非飽和土試驗(yàn)操作手冊(cè)

1、非飽和土操作手冊(cè)#14/11/2008非飽和土操作手冊(cè)#14/11/2008GDS非飽和土模塊GDS非飽和土三軸試驗(yàn)系統(tǒng)操作手冊(cè)非飽和土操作手冊(cè)#14/11/2008非飽和土操作手冊(cè)#14/11/2008孔隙氣壓UL孔隙水壓U,非飽和土操作手冊(cè)#14/11/2008非飽和土操作手冊(cè)214/11/2008? GDS InstrumentsLtd, 2003http:/www.gdsi nstrume 關(guān)于本手冊(cè)UNSA用戶手冊(cè)描述了作為目前GD三軸系統(tǒng)擴(kuò)充的GD非飽和土試驗(yàn)系統(tǒng)。關(guān)于安裝和運(yùn)行UNSA系統(tǒng)軟件請(qǐng)參考GDSLAB件手冊(cè)。該手冊(cè)也可以和相應(yīng)的GDSTTSGDSTA等系統(tǒng)的手冊(cè)結(jié)合使用

2、。關(guān)于本手冊(cè)11 簡(jiǎn)介3.2 GDSLAB 非飽和土軟件模塊33 如何完成非飽和土試驗(yàn)？33.1 方法1 - GDS 1000cc氣壓/體積控制器 43.2 方法2 - HKUST內(nèi)壓力室/差壓測(cè)量 63.3 測(cè)量大氣壓的要求 83.4 用于非飽和土試驗(yàn)的GDS UNSAT底座 83.5 高進(jìn)氣值陶土板的特性94 準(zhǔn)備高進(jìn)氣值陶土板（飽和）115 準(zhǔn)備用于非飽和土試驗(yàn)的試樣 125.1 設(shè)置飽和度125.2 土水特征曲線12在飽和或不飽和條件下的排水試驗(yàn)13非飽和土操作手冊(cè)#14/11/20081簡(jiǎn)介GDS非飽和土系統(tǒng)是傳統(tǒng)三軸試驗(yàn)的擴(kuò)展，主要用來研究地下水位以 上的土地特性，可以模擬現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)

3、力狀態(tài)和飽和狀態(tài)。應(yīng)力路徑的使用使得大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)可以模擬實(shí)際狀態(tài)下飽和和非飽和 試樣的軸向和徑向應(yīng)力和孔隙水壓、孔隙氣壓試驗(yàn)。4D線性應(yīng)力路徑試驗(yàn)可以模擬現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)，軸向和徑向應(yīng)力，孔隙氣壓 和水壓可以同時(shí)變化。在應(yīng)力路徑的每一個(gè)分支，計(jì)算每一個(gè)壓力控制器的不連續(xù)的中間目 標(biāo)值。對(duì)于這個(gè)試驗(yàn)，要進(jìn)行下一個(gè)不連續(xù)的目標(biāo)值，所有四個(gè)壓力 控制器必須匯聚到他們的當(dāng)前目標(biāo)值。試驗(yàn)的影響是只能運(yùn)行最慢的 壓力控制器的最大速度（通常是孔隙氣壓控制器，因?yàn)闅怏w比除氣水 的壓縮性更高）。2 GDSLAB非飽和軟件模塊GDSLAB非飽和土試驗(yàn)?zāi)K的主要部分是 4維應(yīng)力路徑。4D應(yīng)力路徑可以同時(shí) 控制孔隙氣壓、

