›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (S1): 423-429.doi: 10.16285/j.rsm.2015.S1.074

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

掺砾黏土样的大型三轴流变特性试验研究

赵 娜,周 密,何晓民   

  1. 长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北 武汉 430010
  • 收稿日期:2015-03-06 出版日期:2015-07-11 发布日期:2018-06-14
  • 作者简介:赵娜,女,1981年生,硕士,工程师,主要从事土的工程特性试验研究
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No.51309024);水利部公益性行业科研专项经费项目(No.201201039)

Test study of large-scale triaxial rheological property of clay materials with gravel

ZHAO Na, ZHOU Mi, HE Xiao-min   

  1. Key Laboratory of Geotechnical Mechanics and Engineering of Ministry of Water Resources, Yangtze River Scientific Research Institute,Wuhan, Hubei 430010, China
  • Received:2015-03-06 Online:2015-07-11 Published:2018-06-14

摘要: 高心墙堆石坝的砾质土筑坝材料含有较大颗粒,又含有大比例的黏性土,渗透系数较低,试验需要用大尺寸的仪器。大尺寸试验排水、饱和困难、试验周期长、难度大,一直是试验工作的难点,在砾质土试样中预留砂芯加速排水饱和的方法可以有效地解决该问题。对掺砾黏土样进行了大型三轴流变试验,通过实测蠕变量和蠕变模型参数对掺砾后黏土样的流变特性进行了分析。研究结果表明,掺砾黏土样的蠕变量与时间关系呈现较好的幂函数关系,采用长江科学院蠕变模型可准确地描述其流变特性;在相同饱和状态下掺砾样的蠕变量和蠕变模型参数指标较低,说明掺砾起到了改善土样工程性状的功能;在均为土样或者掺砾样条件下非饱和状态的蠕变指标明显低于饱和状态下的蠕变指标,说明预留砂芯加速排水的方法起到了明显的作用,促进了试样的充分饱和。

关键词: 掺砾黏土, 大型三轴, 流变试验, 蠕变模型

Abstract: The large-scale triaxial apparatus is indispensable in the experimental application of soil materials with gravel for which have much larger grains in high core rockfill dams. Also the great percentage of clay has increased the level of challenge in the experimental work because of low permeability coefficient, difficulties of saturated and consolidation, long test period and so on for large scale specimens. To solve these practical problems effectively, sand cores has been reserved to accelerate saturation and consolidation in this paper’s tests. Analyses have been conducted on the creep strain and the creep model parameters of clay material with gravel tested by large-scale rheological triaxial apparatus. The results indicate that the rational power function relationship between creep strain and load time could exactly be described by the creep model of Yangtze River Scientific Research Institute. It is also revealed that the clay materials with gravel have smaller creep strain and lower model parameter indexes than the same materials without gravel. Consequently, mixing appropriate amount of gravel into clay soil could improve the engineering characteristics. The creep indexes of unsaturated materials are obviously lower than them of saturated materials in conditions of clay or clay with gravels. This fully shows that the sand cores reserved to accelerate draining play an very apparent role in the test process.

Key words: clay materials with gravel, large-scale triaxial, rheological test, creep model

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[1] 张峰瑞, 姜谙男, 杨秀荣, 申发义. 冻融循环下花岗岩剪切蠕变试验与模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 509-519.
[2] 李晶晶, 孔令伟, . 膨胀土卸荷蠕变特性及其非线性蠕变模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3465-3475.
[3] 朱赛楠, 殷跃平, 李 滨, . 二叠系炭质页岩软弱夹层剪切蠕变特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1377-1386.
[4] 刘泉声, 罗慈友, 陈自由, 刘 鹤, 桑昊旻, 万文恺, . 现场岩体三轴流变试验设备研制[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 473-479.
[5] 唐建新,腾俊洋,张 闯,刘 姝, . 层状含水页岩蠕变特性试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 33-41.
[6] 张 玉,王亚玲,俞 缙,张晓东,栾雅琳,. 深层膏质泥岩蠕变特性及非线性蠕变模型研究[J]. , 2018, 39(S1): 105-112.
[7] 范 宁,年廷凯,赵 维,鲁 双,宋 雷,印 萍,. 海底泥流的流变试验及强度模型[J]. , 2018, 39(9): 3195-3202.
[8] 张坤勇,李 威,Charkley Nai Frederick,陈 恕,. 小主应力方向加载条件下的掺砾黏土真三轴试验[J]. , 2018, 39(9): 3270-3276.
[9] 杨 超,黄 达,蔡 睿,黄润秋,. 张开穿透型单裂隙岩体三轴卸荷蠕变特性试验[J]. , 2018, 39(1): 53-62.
[10] 姜景山,程展林,左永振,丁红顺,. 材料状态对粗粒料力学特性影响的试验研究[J]. , 2017, 38(S2): 131-137.
[11] 徐志华, 孙大伟, 张国栋, . 堆石料应力-应变特性大型三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2017, 38(6): 1565-1572.
[12] 牛双建 ,党元恒 ,冯文林 ,杨大方,. 损伤破裂砂岩单轴蠕变特性试验研究[J]. , 2016, 37(5): 1249-1258.
[13] 刘 宝 ,PHAM Duc Phong ,苏 谦 ,桂 波,. 不同含水状态下基床级配碎石填料变形特性研究[J]. , 2016, 37(5): 1365-1372.
[14] 何志磊 ,朱珍德 ,朱明礼 ,李志敬,. 基于分数阶导数的非定常蠕变本构模型研究[J]. , 2016, 37(3): 737-744.
[15] 王江营 ,曹文贵 ,蒋中明 ,赵志鹏,. 不同应力路径下土石混填体变形力学特性大型三轴试验研究[J]. , 2016, 37(2): 424-430.
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[1] 向天兵,冯夏庭,陈炳瑞,江 权,张传庆. 三向应力状态下单结构面岩石试样破坏机制与真三轴试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2908 -2916 .
[2] 张宜虎,周火明,邬爱清. 结构面网络模拟结果后处理研究[J]. , 2009, 30(9): 2855 -2861 .
[3] 杨 光,孙 逊,于玉贞,张丙印. 不同应力路径下粗粒料力学特性试验研究[J]. , 2010, 31(4): 1118 -1122 .
[4] 闻世强,陈育民,丁选明,左威龙. 路堤下浆固碎石桩复合地基现场试验研究[J]. , 2010, 31(5): 1559 -1563 .
[5] 张常光,张庆贺,赵均海. 非饱和土抗剪强度及土压力统一解[J]. , 2010, 31(6): 1871 -1876 .
[6] 杨天鸿,陈仕阔,朱万成,刘洪磊,霍中刚,姜文忠. 煤层瓦斯卸压抽放动态过程的气-固耦合模型研究[J]. , 2010, 31(7): 2247 -2252 .
[7] 胡秀宏,伍法权. 岩体结构面间距的双参数负指数分布研究[J]. , 2009, 30(8): 2353 -2358 .
[8] 李卫超,熊巨华,杨 敏. 分层土中水泥土围护结构抗倾覆验算方法的改进[J]. , 2011, 32(8): 2435 -2440 .
[9] 张桂民 ,李银平 ,施锡林 ,杨春和 ,王李娟. 一种交互层状岩体模型材料制备方法及初步试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 284 -289 .
[10] 王 伟 李小春 李 强 石 露 王 颖 白 冰. 小尺度原位瞬态压力脉冲渗透性测试系统及试验研究[J]. , 2011, 32(10): 3185 -3189 .