[發明專利]一種膨脹土側向土壓力測試方法

有效

• 申請號: 202210231328.9
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114812897B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 鄒維列;韓仲;張攀;樊科偉;徐永福
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;G01L5/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 羅飛

1.一種膨脹土側向土壓力測試方法，其特征在于，采用測試裝置實現，測試裝置包括薄壁圓環、橡膠標定墊塊、應變片、應變采集儀系統以及豎向加載裝置，所述測試方法包括：

S1：根據待測膨脹土土樣的尺寸大小，選擇與之尺寸相同的薄壁圓環，將應變片粘貼于薄壁圓環的外側，并將應變片與應變采集儀系統連接；

S2：將與薄壁圓環尺寸相同的橡膠標定墊塊置于薄壁圓環內，橡膠標定墊的泊松比為0.5；

S3：利用豎向加載裝置對橡膠標定墊塊逐級施加豎向荷載，通過應變采集儀系統測得每級豎向荷載下薄壁圓環的側向應變，并建立豎向荷載與側向應變之間的對應關系；

S4：基于橡膠標定墊塊泊松比為0.5的特性，將豎向荷載與側向應變之間的對應關系轉化為側向壓力與側向應變之間的對應關系；

S5：利用薄壁圓環制備或切取膨脹土土樣，施加任一大小的豎向荷載，測得與施加荷載相應的側向應變，通過步驟S4中得到的側向壓力與側向應變的對應關系，計算出膨脹土的側向土壓力；

其中，步驟S4包括：

基于橡膠標定墊塊泊松比為0.5的特性，得到豎向荷載P與作用在薄壁圓環上的側向應力之間的關系；

根據豎向荷載P與作用在薄壁圓環上的側向應力之間的關系，將豎向荷載與側向應變之間的對應關系轉化為側向壓力與側向應變之間的對應關系。

2.如權利要求1所述的膨脹土側向土壓力測試方法，其特征在于，步驟S1選擇的薄壁圓環的材質為304不銹鋼材；薄壁圓環的內徑d與待測的膨脹土土樣直徑R相等；薄壁圓環的厚度δ＝1mm；薄壁圓環的高度h與待測的膨脹土土樣高度H相等，應變采集儀系統的精度為0.1με。

3.如權利要求1所述的膨脹土側向土壓力測試方法，其特征在于，步驟S2中，橡膠標定墊塊的直徑D與待測膨脹土土樣直徑R相等；橡膠標定墊塊的高度Z與待測膨脹土土樣高度H相等。

4.如權利要求1所述的膨脹土側向土壓力測試方法，其特征在于，步驟S3包括：

利用豎向加載裝置對橡膠標定墊塊逐級施加豎向荷載，并記錄施加的豎向荷載大小；

通過應變采集儀系統采集橡膠標定墊塊在每級豎向荷載的作用產生的側向應變，并進行記錄；

根據記錄的豎向荷載大小與采集的側向應變，建立豎向荷載與側向應變之間的對應關系。

5.如權利要求1所述的膨脹土側向土壓力測試方法，其特征在于，步驟S5中，當豎向加載裝置對制備土樣施加任一大小的豎向荷載P’時，通過應變采集儀系統采集到與豎向荷載P’對應的側向應變ε₂’，根據步驟S4中得到的側向壓力與側向應變的對應關系，反推出膨脹土在豎向荷載P’下作用在薄壁圓環上的側向土壓力σ_r。