第1章 土工试验与测试.ppt

1、第一章土方实验和测试，第一章土方实验和测试，1.1室内实验1.2模型实验1.3现场测试和现场观察，土力学中实验和测试的作用，1揭示了土壤的一般力学性质和规律理论的建立，了解了特定土壤的物理力学性质。2确定各种理论和工程设计参数，验证各种理论的正确性和实用性3模型实验，足尺实验不仅可以验证理论和数值计算的合理性，还可以用于解决实际工程问题。4现场测试、现场监测包括数值计算的反分析、安全评估和信息化施工服务、1.1室内试验、1.1.1强度测量仪器直剪机单剪机(direct shear apparatus)环剪机(direct simple shear apparatu) 直剪实验中，剪切面的土壤应

2、力状态变化(1)应力状态均匀(2)剖面积不变(3)循环载荷和动力实验(4)破坏面位置不确定，单剪实验原理被一系列环环而不是刚性框代替，明显的应力应变不均匀，样品中施加的应力被认为是纯剪切。单剪切试验的应力状态：水平面必须为破坏表面，初始状态，单剪切试验应力状态变化，3。在环形剪切(ring) shear apparatus实验中，法向应力通过传动板直接应用于环形样品上，通过传导板的刀片固定样品顶面，旋转下方剪切盒对样品施加扭矩。实际环剪切实验与直剪实验一样，破坏面是字典设定的剪切面。，(1)切面面积不变。(2)通过相同的样品，连续进行几个正压力实验，测量剩余强度，进行环剪实验，轻松测量1.1.

3、2变形参数测量测试侧压缩装置(Oedometer Consolidation Test Apparatus)。(Oedometer Consolidation Test Apparatus)单边应力状态(hK0v) 2压缩和加强试验3测试结果：e-p曲线和e-lgp曲线： (侧)压缩系数：Es压缩系数：A体积压缩系数：A体积压缩系数排水条件，三轴仪表，三轴原理图，常规三轴压缩试验的应力状态图表，三轴系统的徐璐其他应力路径试验，HC:静水压(等压力)试验23 PL:比例载荷试验：/3常数CTC:常规三茄子压缩试验：3常数(限制压力)CTE:常规三轴拉伸(挤压长度)试验：3(HC : hydros

4、tatic compression CTC : conventional tri axial compression CTE : conventional tri axial extension RTC 3360 reduced tri Ion RR 三轴实验的问题，(1)边界条件影响图112三轴实验的剪切破坏，(3)膜嵌入的影响，排水条件，刚性边界下的力变形图表，膜嵌入图表：排水情况：增加测量的体变，高结比排水实验：固结：膜嵌入，前进剪切：静气压减少有效包围压，膜向后(膨胀时相反)(1)固结上的膜嵌入(2)几茄子特殊的三轴实验，环境压力Kc=静态应力比D:动态应力，(1)动态三轴仪器和实验(

5、110-2)，动态三轴实验原理，动态三轴试验的测量曲线，动态应力D，动态变形D，振动孔间隙水压ud 0.4，0.6，一端固定，一端自由。一端固定，另一端是弹簧或阻尼器。试样在压力室，等压力下。负压。谐振腔实验仪器示意图，石坝材料公路渣和垫层建筑垃圾和生活垃圾渣和矿山材料样品直径：150mm，300mm，500mm，700mm，1000mm，(3)大型三轴实验：材料的尺寸模拟渐变曲线：圆形材料相似法33对几种茄子方法的综合抽样方法、样品密度和强度、应力变形关系及其他特性的影响还需要进一步研究。例如：圆形材料：最大直径200mm、3轴样品直径300mm dmax300mm/560mm、常规3轴实验

6、限制压力600kPa1MPa、高压3轴限制压力10MPa以上模拟坝深度罩等高压下土壤的应力变形强度差异很大。颗粒破碎、膨胀消失等，(4)高压三轴实验机：轴应变侧精度在0.00005压力室测量局部变形与普通三轴实验相比，应力应变关系为土土、软岩、原状土实验，(5)小应变三轴实验，其他测量方法的应力应变关系电路板方向Y不能是小主应力。0120(没有张力的情况下)墨盒真三轴系统没有此限制。墨盒和改造后的真三轴系真三轴系的区别：v，v，0.8，420，(1)典型应力应变关系：nmf(ij) (2)六个应力变量(x、y、z、xy、zy、zx) (3)或三个主应力更改的三个方向角(4)湿度计法：热电耦合湿

7、度计测量土壤孔相对湿度uv:公式计算uv-S关系。轴平移方法：高进气值陶瓷板块。饱和后，收缩膜作用下空气不能通过瓷盘。1张力计法：小于90kPa，可用于野外，2滤纸法：平衡滤纸和土壤含水量，确定滤纸S- w关系中的吸力。，2轴平移方法：测试装置常规布局，1.2模型测试，(1) 1g的试验小比例和脚测试(n=1) (2) ng的模型测试离心机，由于漏水力等1 . 2 . 1g土壤应力应变关系的非线性；强度非线性低限制压力下的剪切膨胀；粘着力不能模拟。2.最小极限压力的三轴实验非常困难。误差源：试样自重、样品帽的径向约束端约束静水压膜的拉伸对样品的附加压力施加负压力的电杆的摩擦等3。1g的足尺测试结果有说服力，资料珍贵，费用昂贵，1.2.原型尺寸与模型尺寸比率N，离心机加速度为，优点：应力应变相等破坏机制和现象类似。可以模拟实际工程问题和边界条件缺点。应力场不均匀。材料模拟：土壤粒子、板材；非均匀发展：固结、桩、冻土、基础开挖、地下工程、地震等，土方离心试验的非开挖要素，离心机装置示意图，优点：方便，经济，简单缺点：土壤限制，地面齐平，饱和土，实验渗透，试验.1.3.1平面载荷试验，1.3.2静态渗透测试，(a)单桥(b)双桥各种动力探针探针，标准渗透试验：N63.5，标准渗透数N6