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1、GDS-控制吸力的三轴相关文献:基于 GDSGDS 的非饱和红土强度三轴试验研究基于 GDSGDS 的原状黄土性状试验研究齐明山吴宏伟.陈锐.非饱和土试验中的先进吸力控制技术殷建华.新双室三轴仪用于非饱和土体积变化的连续测量和三轴压缩试验李晓云.赵宝平.基于 GDSGDS 的非饱和土强度三轴试验研究李孝平.王世梅.李晓云等.GDSGDS 三轴仪的非饱和土试验操作方法基于 GDSGDS 的原状黄土性状试验研究齐明山仪器基本组件反压控制器(BackPressureControllerBackPressureController)通过细合成塑料管与试样底座相连,底座上预留有小孔,从而将反压控制器中的

2、水与上样孔隙中的水连为一体,因此反压控制器量测、控制试样中的孔隙水压力,以及试样中孔隙水体积变化。对于饱和土,试样中的孔隙水体积变化即为试样体变;对于非 f f&和土,还需要量测孔隙气体积变化,这就涉及到气压控制器。反压控制器的精度与围控制器相同。试样的制备方法针对非饱和土在三轴试验中固结和剪切阶段的排水情况不同非饱和土三轴试验可分为以下几类:固结报 CDCD)试验,试样先彳 T T 固结,然后在允许孔隙气和孔隙水外排的条件下进行剪切;常含水量(CWCW)试 3 3,试样先彳 T T 固结,再剪切,剪切过程中只允许孔隙气外排,不允许孔隙水外排;固结不排水(CUCU)试验,试样先彳 T

3、T 固结,再剪切,剪切过程中孔隙气和孔隙水均不允许外排;UU|UU|E E试 3 3效,试样不经过固 Z Z直接剪切,剪切过程中孔隙气和孔隙水均不允许外排,在施加围压和主应力差两个阶段都是这样;无侧限压缩(UC)(UC)试 3 3经,这是不排水试验的一种特殊情况,剪切试验过程中不施加围压力于试样上。普通三轴试样在制备时一般控制含水量差值不宜大于 2%,2%,干密度差值不宜超过0.3KN/m30.3KN/m3。由于原状黄土的干密度的差异,使得试样在同一含水量下的饱和度往往存在较大差异,而对非饱和土来说饱和度是影响基质吸力的主要因素。为减小干密度差异带来的影响,控制试样干密度差值不大于 0.2KN

4、/m30.2KN/m3。同一组试样控制含水量相同,从而控制饱和度基本相同。试验土样含水量和干密度如表 3 32 2 所示。试验时根据设定的含水量推算出该含水量下的试样重,同时求出达到所需含水量时的配水量(或减水量)。用两种方法控制含水量:风干法。对于从高含水量配至低含水量的试样采用自然风干的方法,并不时称量直至预定的样重,然后将其放入养护缸中养护数天(一般 2424 小时),待试样内部水分均匀后即可用于试验。水膜转移法。对于从低含水量配至高含水量的试样采用水膜转移法。将试样置于精度为 0.0190.019 的电子天平上,用滴管在试样表面均匀的缓慢滴入预定的水量。然后把试样放置在一封闭的养护缸内

5、养护数天,使水分在水膜压力作用下逐渐转移,最后均匀分布于试样内部,即达到所控制的饱和度。此法不抽气,不增温,有利于保持黄土的原状结构。操作时应注意以下几点:滴水;匏跑原快状土发生轻微膨胀;尽量控制龈面各处滴水均匀,以利试样内部水分转移均布;当滴水量较大时,最好采用分级滴水,每一级含水量增量约为 5%5%。非饱和土三轴试验1 1 . .试验前的准备工作(1)(1)制备无气水制备好的蒸储水,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储水进行处理,以最大限度排除水中的溶解空气。试验中利用真空泵法排

