[发明专利]一种测量粗粒土大型三轴试验中试样橡皮膜嵌入量的方法

摘要

一种测量粗粒土大型三轴试验中试样橡皮膜嵌入量的方法，属于土工试验技术领域。本测量方法是，在常规等压固结试验中增设小幅围压循环加载过程，测出不同围压时小幅围压增量条件下可恢复的试样体积变化量，继而基于橡皮膜嵌入是可恢复的特点，实现橡皮膜嵌入量及其随围压变化规律的测量。该测量方法易于在常规三轴仪中实现，操作步骤简单、难度低，而且可以耦合到常规的固结试验过程中，不影响后续试验，避免了一些测量方法需另行研制设备和开展多次制样、多组试验的环节，且有效消除了试样个体离散性的影响，能准确地测量橡皮膜随围压变化的嵌入量，为校正三轴试验中粗粒土试样的体积变形提供了可靠的技术手段，推动了粗粒土力学特性与本构模型的研究，具有良好推广价值。

主权项

1.一种测量粗粒土大型三轴试验中试样橡皮膜嵌入量的方法，其特征包括如下步骤：（a）采用大型三轴试验设备，按土工试验规程、SL237‑1999中常规试验方法制备饱和的粗粒土三轴试样；（b）按土工试验规程对试样进行常规固结试验，固结围压分多级加载到目标值，在每一级固结围压处增设小幅值围压循环加载环节，循环围压幅值为50 kPa、次数为5、周期为6 min，以此循环加载过程来消除试样的塑性增量变形，从而测定该环节中试样可恢复的体积变形幅值和轴向变形幅值；按此方法直至目标围压；（c）基于橡皮膜嵌入是可恢复的原理，以及试样可恢复变形仅包括橡皮膜嵌入变形和粗粒土骨架弹性变形两部分的特点，根据每一级固结围压处循环围压幅值引起的试样循环体积变形幅值和循环轴向变形幅值，测定围压变化导致的橡皮膜嵌入增量；其中，粗粒土骨架弹性体积变形幅值根据假定各向同性计算，等于3倍的循环轴向应变幅值乘以试样的体积，轴向应变等于轴向变形除以试样高度；橡皮膜嵌入增量等于试样循环体积变形幅值减去粗粒土骨架弹性体积变形幅值，并根据不同围压处橡皮膜嵌入增量计算橡皮膜嵌入总体积量。