[发明专利]基于负围压条件下土体三轴破坏应力路径的试验方法

摘要

本发明公开了基于负围压条件下土体三轴破坏应力路径的试验方法，基于等截面加载轴三轴仪，具体步骤为：制备圆柱形试样；试样侧面涂抹化学胶，并套入橡皮膜；橡皮膜与试样胶结完成后，通过强力胶将试样与压力室试样底座、加载轴端部进行胶结；最后对试样进行两种试验：负围压条件下土体三轴拉伸应力路径试验(NP‑TTSP)：试样处于各向等拉应力，负围压不变，逐步增大轴向拉应力，直至试样破坏；负围压条件下土体三轴压缩应力路径试验(NP‑TCSP)：试样处于各向等拉应力，负围压不变，逐步减小轴向拉应力，轴向拉应力减小为零时逐渐施加轴向压应力，直至试样破坏；本发明为开展黄土在拉剪应力路径条件下的强度特性研究奠定了基础。

主权项

基于负围压条件下土体三轴破坏应力路径的试验方法，其特征在于，该方法利用等截面加载轴三轴仪，其结构是：包括压力室(4)，压力室(4)底部固接有底座(10)，压力室(4)顶部连接有压力室盖(4‑1)，压力室(4)外两侧竖直固定有支撑柱(4‑2)，支撑柱(4‑2)顶端和底端分别固定在压力室(4)外侧顶部和底部起到支撑作用，压力室(4)通过固定螺栓(9)与底座(10)连接；底座(10)上部设置有加载轴(3)，加载轴(3)连接有轴向荷载系统(1)和轴向变形量测系统(2)；底座(10)顶部固定有试样放置台(10‑1)，底座(10)内部开设有围压控制测量通道(11)和固结排气通道(12)，围压控制测量通道(11)一端与压力室(4)内部接通，围压控制测量通道(11)另一端连接有负围压系统(13)，固结排气通道(12)一端与固结系统(14)连接，固结排气通道(12)另一端贯穿试样放置台(10‑1)；利用上述装置，按照以下步骤实施：步骤一、根据试验所需含水率的要求，制备圆柱形试样(8)；步骤二、给步骤一所得试样(8)侧表面均匀地涂抹化学胶(7)，然后给试样(8)上套橡皮膜(15)；步骤三、用橡皮圈(5)绑扎步骤二所得套有橡皮膜(15)的试样(8)两端，绑扎完毕后，静置3‑5小时，以使试样(8)与橡皮膜(15)达到完全胶结；步骤四、去掉步骤三所得试样(8)的两端的橡皮圈(5)，检查橡皮膜(15)与试样(8)的胶结情况，确保橡皮膜(15)与试样(8)胶结良好且无气泡；步骤五、用强力胶(6)将试样(8)底面和顶面分别与试样放置台(10‑1)顶部和加载轴(3)底部胶结，然后用高出试样(8)的橡皮膜(15)包裹试样放置台(10‑1)与加载轴(3)，用橡皮圈(5)将橡皮膜(15)两端分别与试样放置台(10‑1)和加载轴(3)扎紧，最后，将压力室(4)用固定螺栓(9)固定在底座(10)上；步骤六、对试样进行基于负围压条件下土体三轴破坏应力路径的试验方法，包括两种方案：方案一：负围压条件下土体三轴拉伸应力路径试验：首先将试样处于各向等拉应力状态，使试样充分固结，然后保持负围压不变，逐步增大轴向拉应力，直至试样破坏；方案二：负围压条件下土体三轴压缩应力路径试验：首先将试样处于各向等拉应力状态，使试样充分固结，然后保持负围压不变，逐步减小轴向拉应力，轴向拉应力减小为零之后，逐步施加轴向压应力，直至试样破坏。