[发明专利]一种测试岩土体物理力学特性的动静耦合试验方法

说明书

本发明旨在提供一种动静耦合的岩土体物理力学性质测试的技术方法，通过该方法能够获得岩土体在经历地震荷载或者机械振动荷载后，继续遭遇水的诱发或者其他静力荷载作用后的物理力学性质。能够为地震后降雨或者其他外部因素引起的岩土体失稳问题提供一种新的解释。本发明通过动三轴等试验设备对岩土体试样预先施加地震荷载或者机械振动荷载，动荷载作用之后，利用预假动荷载后的试样进行岩土体静力学特征测试、水理性质测试以及动力特性测试等，若后期继续进行动力特性测试，则不需要将试样取下，将预振后的试样直接按照土工试验规范进行岩土体在预振后的动强度、动模量及震陷等特性进行测试。

技术领域

本发明涉及岩土体物理学特性测试技术领域，特别是涉及了一种测试岩土体物理力学特性的动静耦合试验方法。

背景技术

岩土工程勘察中，岩土体的物理力学性质以及化学性质等对于岩土工程的设计施工起至关重要的作用。目前岩土体的物理力学性质测试方法包括现场测试方法和室内测试方法，现场测试主要通过一些现场监测仪器或者现场试验设备进行物理力学性质的直接测试。室内测试方法包括物理性质测试、静力学特征测试以及动力学特征测试等。物理性质测试主要通过仪器获取岩土体基本的物理性质，而静力学测试则通过专门的设备对岩土体的静力学特征进行测试，动力学测试则是通过专门的设备对岩土体的动力特性进行测试。静力测试与岩土体在静力荷载条件下的变形特性相对应，主要解决岩土体在不同应力路径条件下的变形问题，例如基坑施工和边坡稳定性等方面的变形问题。动力学测试主要解决地震荷载以及机械振动荷载作用下，岩土体的变形特性方面的问题，例如地震引起的液化和列车荷载作用下路基岩土体稳定性方面问题。

当前的静力学测试和动力学测试是分开进行的，静力学和动力学方面的对比研究主要集中于静力学测试结果与动力学测试结果直接进行对比分析，而由于动力测试和静力测试是分开进行的，往往对比之后得出的结论有限，对于岩土体的变形以及失稳方面的解释深度有限。

现实工程中，一些地方往往在发生地震后一段时间会发生降雨等情况。降雨发生后，地表水富集会在岩土体表面产生坡面流动，同时产生下渗现象。而此时岩土体的力学性质既不属于简单的静力学问题，也不能够用动力学方面的理论进行解释说明。为对地震作用后岩土体后续的物理力学性质有更加深入的了解，一种动静耦合的试验方法急需要补充，通过一种方法能够对岩土体在经历地震或者机械振动荷载作用后，经历降雨或者灌溉等引起的岩土体失稳问题进行更加深入的了解和认识。

发明内容

本发明旨在提供一种动静耦合的岩土体物理力学性质测试的技术方法，通过该方法能够获得岩土体在经历地震荷载或者机械振动荷载后，继续遭遇水的诱发或者其他静力荷载作用后的物理力学性质。能够为地震后降雨或者其他外部因素引起的岩土体失稳问题提供一种新的解释。对于目前尚无学者对地震或者机械振动荷载施加后，岩土体后期的静力学特征、动力学特征、物理性质以及水理性质等方面变化进行研究，本发明提出一种技术方法，通过动三轴等试验设备对岩土体试样预先施加地震荷载或者机械振动荷载，动荷载作用之后，利用预假动荷载后的试样进行岩土体静力学特征测试、水理性质测试以及动力特性测试等，若后期继续进行动力特性测试，则不需要将试样取下，将预振后的试样直接按照土工试验规范进行岩土体在预振后的动强度、动模量及震陷等特性进行测试。如果进行后期静力学以及水理性质方面的测试，则将试样取下后在静三轴或渗透仪上进行岩土体后期性质测试。

本发明针对动三轴提出了不同尺寸的底座模具，可以对不同尺寸的试样预先施加动荷载，为试样后期静力学测试以及水理性质等方面的测试提供方便，可以满足对不同尺寸的试样进行预振，扩大了后期试样的测试范围，能够更加真实的反应地震或者机械振动后岩土体各方面的性质。