6、除水中的溶解空气。(2)(2)饱和陶土板非饱和土三轴试验中为了测出土样的基质吸力,需要用到高进气值陶土板。高进气值陶土板具有以下特性:当陶土板完全饱和时,由于陶土板具有许多均匀的微细孔,在陶土板表面就形成收缩膜。收缩膜犹如一薄膜将陶土板表面众多小孔联结起来,收缩膜产生表面张力,从而阻止空气通过陶土板。而陶土板中的水将土中的孔隙水同量测系统中的水连接起来,这样陶土板在非饱和土与孔隙水压力量测系统之间起着分界面作用。陶土板的顶面承受的是孔隙气压力,底面承受孔隙水压力,二者之差值即为土样的基质吸力。陶土板能够保持的最大基质吸力即为它的进气值。一旦土中的基质吸力超过陶土板的进气值,孔隙气就会穿过陶土板

7、进入孔隙水压力量测系统,这样就会导致孔隙水压力的量测产生错误。因此,试验中务必要保证土样的基质吸力值不会超过陶土板的进气值。GDSGDS 系统中所用陶土板进气值为 1500kPa,1500kPa,可以满足试验要求。方法一,按仪器说明书上所介绍的方法对陶土板进行饱和。第一步,将连接陶土板底部的细塑料管充满水,以充分减少连接管路中的空气;第二步,连接到陶土板底部有两根细塑料管,其中一根与反压控制器相连,另一根与孔隙水压力传感器相连。将与孔压传感器相连的管路出口浸没入装有无气水的器皿中,利用反压控制器施加 3030kPakPa 的压力于陶土板底部(注意压力不能超过 40kPa,40kPa,否则会因弯

8、矩过大而折断陶土板) )。保持 30kPa30kPa 的压力直至陶土板上表面出现一薄层水膜,同时观察装有无气水的器皿中长时间没有气泡溢出,这个过程约需 2424 小时。(对进气值为 15001500 沙 a a 的陶土板)或 4 4 小时(对进气值为 SO0kPaSO0kPa 的陶土板)。第三步,将底座(镶嵌有上述陶土板)放进压力室安装好。把第二步中与反压控制器相连的细塑料管断开,并将其出口也浸入盛有无气水的器皿中。对压力室充无气水排除压力室内空气待完全充满水后,利用围压控制器施加 500kPa500kPa 左右的压力。由于陶土板顶面暴露在压力室水中,这相当于在陶土板顶面施加了 500kPa5

9、00kPa的水压力。无气水在压力作用下流经陶土板和连接管路,持续较长时间(约 4848 小时),观察浸没细塑料管的器皿中长时间无气泡溢出,则表明陶土板已饱和。笔者尝试了几次,但效果并不理想,具体原因据初步分析可能是由仪器的构造引起的。仪器底座(镶嵌有 B B土板)的构造如图 3 31 1。由于连接管路的内径不是足够小,陶土板非常致密,管路中水的流速也非常缓慢,这样水有可能绕过微小的滞留气泡而不能将其挤出管道。因此,试验中将上述方法进行了改进。方法二前两步操作同方法一,第三步稍作修改。不是将底座正确的固定于固定螺杆上,而是将其倒置于压力室内,让其顶面(与试样接触的一面)朝下,但注意要保护好陶土板

10、,防止碰撞磨损陶土板表面。同样于压力室内施加约 500500kPakPa 的压力,使无气水流过陶土板及连接管路。由于空气泡总是向着高处移动,这样管路中的滞留气泡就可以被水流带走了。待浸没细塑料管的器皿中长时间不再出现气泡时,可认为管道中气泡已被完全排除。之后再将底座放正,正确安置于螺杆上。经过这样的处理后,笔者原以为可以用于试验了,但试验结果(孔隙水压力不能稳定)表明仍有残留气泡。管路中气泡已确信完全排除,那么残留气泡只能存于陶土板自身中了。为此,参考弗雷德隆德的方法,在压力室内施加约600600kPkPa a的压力,令水通过陶土板约1 1小时,然后将连接陶土板的细塑料管出口端阀门关闭。待陶土

