土工试验仪器

土工试验仪器共振柱的应用

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  作为土动力试验常用的仪器,共振柱可根据试样在不同应力状态下的共振频率确定波速,再由波速与弹性模量或剪切模量的关系,计算不同应力时土的弹性模量或剪切模量,用于土动力计算。这种试验优点是,由于在小应变范围内,试样不发生损伤,不引起孔隙水压力增长;且同一试样具有可重复试验性;不受土质不均匀,各试样密度和含水量有差异的影响,结果的离散性小;试验操作也方便。因此受到了广泛应用。


共振柱在土工试验中可应用于振动液化 


振动液化试验,通常是用振动三轴仪或振动单剪仪,周期施加激振力,测定大应变(10-4~10-2)的周期液化剪应力与周期次数关系,用来判别液化的可能性,这种试验影响因素很多,尤其扰动土测得成果能相差很大。共振柱仪作用的扭力激振,测定小应变(10-6~10-4)的剪切模量与阻尼比,虽然它们两者所测的意义不同,但有一个共同点,就是液化剪应力τ/2和共振柱的剪切模量G0,都是随着有效固结压力ρ增加而增大。同时,共振柱试验是由剪切波速确定模量,波速的大小能表示抗液化能力大小,所以将共振柱试验应用于振动液化是有实用意义的。


    共振柱在土工试验中还可应用于测土的膨胀性


膨胀土在遇到水后体积会发生膨胀,在失去水分后体积会收缩,对工程的安全性危害较大,在这种地区需要对土层是否具有膨胀性以及膨胀的程度进行判断。但是膨胀土的膨胀程度与土层的天然压力大小、含水量大小都有关系,不能只根据室内膨胀试验结果估计实际的膨胀量,Z好在实际压力和含水量条件下测试。由岩石吸水膨胀的试验得知,弹性波速与浸水膨胀后的含水量有良好的相关关系,而与材料的种类关系不大。通过室内试验测得这种关系,然后由原位土层浸水后测试的弹性波速就可以推算浸水膨胀后的含水量,了解其膨胀程度,共振柱试验可以用于测定土的弹性波速,试样的剪切波速与含水量都随着压力变化,剪切波速与含水量有良好的关系,这关系在膨胀前与膨胀后明显不同。利用这关系曲线可估算天然土层的实际膨胀性。


2018-02-12浏览次数:163次
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