4、孔隙水壓、徑向和軸向控制器。規(guī)則與飽和土試驗(yàn)中的應(yīng)力版 本（2D ） 一樣，只是增加了控制孔隙氣壓和孔隙水壓的功能。同時(shí)控制孔隙氣壓、孔隙水壓、軸向和徑向參數(shù)可以完成大多數(shù)線性變化的非 飽和土試驗(yàn)。手冊(cè)的最后介紹了這樣的試驗(yàn)。繪制的新參數(shù)包括基質(zhì)吸力（Ua-Uw），飽和度和孔隙比。3 女口何完成非飽和土試驗(yàn) ？非飽和土三軸試驗(yàn)應(yīng)用反壓和氣壓來測(cè)試試樣，這樣可以進(jìn)行控制除完全飽 和條件下非飽和土的試驗(yàn)。該系統(tǒng)可以使用數(shù)據(jù)采集界面來測(cè)量軸力、軸向位移、局部軸向和徑向應(yīng)變、 孔隙壓力、差壓和大氣壓力。非飽和土三軸試驗(yàn)的主要難度在于精確測(cè)量試樣的體積變化 目前GDS使用兩種方法測(cè)量體積變化。第一種通過

5、使用GDS壓力/體積控制器。使用一個(gè)水壓/體積控制器測(cè)量水的體 積變化，一個(gè)氣壓/體積控制器測(cè)量氣體體積變化。這兩個(gè)值加起來可以計(jì)算 試樣中的總的體積變化。第二種，是HKUST （香港科技大學(xué)）型，通過測(cè)量位于主三軸壓力室中內(nèi)壓力 室的體積，使用差壓傳感器測(cè)量水頭的變化。3.1 方法1 -GDS 1000CC氣壓/體積控制器一個(gè)先進(jìn)的充滿除氣水的水壓/體積控制器，用來控制孔隙水壓（反壓）以及測(cè) 量孔隙水體積變化。一個(gè)充滿空氣的氣壓 /體積控制器，用來控制孔隙中空氣體 積變化。將孔隙中空氣和水的體積變化相加可以估算試樣總體積的變化。高級(jí)2MPa/1000cc空氣壓力/體積控制器與高級(jí)2MPa/1

6、000cc充滿除氣水的壓 力/體積控制器在結(jié)構(gòu)上類似。該控制器的控制軟件是經(jīng)過特別設(shè)計(jì)的用于極低 剛度的空氣。當(dāng)使用空氣壓力控制器時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)：控制器可以從零壓力開始運(yùn)轉(zhuǎn)，控制器提供足夠的體積變化。這里1000cc是必需的。該控制器可以通過一個(gè)壓縮的空氣源提供預(yù)壓。這能夠在自身壓縮時(shí)“節(jié)省”體積?？刂破鞅惶貏e設(shè)計(jì)成控制氣壓。這是因?yàn)閮?nèi)置于控制器程序中 的目標(biāo)壓力搜尋規(guī)則對(duì)于空氣（極軟）與水（比空氣硬的多）來說是不同的。氣壓量程為2MPa，分辨率為1 kPa。體積量程為1000 cc，分辨率為1 cu.mm （即 0.001 cc）。當(dāng)進(jìn)行非飽和土試驗(yàn)時(shí)，傳感器的連接和空氣/水壓連接比完

7、全飽和的試樣試驗(yàn)要復(fù)雜。為了滿足這個(gè)要求，對(duì)非飽和土試驗(yàn)的GDS壓力室有一個(gè)改進(jìn)，提供額外連接的12通道接口。這個(gè)環(huán)通常叫做通道環(huán)。GDS 1000CC 空氣壓力/體積控制器非飽和土操作手冊(cè)514/11/2008非飽和土操作手冊(cè)#14/11/2008/體積控制器和改進(jìn)非飽和土試驗(yàn)的直接體積測(cè)量方法是使用帶有空氣壓力 的帶有高進(jìn)氣值陶土板底座的標(biāo)準(zhǔn)飽和試驗(yàn)系統(tǒng)。氣壓連接到試樣頂部。氣壓和水壓保持在一個(gè)壓力差，從而在非飽和土中產(chǎn)生 一個(gè)“吸力”值。通過測(cè)量空氣體積變化和水的體積變化之和就可以計(jì)算出試 樣體積總變化。軸向力當(dāng)進(jìn)行非飽和土試驗(yàn)時(shí)，知道試樣的總體變是非常必要的?？梢酝ㄟ^以下 技術(shù)得到：通