11、板下表面水压力与上表面水压力相等后(这一过程约需 0.50.5 小时),陶土板的上下表面以及板中水所承受的全等于施加的室压力。在该压力下持续约 1 1 小时,在此期间,板中的滞留空气溶解于水中,然后打开阀门,细塑料管中的水压力瞬时减小至零,陶土板中的水在压力差作用下流人塑料管,先前溶解于水中的空气又被释放出来形成气泡聚集于塑料管中。保持阀门开启,直至气泡被完全排出后再次关闭阀门,重复上述步骤约 6 6 次后,可使陶土板达到饱和。当然耍完全彻底排除陶土板中的 y yt t 留空气是很难做到的,但经过上述步骤后,用这样的陶土板测出土样基质吸力已不是问题了。2 2 . .试验方法与步骤(1 1) 固

12、结排水(CDCD)试验方法步骤1 1)装试样。抹去陶土板上多余的水,将试样不带透水石的一端置于陶土板上,与陶土板紧密贴合,通过陶土板将试样中的孔隙水与孔隙水压力量测系统(即反压控制器)相连,从而测出孔隙水压力。试样另一端(带有透水石,但透水石与试样之间不加滤纸)与试样帽相连,进而与气压控制器相连,以量测或施加孔隙气压力。试验中使用了测径向变形的中平面霍尔效应传感器,在这里有必要介绍一下它的安装方法。中平面霍尔效应传感器外形是个圆环,环绕于试样中部测量中部的局部径向变形。在环内部连接有两块薄金属片,每块金属片上都预设有两个微小针孔,通过针孔将四根固定针插入试样内部,并在金属片与橡皮膜接触的部位涂

13、有专用强力胶。这样,霍尔效应传感器被强力胶和固定针定位于试样中部而不会滑移或脱落。2 2)量测试样在无压状态下的初始孔隙水压力。非饱和土的孔隙水压力为负值,当土样的含水量较低时,负孔隙水压力会超过 70kPa,70kPa,这时孔隙水压力量测系统中的水会发生汽化,影响孔隙水压力的量测精度。为防止这种现象发生,试验中采用了轴平移技术。轴平移技术就是人为提高孔隙气压力,与此同时孔隙水压力随之平移提高,而二者之间的差值(即为基质吸力)却保持不变。由于孔隙水压力被增加到正值,也就能够在没有气蚀的情况下对它进行量测。为了模拟试样的无压状态必须同步施加孔隙气压力和围压力,但始终保持围压约高于气压 5kPa,

14、5kPa,以防橡皮膜胀破。孔隙气压力的施加是通过气压控制器来实现的。由于气压控制器的容积限制,所能施加的气压力有限(不超过200200 甘 a a)。因此,需要事先往气压控制器中压缩空气,以提高孔隙气压力的控制范围。出口1出口2与气压控面器相连U斤预熟和图图 3 33 3 试样帽构造图试样帽构造图试样帽的构造如图 3 33 3。出口 1 1 通过细塑料管与气压控制器相连,出口是个预留孔,通常是封闭的,现用一细塑料管与其相接,并将细塑料管引出压力室外,这就可以利用气筒通过出口 2 2 对试样施加气压力。施加的气压力又通过出口 1 1 传递至气压控制器,测出其大小。具体操彳时,围压的施加速度放缓(

15、大约增加 I00kPaI00kPa 花费 0.50.5 小时),在施加围压的同时,用气筒同步施加气压力,边加压边注意气压控制器的压力读数,以确保孔隙气压力与围压接近但略小于围压约 5kPa5kPa。待气压达到要求后,关闭出口 2 2 的控制阀门,利用气压控制器保持住所要求的气压力。恒定孔隙气压力,利用孔隙水压力传感器量测孔隙水压力,观察孔隙水压力的变化,直至其也几乎稳定不变为止。这一过程约需 1616 小时左右。这样气压力与稳定的水压力差值即为该试样的基质吸力。注意在此过程中,孔隙水排泄阀门始终关闭,也就是说反压控制器与试样处于断开状态,而不起任何作用。3)3)固结。打开孔隙水排泄阀门,使反压

