随着黄土高原地区暖湿化加剧,湿度、降雨影响下含盐黄土体变形发展至失稳破坏的机理不明,成为地质灾害领域面临的新难题。数据以兰州地区黄土为研究对象,通过饱和盐溶液蒸汽平衡法控制吸附吸力、压力膜仪控制毛细吸力,获取广吸力下含盐黄土的土-水特征曲线,结合三轴剪切试验,开展吸附吸力(代表湿度)、毛细吸力(代表自由水)和溶质吸力(代表盐分)“三吸力”影响下非饱和黄土力学行为演化的研究。
| 采集时间 | 2022/01/01 - 2023/12/31 |
|---|---|
| 采集地点 | 中国,甘肃 |
| 数据量 | 206.7 MiB |
| 数据格式 | *.slidata |
目前,三轴试验是研究岩土体力学性质最广泛的试验方法。本试验采用西安康拓力仪器设备有限公司生产的 B&W 全自动非饱和三轴仪进行。该设备主要由内外双压力室、气压控制器、数据采集器等 3 部分组成。内压力室主要通过为试样提供孔隙气压和孔隙水压,从而产生所需的毛细吸力;外压力室主要提供围压和轴压,并通过管道和传感器与内压力室连接测定试样的体积变化量;气压来源于空压机并通过气压控制器控制;数据采集器连接高精度的传感器收集围压、轴压、孔隙气压、孔隙水压等试验参数。
(1)控制毛细吸力的三轴试验工作方案
分别以黄土、人工伊利石、人工高岭土为研究对象,采用非饱和土三轴剪切仪开展控制毛细吸力的三轴 固结不排水(CU) 剪切试验 。三轴试样尺寸为Ф38 mm×75 mm ,剪切速率统一设定为 0.3 mm/min ,以轴向应变达到 20%作为终止试验的标准。
①研究不同毛细吸力及 NaCl对黄土抗剪强度的影响:毛细吸力采用 70kPa、 100kPa、130kPa 三个吸力值,净围压采用 120kPa、220kPa、320kPa 三个压力级,试样采用含 0%NaCl 、2%NaCl 、4%NaCl 的黄土试样,共计 27 个试样。
②研究毛细吸力演化下其他盐分类型对黄土抗剪强度的影响:以 100kPa 的毛细吸力为代表,净围压采用 120kPa 、220kPa 、320kPa 三个压力级,试样采用含 0%NaCl 、2%NaCl 、4%NaCl 的黄土试样,共计 9 个试样。
③研究毛细吸力演化下黏土矿物对黄土抗剪强度的影响:以 100kPa 的毛细吸力为代表,净围压采用 120kPa 、220kPa 、320kPa 三个压力级,试样采用不掺盐的人工伊利石试样和不掺盐的人工高岭土试样,最后与不掺盐的黄土试样进行对比,共计 6 个试样。
(2)控制吸附吸力的三轴试验工作方案
黄土试样在 3.3MPa 、21.8MPa 、113.3MPa 三个吸附吸力养护完成后,将试样安装于三轴仪上进行固结不排水剪切试验,此时待剪试样已经在相应的吸附吸力下养护完成,因此在仪器中设置毛细吸力值为 0 ,为了避免毛细现象影响待测试样的吸附吸力值,试验过程中须关闭孔隙水压和孔隙气压阀门。剪切速率统一设定为 0.3mm/min ,以轴向应变达到 20%作为剪切破坏标准。净围压分别采用120kPa、220kPa、420kPa 三个压力级,待测试样为不掺盐、掺 2%NaCl、掺 4%NaCl、掺 1%NaHCO3 、掺 0.5%Na2SO4 、掺 0. 1%Na2CO3 的黄土,共 18 个试样。
通过非饱和土三轴固结不排水剪切试验和直剪快剪试验,研究多种吸力控制下对非饱和黄土及人工土抗剪强度的影响规律,并比较不同剪切试验方法的量测误差。
| # | 编号 | 名称 | 类型 |
| 1 | 2022YFC3003402 | 黄土地质体/灾害体结构和物性参数大范围快速探测技术装备 |
本作品采用
CC BY 4.0 (知识共享 署名 4.0 国际许可协议)进行许可。
| # | 标题 | 文件大小 |
|---|---|---|
| 1 | 非饱和固结不排水三轴剪切试验数据集.zip | 206.7 MiB |
XtLNGs
HfYU9jMw
© 中国科学院西北生态环境资源研究院 2005- 备案号:陇ICP备2021001824号-21
兰州市东岗西路320号, 730000, 电话: 0931-4967592,0931-4967596