8、過控制器體變得到直接在試樣內(nèi)部控制/測(cè)量氣壓和水壓及體變。 這需要使用一個(gè)GDS壓力/體積 控制器控制試樣中的空氣壓力和體變。第二個(gè)控制器用來控制孔隙水壓和體 變。從這兩個(gè)控制器得到的體積變化總和就是試樣體積變化值。為了完成該計(jì)算，必須已知以下參數(shù)：試樣干重 干比重 試樣飽和度 控制器中空氣的體積控制器中空氣的體積可以通過向控制器充滿除氣水的方式計(jì)算出來。將控制 器的體變?cè)O(shè)為零，然后排空控制器。倒轉(zhuǎn)控制器，使接頭處于該設(shè)備的最低 點(diǎn)。取下塑料管，在接頭的下面放一個(gè)已知質(zhì)量的大口杯，充滿（空氣）和 排空控制器，直到再?zèng)]有水出來為止。稱大口杯的重量，從水的重量計(jì)算體 積。該體積為控制器的凈體積。出

9、入排空命令使控制器活塞向前運(yùn)動(dòng)到極 限。將體積設(shè)為零。出入填充命令，使控制器活塞向后運(yùn)動(dòng)到極限，顯示的 體變值應(yīng)加入到凈體積中。得到控制器的總體積。試驗(yàn)應(yīng)該都是從后極限開 始。氣管中的體積是多少立方毫米?必須回答以上所有問題才可以計(jì)算出整個(gè)系統(tǒng)中氣體的體積。這是運(yùn)用 Boyle氣體方程（pV=krT）必須獲得的常數(shù)。通過小應(yīng)變測(cè)量值得到通過我們的霍爾效應(yīng)局部應(yīng)變傳感器在試樣上直接測(cè)量局部直徑和軸向變形。 從測(cè)量到的局部應(yīng)變值，你可以估算到試樣體積的變化。這是一個(gè)估算值，因 為試樣準(zhǔn)確的幾何尺寸無法得到。通過壓力室體變得到通過測(cè)量壓力室體積變化得到試樣總體變。這種方法并不理想，因?yàn)閴毫κ业?剛度

10、不是無限的，因此試樣加載的變化和圍壓的變化都會(huì)使壓力室產(chǎn)生變化。 另外，還要求系統(tǒng)的溫度非常穩(wěn)定。很小的溫度變化都會(huì)使壓力室中水的體積 產(chǎn)生較大的變化。3.2 方法2 - HKUST 內(nèi)壓力室/差壓測(cè)量第二種方法測(cè)量體變的方法是通過使用三軸壓力室中的內(nèi)壓力室，使用一個(gè)靈 敏的差壓傳感器測(cè)量體積。雙通道氣壓控制器用來控制內(nèi)壓力室和外壓力室的 圍壓以及控制試樣中的孔隙氣壓。裝有試樣的內(nèi)室通過差壓傳感器和參照管相連。由于試樣變形會(huì)引起內(nèi)室中水 的變化從而導(dǎo)致水位的上升和下降。通過比較內(nèi)室中的壓力和參照管中的壓 力，有正確的標(biāo)定系數(shù)就可以決定壓力差變化引起的內(nèi)室體積變化。使用一個(gè)雙通道氣壓控制器替代了

11、一個(gè)水壓和氣壓/體積控制器來控制圍壓和孔隙氣壓。使用外置的壓力源例如空壓機(jī)，雙通道氣壓控制器控制壓力最大可以達(dá)到 1000kPa 。孔隙氣壓和試樣頂部連接。圍壓也用氣壓來施加。圍壓和三軸壓力室頂部 相連，壓力室充滿一半水。一定要確保沒有水從圍壓管路流到雙通道氣壓 控制器中，否則會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞。在三軸壓力室中，試樣位于第二個(gè)壓力室中。這樣測(cè)量?jī)?nèi)室體積的變化就可 以得到壓力室體積的變化，最大限度地減少了溫度和壓力變化引起的誤差F面是系統(tǒng)的示意圖:氣體（?3）雙通道氣壓控制器施加在三軸壓力室頂部的圍壓（？3）施加在試樣頂部 的孔隙氣壓（Ua）關(guān)于該方法的詳細(xì)介紹和描述，請(qǐng)參考下面的文章：Ng, C.W.