16、控制器与试样连接,并立即设定反压控制器的压力值与上步中稳定的孔隙水压力相等。这是为了保证固结过程中不产生超孔隙水压力。同样维持孔隙气压力不变以不产生超孔隙气压力。增加围压至要求的固结压力值,令试样在该压力下固结。当反压控制器的体积读数长时间不变或变化微小时,即可认为试样固结完成。因为反压控制器的体积读数变化反映的是试样中孔隙水体积变化,二者达到稳定即标志试样固结结束。这一过程约需持续 5050 小时。4)4)剪切。保持孔隙气压力、孔隙水压力、围压力不变,增加轴向压力使试样剪切破坏。试验中利用应变控制方式,剪切速率先采用0.0107mhamin,0.0107mhamin,但发现剪切过程中孔隙水压

17、力来不及消散,后改用0.0055mm/min0.0055mm/min 的速率,能够满足要求。(2 2) 常含水量(CW)(CW)试验方法步骤与 CDCD 试验基本相同,只是剪切过程有所差别。试样剪切时,保持孔隙气压力和围压力不变,关闭孔隙水排泄阀门,反压控制器与试样断开而不起作用,利用孔隙水压力传感器量测孔隙水压力。因此,CW,CW 试验与 CDCD 试验的区别在于,前者剪切时不允许孔隙水外排,孔隙水压力会发生变化;后者剪切时允许孔隙水外排,孔隙水压力保持不变。样初始基质吸力通常认为,土中吸力反映土中水的自由能状态,即总吸力相当于土中水的自由能。土中吸力(总吸力)有两个组成部分,即基质吸力和渗

18、透吸力。渗透吸力为土中水自由能的溶质部分,它随含水量的变化不大,可以将其看做是一个相对恒定的数值。渗透吸力与孔隙水中的含盐量有关,无论是饱和土或非饱和土,渗透吸力都同样起作用。涉及非饱和土的大多数工程问题通常都是由于环境变化所造成,如水分积聚、连续暴雨等,这些因素主要影响的是土体中的含水量渗透吸力几乎没有变化。因此,在涉及非饱和土的大多数岩土工程问题中,可以不需考虑渗透吸力的影响。基质吸力为土中水自由能的毛细部分,它是由固体颗粒基质(不同的矿物成分)与水之间相互作用引起的。实质上它不仅仅是由毛细管的作用产生的,而且还与土粒表面和水之间的一系列物理化学作用有关。基质吸力也就等于孔隙气压力减去负的

19、孔隙水压力,它与含水量之间有一定的对应关系,这种关系称为水分特征曲线。影响基质吸力的首要因素是土的质地,一般粘粒含量愈高,在相同饱和度下的吸力愈大其原因是粘质土中细孔隙较多,表面能比较大。含水量对基质吸力的影响明显,同一土样含水量越高,基质吸力越小,含水量越低,基质吸力越大。饱和土基质吸力等于零当土的含水量趋近于O%O%时,基质吸力可达 620620980MPa980MPa 限值(Freidund,1964Freidund,1964)。对同一种土,其结构类型也有影响,同样含水量时,原状土的基质吸力较高,扰动土的基质吸力较低,这种影响在吸力较低时尤为明显。温度升高时,水的粘滞度和表面张力下降,吸

