[发明专利]散粒体岩土材料各向异性的室内真三轴试验方法

摘要

本发明公开了一种散粒体岩土材料各向异性的室内真三轴试验方法，先获得散粒体岩土材料的基本物理力学性质和相关参数；采用砂雨法制备散粒体真三轴试样，并分别从沉积方向和垂直沉积方向开展单向加载试验以确定试样处于各向同性初始状态；再进行两阶段加载，分别从大主应力方向、中主应力方向和小主应力方向施加应力，使得试样处于各向异性初始状态；施加实际工况应力路径，监测并记录试验过程中的应力、应变随应力增量的变化，得到宏观力学特性曲线；计算初始弹模、泊松比、屈服轨迹和应力峰值，获得各向异性应力应变特性和各向异性强度特性。有益效果：得到散粒体岩土材料在复杂状态下的各向异性应力应变规律。

主权项

1.一种散粒体岩土材料各向异性的室内真三轴试验方法，其特征在于，包括以下步骤：1）准备待试验的散粒体岩土材料；2）根据室内常规土体物理力学特性试验，获得散粒体岩土材料的基本物理力学性质和相关参数；3）采用砂雨法，用散粒体岩土材料制备散粒体真三轴立方体试样；并分别通过从沉积方向和垂直沉积方向这两个方向开展单向加载试验，比较两个方向的应力应变关系曲线，使得散粒体真三轴立方体试样处于各向同性初始状态后进入下一步；4）对处于各向同性初始状态的散粒体真三轴立方体试样进行两阶段加载，分别从大主应力方向、中主应力方向和小主应力方向这三个主应力方向上施加应力；第一阶段加载时，保持三个主应力方向上施加相等的等向初始应力，使得散粒体真三轴立方体试样仍处于各向同性初始状态；第二阶段加载时，分别从三个主应力方向上施加不等向应力增量，使得散粒体真三轴立方体试样处于各向异性初始状态；5）根据实际工况中土体单元所经历应力路径，给处于各向异性初始状态的散粒体真三轴立方体试样施加与土体单元所经历应力路径相符的实际工况应力路径；6）监测并记录步骤5）施加实际工况应力路径的试验过程中的应力、应变随应力增量的变化，得到散粒体真三轴立方体试样的宏观力学特性曲线；7）根据步骤6）获得的散粒体真三轴立方体试样的宏观力学特性曲线，并结合步骤2）获得的散粒体岩土材料的基本物理力学性质和相关参数，经整理，分别计算初始弹模、泊松比、屈服轨迹和应力峰值，从而获得三维复杂应力条件下散粒体岩土材料的各向异性应力应变特性和各向异性强度特性。