12、W., Zhan, L.T. & Cui, Y.J. (2002). A new simple system for measuring volume cha nges in un saturated soilsCa nadia n Geotech ni cal Jour nal. Vol. 39, No. 3, 757-764.非飽和土操作手冊(cè)914/11/20083.5 HAEPD 的特性空氣壓力控制器中的壓力傳感器測(cè)量與空氣有關(guān)的壓力。對(duì)于系統(tǒng)壓力測(cè)量來 說，這是正確的，因?yàn)槭鞘褂猛粋€(gè)參考值。然而，空氣體積變化與氣體絕對(duì)大 氣壓力值有關(guān)。如果我們假設(shè)大氣壓力可以從900毫巴變化到110

13、C毫巴（這是一個(gè) 很大的范圍）這代表圍繞大氣壓力變化土 10Kpa假設(shè)200cc體積的氣體在15Kp下（約115Kp絕對(duì)大氣壓），氣體規(guī)律可以表示為PV=KRT=數(shù)，即 PV=115*200=23000如果大氣壓力變化10Kpa控制器將調(diào)節(jié)壓力至相對(duì)大氣壓 15Kpa但這時(shí)將是125 （100+10+15絕對(duì)大氣壓。此時(shí)，PV=23000=125*V其中V=184cg因此，由于大氣壓力變化，在控制壓力中沒有明顯變化，但體積測(cè)量變 化為16cc。200Kpa絕對(duì)壓力傳感器連從該計(jì)算中可以看到將大氣壓力考慮進(jìn)去的必要性。將 接到DTI，大氣壓力測(cè)量可以校正儲(chǔ)存的結(jié)果。3.4 用于非飽和土試驗(yàn)的GD

14、S UNSAT底座當(dāng)進(jìn)行非飽和土試驗(yàn)時(shí)，將孔隙中的空氣和孔隙中的水分隔開是很必要的，因?yàn)?只有這樣才能水壓和氣壓之間維持一個(gè)壓力差。這個(gè)分離可以通過一個(gè)高進(jìn)氣值 陶土板（HAEPQ來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)H AEP被充分飽和后，將維持一個(gè)等于進(jìn)氣值的最大氣/水壓力差（氣壓大于 水壓）。HAEP的性能描述如下：在GD系統(tǒng)中，HAEP是固定在底座上的?？紫端畯膲毫κ业耐獠窟B接到HAEP的 底部。注意：保持HAEP底部的壓力與頂部的壓力之差不要超過50Kpa是很重要 的。“高進(jìn)氣值”陶土板有一個(gè)特別的功能（如果保持飽和）：在陶土板的一邊水壓為xkPa,而另外一邊氣壓為（x+y） kPa,空氣不能穿過該物質(zhì)。Y值就

15、是“進(jìn)氣值”。通常（在非飽和土試驗(yàn)中）HAEF頂部的壓力（孔隙中空氣的壓力）要高于底部的 壓力。陶土板可以很好的維持這種狀態(tài)并保持一個(gè)進(jìn)氣值的壓力差。3.5.1孔隙尺寸陶土板的孔隙尺寸是關(guān)鍵性的，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到陶土板的進(jìn)氣值和滲透系數(shù) （將在下節(jié)詳細(xì)解釋）。陶土板孔隙率的變化與孔隙的尺寸和分布有關(guān)。附圖 顯示了不同陶土板的孔隙尺寸。3.5.2進(jìn)氣值進(jìn)氣值，也叫氣泡壓力，對(duì)陶土板來說，就是阻止空氣穿過陶土板的壓力 陶土板的進(jìn)氣值定義為：P =30 x? /D.相反，陶土板的孔隙尺寸可以由以下方程決定：中DD P9.30 x ?/P,孔隙直徑，以微米為單位進(jìn)氣值或者氣泡壓力以汞柱高（mm）表示水

