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1、第30卷第5期三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vol.30No.52008年10月JofChinaThreeGorgesUniv.(NaturalSciences)Oct.2008GDS三軸儀的非飽和土試驗(yàn)操作方法1,2111李孝平王世梅李曉云賴小玲(1.三峽大學(xué)土木水電學(xué)院,湖北宜昌443002;2.長(zhǎng)江三峽勘測(cè)研究院有限公司(武漢),武漢430074)摘要:與傳統(tǒng)三軸儀相比,GDS三軸儀有著顯著的優(yōu)勢(shì).對(duì)GDS三軸儀進(jìn)行了詳細(xì)介紹,從其組成部分、工作原理到試驗(yàn)過(guò)程中的具體操作,并應(yīng)用GDS三軸儀研究了某高心墻堆石壩非飽和土
2、填料的強(qiáng)度特征,得到了該土樣的抗剪強(qiáng)度參數(shù).關(guān)鍵詞:GDS三軸儀;非飽和土;陶土板;基質(zhì)吸力中圖分類號(hào):TU411文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672948X(2008)05003704MethodofUnsaturatedSoilwithGDSTriaxialApparatus1,2111LiXiaopingWangShimeiLiXiaoyunLaiXiaoling(1.CollegeofCivil&HydropowerEngineering,ChinaThreeGorgesUniv.,Yichang4
3、43002,China;2.ThreeGorgesGeotechnicalConsultantsCo.,Ltd,Wuhan430074,China)AbstractComparedwithconventionaltriaxialapparatus,triaxialapparatusGDShasnotableadvantages.ThetriaxialapparatusGDSisdescribedindetailfromthecomponentandtheprincipletothespecificoperationinthetes
4、tingprocess.SomeGDStriaxialtestshavebeencarriedouttoanalyzeunsaturatedsoilstrengthforsomeembankmentfillingmaterial.Finally,itsshearstrengthparametersareobtained.KeywordsGDStriaxialapparatus;unsaturatedsoil;ceramicdisk;matricsuction[1]傳統(tǒng)三軸儀暴露出很大弊端,而GDS標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力路徑三軸儀試驗(yàn)系
5、統(tǒng)(見(jiàn)圖1,2),由控制器(3臺(tái)液力路徑試驗(yàn)系統(tǒng)與常規(guī)三軸儀相比,有其突出的特壓控制器分別控制軸向壓力、圍壓和反壓,1臺(tái)氣壓點(diǎn).首先它可以進(jìn)行非飽和土的試驗(yàn)研究,不但能測(cè)控制器控制孔隙氣壓)、壓力室和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(包括定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的吸力而且可以進(jìn)行控制吸力的抗剪傳感器、數(shù)據(jù)采集板和電腦)3大部分組成.4臺(tái)控制器強(qiáng)度試驗(yàn)和本構(gòu)關(guān)系試驗(yàn),這一點(diǎn)對(duì)于研究特殊土的與數(shù)據(jù)采集板和壓力室相連,通過(guò)水和氣來(lái)傳遞壓力.特性起到極為重要的作用;其次在自動(dòng)化程度方[2]面,它采用霍爾效應(yīng)傳感器對(duì)土體采取局部測(cè)量的方式,避免了由外部測(cè)量所造成的一系列誤差
6、,因而能準(zhǔn)確自動(dòng)地控制圍壓、反壓和軸壓,同時(shí)對(duì)所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用全自動(dòng)電腦采集并進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?最后在運(yùn)行方面,它有很強(qiáng)的穩(wěn)定性,能長(zhǎng)時(shí)間不間斷運(yùn)行幾個(gè)星期.特別是在測(cè)量土體小應(yīng)變時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)越性是很明顯的.圖1GDS三軸儀軸向壓力控制器連到壓力室底座,通過(guò)底座的升1儀器組成及工作原理降對(duì)試樣進(jìn)行剪切;圍壓控制器連到壓力室中,以量測(cè)、控制三軸壓力室中的水壓力;反壓控制器連到壓試驗(yàn)采用英國(guó)GDS公司生產(chǎn)的飽和非飽和應(yīng)力室底座的陶土板(見(jiàn)圖3),以量測(cè)、控制試樣中的收稿日期:20080216通訊作者:王世梅(1965-),女
7、,教授,博士,主要研究方向?yàn)榉秋柡屯?38三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2008年10月里制備好的蒸餾水由于存放時(shí)間較長(zhǎng),水中溶解有空氣.若直接用這樣的水去飽和陶土板,恐會(huì)因?yàn)榭諝獾拇嬖诙绊懣紫端畨毫涂紫端w積變化的量測(cè)精度.故有必要對(duì)存放過(guò)的蒸餾水進(jìn)行適當(dāng)處理,以最大限度排除水中的溶解空氣.試驗(yàn)中采用真空泵法來(lái)排除水中的溶解空氣.3.2傳感器讀數(shù)清零試驗(yàn)結(jié)果是以數(shù)據(jù)形式反映出來(lái)的,如果傳感器讀數(shù)不準(zhǔn),采集的數(shù)據(jù)不能用,那么試驗(yàn)就是失敗的,圖2GDS非飽和土三軸剪切試驗(yàn)系統(tǒng)所以在試驗(yàn)之前要進(jìn)行驗(yàn)證.傳
8、感器主要是孔壓傳感孔隙水壓力以及試樣中孔隙水體積變化;氣壓控制器器(位移傳感器在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)自動(dòng)變?yōu)榱?,打開(kāi)連接與試樣帽相連,再由試樣帽上預(yù)留孔道將氣壓控制器該傳感器的閥門(mén),使里面的水與大氣相通,此時(shí)傳感中的空氣與試樣孔隙氣體連為一體
