[发明专利]一种黄土液化试验的低反压饱和方法

说明书

技术领域

本发明属于土工试验研究领域，尤其涉及一种黄土液化试验的低反压饱和方法。

背景技术

随着国家发展政策的倾斜，黄土地区已经成为开发的主要地区，而黄土地区大多地处高烈度地震区。从近期对地震实例的调查和室内试验研究表明，饱和黄土甚至高含水量黄土也具有很高的液化势和流态破坏势，相比于黄土地区其他震害，黄土液化灾害具有滑移距大，受灾面积大以及多具有毁灭性等特点。饱和黄土液化震害存在的潜在现实和经济快速发展的形势对加强黄土的地震液化灾害及抗液化措施研究提出了要求。

目前在黄土液化试验饱和方法研究方面已经取得了一定的成果，这些方法已在黄土室内液化试验中得以应用，但现行的黄土液化试验饱和方法在其应用过程中仍存在一定的缺陷，现行的黄土液化试验饱和方法主要存在两个缺点：

(1)饱和时间过长，试样在长时间浸水时产生湿陷破坏；

(2)饱和度较低，由于饱和时黄土部分微孔隙中存在残余空气，使土样饱和度较低。

这两个缺点又是相互矛盾的：一般情况下，饱和时间愈长，土样的饱和度就越高。随着黄土液化研究的进一步深入，如何解决饱和时间与饱和度之间的矛盾，即找到二者之间的平衡点，使土样在较短的时间内达到一个较高的饱和度，这将是黄土液化试验饱和方法研究的主要方向。另外，现行的黄土液化方法中大多数方法均直接参考国内外相关规范中的饱和方法，而对其在黄土液化试验饱和过程中的适用性未加考虑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种黄土液化试验的低反压饱和方法，旨在提高土样饱和度和控制精度。

本发明是这样实现的，一种黄土液化试验的低反压饱和方法步骤如下：

步骤一、制备原状或重塑黄土试样；

步骤二、安装实验装置，检查试验装置，对实验装置预热20分钟以上；

步骤三、安装试样；

步骤四、对压力室充水完毕后，将围压和反压调至零位，将孔隙水压力和体变清零，最后将初始轴压调至零位；

步骤五、初始化围压和反压，待围压和反压稳定后依此逐级施加围压和反压。

进一步，所述的安装试样的具体步骤如下：

将实验装置的样品台调到最低位置，将乳胶膜用橡皮带紧箍在样品台上，确保不漏水，翻下乳胶膜；在样品台上依次放置透水石、滤纸，将黄土试样放置在样品台上，在试样上再依次放置滤纸和透水石，调节样品台的高度，使试样刚好受力；翻起乳胶膜，用橡皮筋将其紧扎在轴上。

进一步，步骤四的具体方法如下：

盖上压力室罩，关闭孔隙水压力阀和反压力阀，测记体变记录装置读确保不漏水，翻下乳胶膜。在样品台上依次放置透水石、滤纸，将黄土试样小心翼翼的放置在样品台上，在试样上再依次放置滤纸和透水石，调节样品台的高度，使试样刚好受力；翻起乳胶膜，用橡皮筋将其紧扎在轴上。

进一步，步骤五所述的初始化围压和反压，使围压初始值为10kPa，反压初始值为0kPa，待稳定后依此逐级施加围压和反压，对于干密度较大和胶结性较好的黄土，每级围压和反压的增幅以30kPa为宜，压差以20kPa为宜，饱和后期因围压和反压较大以及试样浸水后局部失稳导致的变形过大时，可适量调小围压和反压的增幅，并适当增大压差；对于干密度较小和胶结性较差的黄土，初始加载时每级围压和反压的增幅以15-20kPa为宜，压差以30kPa为宜，后期加载时若存在变形过大的情况，可适量的减小围压和反压的增幅和增大压差。

进一步，试验时，当孔隙水压力值超过反压值，或孔隙水压力值和体变值趋于稳定时，应缓缓打开孔隙水压力阀排气，待排气结束后关闭孔隙水压力阀使孔压上升，以期试样中能够均匀进水。

进一步，每级加载中，当围压加载完成时，系统会主动测试孔隙水压力系数B值，待B值趋于稳定后，记录B值，再进行反压加载。

进一步，饱和试验的总时间应以60-90分钟为宜，试验中各级加载的时间因试样的不同进行控制，每级加载时间应在10-20分钟为宜。

进一步，试验中所加载的反压力不应大于饱和黄土的静强度，反压力的上限标准不大于100kPa。

进一步，试验中若有以下条件之一时，可认为土样饱和，即可进行下一步试验，否则应继续加载，直至试样饱和：

(1)某级加载中当围压加载结束后孔隙水压力系数B值达到0.98以上；

(2)连续三级加载中孔隙水压力系数B值都达不到前一级加载时所测的B值；

(3)打开孔隙水压力阀排气时，试样中已无气泡继续溢出，且排出水的体积等于体变测量装置所测得的进水体积。