平均主应力为常量 试验结束后 关体变管阀 孔隙压力阀和周围压力阀 拆除试 样 称量 并测定试验后含水率 固结 固结宜在应力控制三轴仪上进行试样安装后 按本规程 的规定施加周围压力和反压力随着试样排水 缓慢地施 加轴向压力 其速率以排水量等于轴向变形量 试样面积不变 控制 务使排水量等于轴向变形量与试样初始面积的乘积 直至孔隙压力消 散到接近施加的反压力 使有效侧向压力与有效轴向压力之比等于 静止侧压力系数 值 若不测时间过程 该步骤可省略 只需打开体变管阀 使试样排水固结 固结完成后 测记体变管 孔隙压力和轴向变形读数 试样剪切轴向压力按预计试样破坏 主 应 力 差 的 分级逐级施加每级轴向压力施加后 待孔隙压力消散完后再施 加下一级压力 直至试样破坏 施加每级轴向压力前 按式计算每级轴向荷载 式中每级轴向荷载 每级轴向压力 每级轴向压力下的周围压力 每级荷载下的试样面积 活塞面积 在加压框架底盘上 用法码逐级施加每级轴向压力时 并根据 每级轴向压力的大小 减小周围压力 使整个剪切过程中 保持有效平 均主应力为常量测记轴向变形 孔隙压力和体变管读数 试验结束后 关排水阀 孔隙压力阀和周围压力阀 卸去轴向 荷载 拆除试样 称量 并测定试验后含水率 计算和制图 体积变形模量的计算 按式计算体积应变 式中试样的体积应变 试样在每级周围压力下的体积变化 即排水量 试样的初始体积 绘制关系曲线 图 按式计算切线体积变形模量 图关系曲线 式中切线体积变形模量 施加的压力 压缩主枝的斜率即体积压缩指数 剪切模量的计算 按式计算试样固结后的高度 面积和体积 等向固结 按规程表的公式计算 固结 或 或 式中符号见规程 按式式计算轴向应变和广义剪应变 式中广义剪应力 轴向应变 侧向应变 其余符号见本规程 按式计算剪切时的断面积 式中符号见本规程式 按式式计算广义剪应力 应变式 应力式 图应力与应变关系曲线 式中广义剪应力 测力计读数 周围压力作用下活塞反力在测力计上的读数 测力计率定系数 各级轴向荷载 周围压力作用下活塞反力 单位换算系数 绘制广义剪应力与广义剪应变关系曲线 如图根据采 用的数学模型推求切线剪切模量和初始剪切模量 记录 本试验的记录格式如表表 表体积变形模量试验记录表 工程名称试验者 试样编号计算者 日期校核者 含水率 项目 试验前试验后 盒号 湿土加盒质量 干土加盒质量 盒质量 含水率 平均含水率 密度 项目试验前试验后 试验面积 试样高度 试样体积 试样质量 试样密度 孔隙比 试样描述 排水量与孔隙压力 项目 周围压力排水量孔隙压力 固结过程 周围压力 经过时间量水管读数孔隙压力 表剪切模量试验记录表 工程名称试样编号日期 试 验 者计 算 者校 核 者 含水率 项目试验前试验后 盒号 湿土加盒质量 干土加盒质量 盒质量 含水率 平均含水率 密度 项目试验前试验后 试验面积 试样高度 试样体积 试样质量 试样密度 孔隙比 试样描述 固结过程反压力 周围压力 经过时间量水管读数孔隙压力 排水剪切 平均主应力保持常量 测力计率定系数剪切速率 轴向变形 应变 计算面积 测力计 读数 主应力差 轴向主 应力 孔隙压力 侧向主 应力 平均主应力 应力比 排水管 读数
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