20、力将会降低。温度对基质吸力的影响在饱和度低时尤为明显,在细质地土壤中也较粗质地土壤明显。土的膨胀收缩影响孔隙的分布,因而也会使基质吸力发生改变。另外,基质吸力还与土的水分变化过程有关,出现所谓滞后效应,即在降低含水量(脱水曲线)及增加含水量(吸水曲线)情况下测出的水分特征曲线是不一样的脱水曲线在吸水曲线的上面,说明在同样基质吸力条件下,脱水时要比吸水时具有较高的含水量。土样初始基质吸力量测过程如图 3 35 5(1 1)一(1515)所示。这些图有一个共同点,就是在试验后较短时间内曲线达到峰值,而后随着时间增长,曲线逐渐下降,趋于平稳,虽然个别会出现小幅度波动,但经过大约 1212 小时后,最

21、终都会稳定下来。之所以出现峰值是因为一旦试样被放置于底座上,孔隙水压力量测系统即开始量测试样中的孔隙水压力,而这时孔隙气压力还没来得及被人为提高,即孔隙气压力保持为零(相对于大气压,这样量测出来的孔隙水压力为负值并且负值会越来越高,直至采用轴平移技术增加孔隙气压力。隙气压力施加初始阶段,增加的孔隙气压力并不能阻止孔隙水压力的减小(即负值越来越大,二者的差值(基质吸力)越来越大达到峰值,一定时间后,孔隙气压力增加速度大于孔隙水压力减小速度,迫使孔隙水压力逐渐增加,根据试验观察,孔隙水压力增加速度很快,超过孔隙气压力增加速度,迅速变为正值,基质吸力由峰值开始减小,逐渐趋于稳定。个别曲线中间出现小幅

22、度波动,笔者认为是外界环境(温度、大气压等)影响所致。6161”样曲线始终波动较大而不能很好稳定,可能是由于试验用陶土板没有完全饱和的缘故。笔者发现据此计算出的试样体变误差太大(甚至可以说是错误),不能用于试验数据分析。由于时间限制,三轴剪切试验中只做了两组含水量和三个围压下的试验果不能充分显示黄土的特殊结构性,今后应作更广、更深的研究。真正从非饱和土力学的角度去研究原状黄土的强度和变形性状。非饱和土试验中的先进吸力控制技术摘要:介绍和评价了海外常用的 3 3 种吸力控制技术:轴平移、渗透和湿度控制。论述了每种技术的工作原理、发展过程、应用情况和优缺点。对文献中采用轴平移和渗透技术得到的试验结

23、果进行了比较和讨论。另外,在直剪试验的剪切阶段前施加不同的吸力平衡历时,用以展示吸力平衡历时对随后的剪切过程中的各种剪切性状(抗剪强度和体变)的影响。土的总吸力由基质部分和渗透部分组成,总吸力的变化通常是由土中相对湿度的变化引起的。土中的气水界面(收缩膜1 1)由于毛细作用通常会形成弯液面,导致土中相对湿度的下降。弯液面的曲率半径与气水界面处的孔隙气压 uaua和孔隙水压 uwuw 之间的差值成反比,这个差值(ua-uwua-uw)被称为基质吸力。当土中的孔隙水含有溶解的盐分时,也会导致相对湿度的降低,这个降低量通常被称为渗透吸力。在室内试验中通常可用湿度控制技术2 2控制总吸力,用轴平移技术

24、3 3和渗透技术4 4控制基质吸力,采用不同溶液作为土的孔隙液体或改变孔隙溶液的浓度来控制渗透吸力。轴平移技术HilfHilf 在 19561956 年提出轴平移技术3 3, ,通过提升孔隙气压 uaua 来使孔隙水压 uwuw 达到正值,以避免排水系统中发生气化,同时增大总应力 b 以保持净应力(b-ua-ua)不变。此项技术可在远高于 1 1 个大气压的范围内对基质吸力进行控制,其实现的关键在于,试验结使用高进气值的多孔板来隔离土中的气相和水相。只要施加的基质吸力不超过进气值,多孔材料饱和后只允许水通过而不允许自由空气通过。对于烧结的陶瓷板,进气值可达 15001500kPakPa。此项技

