重塑黄土饱和与固结时间三轴试验研究.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１４／２２（５）０８３９０６ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１４．０５．０１０重塑黄土饱和与固结时间三轴试验研究①②①②①②①②①②①②谌文武刘伟孙冠平毕骏张帅陈鹏飞（①兰州大学土木工程与力学学院兰州７３００００）（②西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州７３００００）摘要饱和黄土三轴试验中，土样饱和及固结过程是否完成对试验结果至关重要。土工试验饱和方法中，通常所使用的抽气饱和是提高土样

2、饱和度的有效方法，但对于重塑马兰黄土样，抽气饱和中试样浸水后会发生结构溃散。因此，土样只能在三轴仪上进行饱和。本研究基于ＧＤＳ非饱和三轴仪对兰州地区的马兰黄土重塑样进行多次饱和试验与固结试验，提出在ＧＤＳ三轴仪外压力室外部设置三通接头，将试样顶部和底部接通汇集为同一路径，将饱和路径与排水路径均缩短为原来的一半，可明显缩短试验饱和时间与固结时间，进而实现在土样达到预定饱和度情况下缩短试验总时间的目标。而且，本试验中土样上、下同时进水或排水，也符合土体在自然界真实赋存状态下的饱和与固结过程。经反复验证，该

3、方法在粉质黏土重塑样的三轴试验中使用效果较好。关键词三轴试验反压饱和固结试验饱和时间三通阀门中图分类号：Ｐ６４２文献标识码：ＡＴＲＩＡＸＩＡＬＴＥＳＴＯＮＳＡＴＵＲＡＴＩＯＮＡＮＤＣＯＮＳＯＬＩＤＡＴＩＯＮＯＦＲＥＭＯＵＬＤＥＤＬＯＥＳＳ①②①②①②①②①②①②ＣＨＥＮＷｅｎｗｕＬＩＵＷｅｉＳＵＮＧｕａｎｐｉｎｇＢＩＪｕｎＺＨＡＮＧＳｈｕａｉＣＨＥＮＰｅｎｇｆｅｉ（①ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３０００

4、０）（②ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓｏｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＤｉｓａｓｔｅｒｉｎＷｅｓｔｅｒｎＣｈｉｎａ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００００）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｓａｔｕｒａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｏｆｓｏｉｌｓａｍｐｌｅｓｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｔｈｅｔｒｉａｘｉａｌｔｅｓｔｏｆｓａｔｕｒａｔｅｄｌｏｅｓｓ．Ｔｈｅｖａｃｕｕｍｓａｔｕｒａｔｉｏｎｉｓａｃｏｍｍｏｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｗａｙｔｏｓａｔｕｒａｔｅｓａｍｐｌｅｓｉｎｔｈｅｔｅｓｔ．

5、Ｉｔｉｓｖｅｒｙｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｓａｔｕｒａｔｅｔｈｅｒｅｍｏｕｌｄｅｄｌｏｅｓｓｓａｍｐｌｅｓｂｙｖａｃｕｕｍｓａｔｕｒａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｍａｙｄｅｓｔｒｏｙｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｒｅｍｏｕｌｄｅｄｌｏｅｓｓ．Ｓｏｔｈｅｒｅｍｏｕｌｄｅｄｌｏｅｓｓｓａｍｐｌｅｓｈａｖｅｔｏｂｅｓａｔｕｒａｔｅｄｏｎｔｈｅｔｒｉａｘｉａｌａｐｐａｒａｔｕｓ．Ａｎｕｍｂｅｒｏｆｓａｔｕｒａｔｉｏｎｔｅｓｔｓａｎｄｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｔｅｓｔｓａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｎｔｈｅｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｔｒｉ

6、ａｘｉａｌａｐｐａｒａｔｕｓｏｆＧＤＳｆｏｒｒｅｍｏｕｌｄｅｄｌｏｅｓｓａｔＬａｎｚｈｏｕ．Ａｔｅｅｊｏｉｎｔｉｓｉｎｓｔａｌｌｅｄｏｎｔｈｅｔｒｉａｘｉａｌａｐｐａｒｅｔｕｓｔｏｃｕｔｄｏｗｎｔｈｅｔｉｍｅｏｆｓａｔｕｒａｔｉｏｎｔｅｓｔａｎｄｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｔｅｓｔ．Ａｌｓｏｉｔｉｓａｂｅｔｔｅｒｗａｙｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｓｏｉｌｓｉｎｎａｔｕｒａｌｓｔａｔｅｔｈｒｏｕｇｈｕｐａｎｄｄｏｗｎｔｏｓａｔｕｒａｔｅａｎｄｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ．Ｔｈｉｓｗｏｒｋｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｓｔ

7、ｏｔｈｅｓａｔｕｒａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｏｆｓｉｌｔｙｃｌａｙｉｎｔｈｅｔｒｉａｘｉａｌｔｅｓｔ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＴｒｉａｘｉａｌｔｅｓｔ，Ｂａｃｋｐｒｅｓｓｕｒｅｓａｔｕｒａｔｉｏｎ，Ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｉｎｔｅｓｔ，Ｔｉｍｅｏｆｓａｔｕｒａｔｉｏｎ，Ｔｅｅｊｏｉｎｔ收稿日期：２０１４－０５－２０；收到修改稿日期：２０１４－０７－０２．基金项目：国家重点基础研究发展计划（９７３）项目（２０１４ＣＢ７４４７００）资助．第一作者简介：谌文武（１９６６－），男，博士，教授，博

8、士生导师，主要从事地质灾害与文物保护方面工作．Ｅｍａｉｌ：ｓｕｎｇｐ＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ８４０ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报２０１４中通过一个反压力将空气压缩至水中以提高饱和０引言度，即反压饱和。以上方法中，反压饱和历时均较［１１］长，缩短反压饱和时间的方法很少。Ｒａｄ等在对目前，在黄土滑坡机理分析、黄土路基稳定性分砂土试样进行饱和之前先设置一种真空条件，预设析以及黄土地区挡土构筑物修建中应力分析等问题真空５ｍｉｎ后