16、的表面張力，單位為達(dá)因/cm.水的表面張力在20?C時(shí)為72 dynes/cm。例如，有1巴（也可表示為14.5 psi或100 kPa或750 mm汞柱高）氣泡壓 力的陶土板孔隙尺寸可以這樣計(jì)算：30 x 72/7502.9微米從上面的方程可以看到，陶土板孔隙尺寸越小，陶土板的進(jìn)氣值就越高。相 反，陶土板的大孔隙將導(dǎo)致低進(jìn)氣值。陶土板的孔隙不是完美的球形。它們通常是不規(guī)則的形狀。由于陶土板中孔隙的不規(guī)則性，進(jìn)氣值就取決于最大孔隙直徑。由于這個(gè)原 因，根據(jù)進(jìn)氣值決定陶土板的有效孔隙尺寸是很重要的。注釋：1 dyne = 10 ? N 也就是 1 dyne = 0.00001 Newtons非飽

17、和土操作手冊(cè)1114/11/20083.5.3滲透系數(shù)陶土板的滲透系數(shù)是對(duì)其滲透性能的一個(gè)測(cè)量，或者說是在一個(gè)已知的水力梯 度下，陶土板透水的能力。滲透系數(shù)是陶土板內(nèi)在的能力，取決于孔隙尺寸， 總孔隙率和孔隙尺寸的分布。滲透系數(shù)按照達(dá)西公式計(jì)算，以 cm/秒表示：K =Q LA h 式中：一K =滲透系數(shù)，以 cm/秒表示Q =在給定時(shí)間流過給定面積的水的體積，以cm3表示L =水流長(zhǎng)度，以cm表示。在陶土板中水流長(zhǎng)度就是陶土板的厚度。A=水流通過的橫截面積，以 cm2 表示 =水力梯度，以cm表示的水柱高度。測(cè)量水流的間隔時(shí)間，以秒表示例如，一個(gè)1/4”英寸的厚的陶土板，當(dāng)壓力為1巴時(shí)，通過

18、直徑4英寸的陶土板 的孔隙的水流為81ml/小時(shí)，則滲透系數(shù)計(jì)算如下：Q =81 ml =81 cm3L=0.25 ”=0.635cm陶土板半徑=2”= 5.08 cmA=?r2=(3.14)x(5.08)2= 81.03 cm2=1 bar=1020cmH?。=1 hr =3600sec.K =(81)(0.635)_ 一(81.03)(1020)(3600)K =1.73 x 10-7 cm/sec.陶土板的滲透系數(shù)見下表。非飽和土操作手冊(cè)1214/11/20083.5.4陽(yáng)離子交換設(shè)備多孔性陶瓷包括許多成分，如高嶺土、磯土、球粘土和其它長(zhǎng)石類物質(zhì)等。 通常有一個(gè)離子交換以達(dá)到平衡。在土的

19、研究工作中，陶土板通常與土接觸 一段時(shí)間。離子的自由交換會(huì)趨于平衡。由于土溶液中的這一趨勢(shì)朝著化學(xué) 平衡方向發(fā)展，陶土板的化學(xué)影響通常是非常低的。離子在土溶液顆粒之間 毛細(xì)管中自由移動(dòng)，在土塊內(nèi)擴(kuò)散開來。同樣的方式，土溶液中的離子向陶 土板中毛細(xì)管內(nèi)移動(dòng)，趨于平衡狀態(tài)。4準(zhǔn)備高進(jìn)氣值陶土板（飽和）飽和底座和陶土板分為三個(gè)階段：階段I在第一個(gè)階段，你必須確保所有的水管中都沒有氣體。你選擇的方法取決于你 使用的液壓連接方式。記?。涸谌魏坞A段都要確保陶土板底部壓力不要超過頂 部壓力50Kps。如果有兩個(gè)孔壓連接頭連接到你的底座上。第一步，在連接到底座前分別排 除各自管中的空氣，然后在一個(gè)壓力下，比如

