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1、第30卷第5期三峡大学学报(自然科学版)Vol.30No.52008年10月JofChinaThreeGorgesUniv.(NaturalSciences)Oct.2008GDS三轴仪的非饱和土试验操作方法1,2111李孝平王世梅李晓云赖小玲(1.三峡大学土木水电学院,湖北宜昌443002;2.长江三峡勘测研究院有限公司(武汉),武汉430074)摘要:与传统三轴仪相比,GDS三轴仪有着显著的优势.对GDS三轴仪进行了详细介绍,从其组成部分、工作原理到试验过程中的具体操作,并应用GDS三轴仪研究了某高心墙堆石坝非饱和土
2、填料的强度特征,得到了该土样的抗剪强度参数.关键词:GDS三轴仪;非饱和土;陶土板;基质吸力中图分类号:TU411文献标识码:A文章编号: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]传统三轴仪暴露出很大弊端,而GDS标准应力路径三轴仪试验系
5、统(见图1,2),由控制器(3台液力路径试验系统与常规三轴仪相比,有其突出的特压控制器分别控制轴向压力、围压和反压,1台气压点.首先它可以进行非饱和土的试验研究,不但能测控制器控制孔隙气压)、压力室和数据采集系统(包括定实验过程中的吸力而且可以进行控制吸力的抗剪传感器、数据采集板和电脑)3大部分组成.4台控制器强度试验和本构关系试验,这一点对于研究特殊土的与数据采集板和压力室相连,通过水和气来传递压力.特性起到极为重要的作用;其次在自动化程度方[2]面,它采用霍尔效应传感器对土体采取局部测量的方式,避免了由外部测量所造成的一系列误差
6、,因而能准确自动地控制围压、反压和轴压,同时对所有实验数据采用全自动电脑采集并进行适当的处理;最后在运行方面,它有很强的稳定性,能长时间不间断运行几个星期.特别是在测量土体小应变时所表现出来的优越性是很明显的.图1GDS三轴仪轴向压力控制器连到压力室底座,通过底座的升1仪器组成及工作原理降对试样进行剪切;围压控制器连到压力室中,以量测、控制三轴压力室中的水压力;反压控制器连到压试验采用英国GDS公司生产的饱和非饱和应力室底座的陶土板(见图3),以量测、控制试样中的收稿日期:20080216通讯作者:王世梅(1965-),女
7、,教授,博士,主要研究方向为非饱和土.38三峡大学学报(自然科学版)2008年10月里制备好的蒸馏水由于存放时间较长,水中溶解有空气.若直接用这样的水去饱和陶土板,恐会因为空气的存在而影响孔隙水压力和孔隙水体积变化的量测精度.故有必要对存放过的蒸馏水进行适当处理,以最大限度排除水中的溶解空气.试验中采用真空泵法来排除水中的溶解空气.3.2传感器读数清零试验结果是以数据形式反映出来的,如果传感器读数不准,采集的数据不能用,那么试验就是失败的,图2GDS非饱和土三轴剪切试验系统所以在试验之前要进行验证.传
8、感器主要是孔压传感孔隙水压力以及试样中孔隙水体积变化;气压控制器器(位移传感器在试验开始时自动变为零),打开连接与试样帽相连,再由试样帽上预留孔道将气压控制器该传感器的阀门,使里面的水与大气相通,此时传感中的空气与试样孔隙气体连为一体