25、术已被众多学者用来研究非饱和土的土水特性5,5,6 6、体变特性和剪切特性7 71010等方面性状。图2 2基于轴平移原理的非饱和土三轴试验系统图3 3新型双室非饱和土总体变量测系统但图 2 2 所示为 HKUSTHKUST 的采用轴平移技术的非饱和土三轴试验系统。系统包含了 1 1 个三轴室、4 4 个压力控制器、6 6 个传感器、1 1 个数字传感器接口、1 1 台计算机、1 1 套新型双室总体变量测系统1212和 1 1 个扩散空气体积指示器。4 4 个控制器包括 2 2 个气压控制器和 2 2 个水压/体积控制器,可单独控制室压、轴向应力、孔隙气压和孔隙水压。所有部件组成闭合的反馈控制

26、系统,可以在三轴应力空间进行应变控制和应力路径试验。一块高进气值陶瓷板用环氧树脂密封到三轴室底座上。在底座上刻有螺旋型的凹槽,作为充水分隔室和用来冲洗可能由于孔隙空气通过陶瓷板扩散而聚集的气泡。扩散空气体积指示器可用来量测这部分气泡的体积。根据轴平移原理,可以通过一个水压控制器和一个气压控制器来实现对基质吸力的控制。 水压控制器通过陶瓷板和充水分隔室在试样底部进行孔隙水压的量测和控制,气压控制器通过试样顶部的多孔过滤板进行孔隙气压的控制。图 3 3 为三轴试验系统(图 2)2)的总体变量测系统。该双室总体变量测系统通过量测内室和参照管之间的水压力差来量测试样的总体积变化。开顶瓶状的内室被封固到

27、三轴仪外室的底座上, 一个高精度的差压传感器被连接到内室和参照管。 当试样体积发生变化,内室水位会发生显著的变化,而位于外室的参照水位保持不变。由差压传感器量测内室和参照水位的压力差,就可准确连续地得到试样的总体变。新双室三轴仪用于非饱和土体积变化的连续测量和三轴压缩试验基于 GDSGDS 的非饱和土强度三轴试验研究进行非饱和土试验时,当量测系统中的水压力接近-1-1 大气压时,水将开始出现气蚀现象,并使量测系统中充满气体,为避免量测低于零绝对压力的孔隙水压力,通常采用轴移技术(axistranslationtechnique)1(axistranslationtechnique)1。其次,孔

28、隙气压力和负孔隙水压力的同时出现使土的有效应力不再等于粒间压力,从而使饱和土的有效应力原理在非饱和土力学中的适用性需要重新评价。因此,非饱和土的强度公式不能简单地从饱和土推广得到,而必须建立其特有的强度公式。混与饱和有关白经验参数,称为非饱和土有效应力参数,其数值取决于土的类别饱和度、干湿循环以及加载和吸力的路径。/=0/=01 1.0.0,饱和土的/=1/=1.0.0, ,干土的/=0,/=0,BishopBishop 公式的合理性曾为许多学者所接受,但由于公式中参数 x x 取值的影响因数众多,且吸力的值也较难测定,因而限制了其在工程实践中的应用。双变量的抗剪强度公式就是将 Mohr-Co

29、ulombMohr-Coulomb 准则推广到以 C C(r-uar-ua)和(ua-uwua-uw)为坐标轴的三维空间上。法向有效应力(。-Q Q国I I非他和土的摩尔库仑破坏包络面用三维摩尔库仑包络面(见图 1 1)表明:随着吸力的增大,土的有效粘聚力 cc也在变大而其在单位吸力上的增幅就是 tantan(j j)b b。许多研究者完成的试验结果显示:tan:tan(j j)b b 在低吸力的范围内呈线性增长,如果能在三轴实验中控制土的吸力值,就可以确定非饱和土的强度参数 4 4b b。试验开始时施加一定的孔隙水压力,使压力室底座的高进气值陶瓷板完全饱和,同时水流自下而上地饱和压力室内试样