20、25Kpa將水從一個(gè)連接頭流到 另一個(gè)連接頭，沒有壓力的連接頭應(yīng)該低于水面。當(dāng)再無氣泡出現(xiàn)（在管中 看不到氣泡）時(shí)，就可以停止了，然后，再倒過來，這樣水就在兩個(gè)方向都 流動(dòng)。對(duì)于小直徑的試樣，只可能有一個(gè)孔隙水接頭連到底座上，在這種情 況下，你只需再將水管連接到底座前讓水流過水管，這樣會(huì)使水管中空氣的 體積降到最低。階段II一個(gè)小的正的水壓可以加到陶土板下部，比如30Kpa（絕對(duì)最大值為50Kpa。這種條件一直維持到陶土板頂部充滿水。對(duì)于一個(gè)進(jìn)氣值為1500Kpa（15巴）的陶 土板，完成這個(gè)階段通常要24個(gè)小時(shí)。對(duì)于一個(gè)進(jìn)氣值為500Kpa（5巴）的陶土 板，完成這個(gè)階段通常要2-4小時(shí)。這

21、個(gè)過程可將空氣從陶土板中排出。階段III現(xiàn)在可以對(duì)陶土板按照常規(guī)方向施加水壓。可以通過推動(dòng)壓力室里的底座來完 成，在壓力室中充滿水，并向壓力室加壓，同時(shí)打開孔壓接頭。通過選擇一個(gè)高 的壓力室壓力（等于你通常試驗(yàn)壓力）比如 500Kpa你可以讓水按照一個(gè)相反的 方向流過HAEPD以確保水管中沒有空氣。對(duì)于 5巴的陶土板，你要在這種情況 下放置最少4-8小時(shí)，而對(duì)于15巴的陶土板，則放置1-2天。許多用戶希望初次 飽和過程花費(fèi)一周。注意：如果在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)確保沒有進(jìn)氣，則只需飽和24小時(shí)就可以進(jìn)行下一個(gè)試驗(yàn)。在兩個(gè)試驗(yàn)中間，為了保持某一個(gè)飽和度，可以將陶 土板馬上浸入水中。這樣可以減少下次飽和的時(shí)間

22、。在兩個(gè)試驗(yàn)中間，為了保持某一個(gè)飽和度，可以將陶土板馬上浸入水中。這樣可 以減少下次飽和的時(shí)間。非飽和土操作手冊(cè)1414/11/2008r. a1、一兩個(gè)條件是必需的：合理的速度和在陶土板上有水。當(dāng)安放試樣時(shí)，不要讓HAEPD 暴露在空氣中-始終在表面鋪一層水。同時(shí)在孔壓接頭要保持一個(gè)小的正水壓，大 約10kPa 一般來說，非飽和土試驗(yàn)開始時(shí)是一個(gè)100%&和的試樣。通常的方式是關(guān)閉孔隙 氣閥門。當(dāng)要求的“B值達(dá)到時(shí)（顯示系統(tǒng)飽和）才可以在非飽和模式下運(yùn)行試 驗(yàn)。當(dāng)打開孔隙氣壓閥前，你必須確保孔隙氣壓與孔隙水壓相近，但至少比孔隙 水壓?jiǎn)J10kPa需要遵循的是:圍壓必須高于孔隙氣壓和孔隙水壓?？?/p>