30、;饱和过程结束后,打开压力室的上下排水阀门,在维持试样中孔隙水压力为零的条件下,施加围压向排水固结试样;再保持孔隙水压(uw=0uw=0)不变,施加并维持孔隙气压 uaua(uao3uao3), ,即施加吸力 ua-uw=us;ua-uw=us;在施加的吸力达到平衡后,施加轴向压力 d d 并开始剪切,剪切速率为 0.005mm/min0.005mm/min。图 3 3 为吸力为 200kPa,200kPa,净围压为 50kPa50kPa 的固结时间曲线,吸力是分两次加载的,第 1 1 次加吸力为 100kPa,100kPa,净围压为50kPa,50kPa,当排水量趋于稳定的时候,即曲线的下段

31、趋于水平时再加载第 2 2步,吸力为 200kPa,200kPa,净围压为 50kPa,50kPa,当排水量再趋于稳定的时候,即曲线的下段趋于水平时即认为固结完成。这两步都是每 60s60s 记录一次。三轴剪切试验结果表明:(1)(1)此心墙堆石坝填料非饱和土在不同吸力下得到的有效内摩擦角。比较接近从而说明有效内摩擦角 r r 与吸力无关。(2)(2)试验表明双变量强度理论适用于此类非饱和土,且与吸力有关的摩擦角(f)b=10.1(f)b=10.1。(3)(3)相同净围压下,吸力越小达到破坏峰值时应力比越大。(4)(4)低基质吸力下试样的剪胀性更加明显GDSGDS 三轴仪的非饱和土试验操作方法

32、试验前的准备工作1 1 . .制备无气水2 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,所以在试验之前要进行验证.传感器主要是孔压传感器(位移传感器在试验开始时自动变为零),),打开连接该传感器的阀门,使里面的水与大气相通, 此时传感器读数应该为零, 如果不为零则调整为零.四台控制器也以同样的方法调零。3 3 . .饱和陶土板参考弗雷德隆德1111的方法,在不装试样的情况下,将压力室的外罩装好并在压力室内充满水,用围压控制器向压力室内施加约 600kPa600kPa 的压力然后将连接陶土板的细塑料管出口端阀门关闭(出口端有两

33、个,阀门也是两个,一个出口端与反压控制器相连, 另一个直接暴露在空气中) .压力室里的水因受压而通过陶土板彳寺陶土板下的水压力(通过孔压传感器测得,在电脑上可以读出)与压力室内水压力相等后,陶土板的上下表面以及板中水所承受的全等于施加的室压力在该压力下持续约 1h,1h,在此期间,板中的滞留空气溶解于水中,然后打开阀门,细塑料管中的水压力瞬时减小至零,陶土板中的水在压力差作用下流入塑料管,先前溶解于水中的空气又被释放出来形成气泡聚集于塑料管中.保持阀门开启直至气泡被完全排出后再次关闭阀门,重复上述步骤约 6 6 次后,可使陶土板达到饱和。做完一个试样后做下一个试样,如果还用上述的陶土板饱和方法

34、就显得有些烦琐,这里介绍一种简便的方法.做完试验后取下试样,迅速把陶土板擦干净,在陶土板上面包一层保鲜膜并用橡皮缠紧,防止水份蒸发.然后打开连接陶土板的细塑料管出口端两个阀门,用吸满水的吸球从一个阀门冲水从另个阀门出水把陶土板下面的气泡冲出来.再用反压控制器施加 30kPa30kPa 的压力于陶土板底部(注意压力不能超过 50kPa,50kPa,否则会把陶土板冲出底座).保持 30kPa30kPa 的压力直至陶土板上表面和保鲜膜中充满水.当然,要完全饱和陶土板,彻底排除陶土板中的滞留空气是很难做到的, 但经过上述步骤后, 用这样的陶土板测出土样基质吸力已不是问题了。试验方法与步骤装试样将试样套上橡皮膜并在两端贴上滤纸,抹去陶土板上多余的水,将试样置于陶土板上(注意此处不需要放透水石,与陶土板紧密贴合,通过陶土

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