23、隙氣壓必須高于孔隙水壓?？紫稓鈮号c孔隙水壓之差不能超過底座高進(jìn)氣值陶土板的進(jìn)氣值。當(dāng)陶土板飽和時(shí)，高進(jìn)氣值陶土板只能維持氣壓高于水壓。5.1設(shè)置飽和度可以通過兩步完成。第一步準(zhǔn)備土水特征曲線。然后從一個(gè)可以設(shè)置孔隙氣 壓和孔隙水壓的飽和條件開始，直到要求的飽和度。5.2 土水特征曲線這是一個(gè)步進(jìn)過程，在這個(gè)過程中，孔隙氣壓和反壓保持一個(gè)恒定的差值。施 加一個(gè)小的軸向荷載以確保試樣和底座間接觸良好。這個(gè)小的荷載將在系統(tǒng)閉 合回路控制下維持一個(gè)常量。一般來說，試驗(yàn)開始時(shí)，孔隙氣壓較高，而反壓 較低。系統(tǒng)將允許有一端時(shí)間使之達(dá)到平衡而沒有（或者很?。┑捏w積變化。 然后減少孔隙氣壓，再等到平衡。這個(gè)過

24、程一直重復(fù)直到達(dá)到最后一個(gè)孔隙氣 壓值并且達(dá)到平衡?；蛘呖紫稓鈮罕３趾愣ǎ蛘呖紫端畨罕３趾愣?。結(jié)果通 常表現(xiàn)為飽和度和吸力（孔隙氣壓和孔隙水壓之差）之間的關(guān)系。要繪出土水特征曲線，就要用四維應(yīng)力路徑功能。該試驗(yàn)是在圍壓和偏應(yīng)力不 變的條件下完成的?？紫端畨汉涂紫稓鈮菏穷A(yù)先在程序中設(shè)置好的。根據(jù)孔隙 水體積變化與時(shí)間的關(guān)系曲線決定每個(gè)階段的終止。典型的坐標(biāo)如下：圍壓偏應(yīng)力孔隙氣壓孔隙水壓120010116011501200101160105012001011609501200101160850120010116075012001011606501200101160550120010116045

25、0120010116035012001011602501200101160150120010116050坐標(biāo)點(diǎn)之間的時(shí)間周期應(yīng)該根據(jù)材料的性質(zhì)設(shè)置的長(zhǎng)一些。根據(jù)孔隙水體積和 時(shí)間的曲線形狀判斷什么時(shí)候達(dá)到平衡狀態(tài)。即在這個(gè)階段，可以按F2鍵進(jìn)入 下一個(gè)試驗(yàn)階段。5.3 在飽和或不飽和條件下的排水試驗(yàn)這些試驗(yàn)允許用戶在飽和或非飽和條件下完成標(biāo)準(zhǔn)排水試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中，軸向應(yīng)力保持不變，而Uw （非飽和時(shí)為Ua）以線性方式變化。相反，c 3保 持不變，c i和Uw （非飽和時(shí)為 Ua）隨時(shí)間線性變化。參考文獻(xiàn)Ray, R.P. and Morris, K.B. (1995). Automated

26、laboratory testing for soil/water characteristic curves. Proc.lstl nt. Conf. Un saturated Soils, Paris. Balkema, Rotterdam, pp547-552.Adams, B.A., Wulfsoh n , D. a nd Fredlu nd, D.G. (1996). Air volume cha nge measureme nt in un saturated soil testi ng using a digital pressure-volume con troller. Ge

27、otech ni cal Testi ng Jour nal, GTJODJ, Vol.19, No.1, pp 12-21.非飽和土操作手冊(cè)1614/11/20084D非飽和土試驗(yàn)軟件操作說明可以完成的試驗(yàn)?應(yīng)力路徑提供獨(dú)立的軸向應(yīng)力，徑向應(yīng)力，孔隙氣壓力和孔隙水壓力的線性控制?應(yīng)變路徑提供獨(dú)立的軸向應(yīng)變，徑向應(yīng)變，孔隙氣壓力和孔隙水壓力的線性控制硬件要求?應(yīng)力/應(yīng)變路徑?軸向應(yīng)力/應(yīng)變控制/數(shù)據(jù)采集(即Bishop和Wesley壓力室+體變控制, 荷載架等)?徑向應(yīng)力控制/采集?孔隙氣壓控制/采集?孔隙水壓控制/采集 ?硬件選項(xiàng)?獨(dú)立的大氣壓測(cè)量?獨(dú)立的溫度測(cè)量試驗(yàn)過程從站點(diǎn)試驗(yàn)計(jì)劃(St

28、ation Test Plan)窗口中添加試驗(yàn)階段(Add Test Stage )面板上選擇試驗(yàn)控制模塊：4DUNSAT .dll點(diǎn)擊創(chuàng)建新試驗(yàn)階段（Create New Test Stage ）按鈕，打開試驗(yàn)階段詳細(xì)菜單（Test Stage Details ）。選擇要求的試驗(yàn)類型，軸向應(yīng)力或軸向應(yīng)變控制軸向應(yīng)力控制E34D應(yīng)力/應(yīng)變路徑設(shè)置屏幕（如下）將在黃色窗口顯示當(dāng)前讀數(shù)。試驗(yàn)類型（軸向 應(yīng)力控制或軸向應(yīng)變控制）可從試驗(yàn)類型下拉菜單選擇。默認(rèn)試驗(yàn)是軸向應(yīng)力控 制，如下所示。 Station 1, Tetl Staga Numbet 5About HelpTest Type:|Axia

29、l Stress ControlledStress Controlled.this stge輸入試驗(yàn)要求的目標(biāo)軸向應(yīng)力（C a）,徑向應(yīng)力（C r）,孔隙氣壓（卩a）和孔隙水 壓值 5 w）（全部以kPa為單位）。這里，必須遵循一個(gè)規(guī)則：徑向應(yīng)力（C r）必須大于孔隙氣壓（卩a ）,孔隙氣壓 （卩a）必須大于孔隙水壓值（卩w），孔隙水壓值（卩w）必須大于0。說明：本試驗(yàn)將完成當(dāng)前值和目標(biāo)值之間的線性應(yīng)力路徑。軟件將一直保持用戶 設(shè)置的路徑，但是，當(dāng)其中任何一個(gè)參數(shù)達(dá)到較慢時(shí)，試驗(yàn)就會(huì)慢下來。該點(diǎn)在 非飽和土試驗(yàn)時(shí)非常關(guān)鍵，因?yàn)榇藭r(shí)氣壓控制器需要較大體積的變化，以達(dá)到壓 力變化。速度較慢。一部分原因是孔隙氣壓一直都大于孔隙水壓-這樣保證高進(jìn)氣值陶土板的完整性。點(diǎn)擊下一步（Next）按鈕進(jìn)入下一個(gè)階段軸向應(yīng)變控制軸向應(yīng)變控制可以從“試驗(yàn)類型”下拉菜單選擇。軸向應(yīng)變控制試驗(yàn)設(shè)置屏幕顯 示如下。輸入試驗(yàn)要求的目標(biāo)軸向應(yīng)變（ a），徑向應(yīng)變（C r）,孔隙氣壓（卩a ）和孔 隙水壓值（卩w）（全部以kPa為單位）。然后輸入達(dá)到目標(biāo)值的時(shí)間（以分鐘為 單位）。點(diǎn)擊下一步（Next）按鈕進(jìn)入下一個(gè)階段試驗(yàn)終止屏幕試驗(yàn)設(shè)置下一步是選擇估計(jì)試驗(yàn)時(shí)間或試驗(yàn)終止條件最大軸向荷載 (Maximum Axial Load) 用戶可以輸入最大軸向荷載限值，當(dāng)軸向荷載達(dá)到該值時(shí)，試驗(yàn)結(jié)束。最長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間