[发明专利]软岩填料劣化试验方法

权利要求书

1.一种软岩填料劣化试验方法，试验设备包括三轴仪和试样，所述三轴仪包括竖向荷载加载、稳压、控制系统，周围压力加载、稳压、控制系统，三轴压力室，反力框架，位移、体变量测系统和荷载传感器，其特征在于：所述试验设备还包括热风进气系统、抽排气系统、反压系统和带外体变测量的围压系统；所述热风进气系统位于试样底部，所述抽排气系统位于试样顶部，所述反压系统位于试样底部，所述带外体变测量的围压系统位于三轴压力室内、试样外侧；所述反压系统包括硫酸钠溶液和反压饱和罐，硫酸钠溶液位于反压饱和罐中，并通过管路与三轴压力室连接，用于对试样底部施加硫酸钠溶液反压，实现湿循环与盐胀循环；所述带外体变测量的围压系统通过管路与三轴压力室连接，用于对三轴压力室内的试样施加围压与测量试样的体积变化；所述热风进气系统和抽排气系统均通过管路与三轴压力室连接，分别用于对试样底部进热气和对试样顶部抽排气，实现干循环；包括以下步骤：

(1)按确定的级配、设计密度或压实度、最优含水率制备三轴试样，试样不进行抽真空饱和；

(2)将试样安装到三轴仪上，施加预设围压进行各向等压固结或偏压固结；

(3)制备硫酸钠饱和溶液，并注入反压饱和罐中，等试样固结完成后，进行硫酸钠溶液的反压饱和，试验环境温度与溶液温度控制在20℃～25℃范围；

(4)进行多次循环：第1循环，用硫酸钠溶液饱和20小时，通气4小时；第2～5循环，用硫酸钠溶液饱和4小时，通气4小时；第6循环，清水饱和4小时，通气4小时；

(5)6次湿干循环后，用清水对试样进行反压饱和，待固结稳定后再进行三轴CD剪切试验。

2.根据权利要求1所述的一种软岩填料劣化试验方法，其特征在于：对软岩填料进行劣化前后本构关系的对比，获得劣化前后软岩填料的应力-应变关系；开展不同压实度条件下的劣化模拟试验，建立不同压实度的软岩填料劣化后的本构关系；根据不同压实度条件下软岩填料劣化后的力学性质，确定软岩填料的最佳压实度；根据该压实度开展现场碾压试验，用于指导工程施工。

3.一种软岩填料劣化试验方法，试验设备包括三轴仪和试样，所述三轴仪包括竖向荷载加载、稳压、控制系统，周围压力加载、稳压、控制系统，三轴压力室，反力框架，位移、体变量测系统和荷载传感器，其特征在于：所述试验设备还包括热风进气系统、抽排气系统、反压系统和带外体变测量的围压系统；所述热风进气系统位于试样底部，所述抽排气系统位于试样顶部，所述反压系统位于试样底部，所述带外体变测量的围压系统位于三轴压力室内、试样外侧；所述反压系统包括硫酸钠溶液和反压饱和罐，硫酸钠溶液位于反压饱和罐中，并通过管路与三轴压力室连接，用于对试样底部施加硫酸钠溶液反压，实现湿循环与盐胀循环；所述带外体变测量的围压系统通过管路与三轴压力室连接，用于对三轴压力室内的试样施加围压与测量试样的体积变化；所述热风进气系统和抽排气系统均通过管路与三轴压力室连接，分别用于对试样底部进热气和对试样顶部抽排气，实现干循环；包括以下步骤：

(1)按确定的级配、设计密度或压实度、最优含水率制备三轴试样，试样不进行抽真空饱和；

(2)将试样安装到三轴仪上，施加预设围压进行各向等压固结或偏压固结；

(3)制备硫酸钠饱和溶液，并注入反压饱和罐中，等试样固结完成后，保持有效围压不变，进行硫酸钠溶液的反压饱和，试验环境温度与溶液温度控制在20℃～25℃范围；

(4)进行多次循环：第1循环，用硫酸钠溶液饱和20小时，通气4小时；第2～5循环，用硫酸钠溶液饱和4小时，通气4小时；第6循环，清水饱和4小时，通气4小时；

(5)6次湿干循环后，拆下试样，进行颗分试验，获得劣化后的级配；

开展不同围压条件下的劣化模拟试验，建立风化率与围压的关系；根据约束压力与覆盖层压重的等效关系，确定软岩填料的最优保护层厚度。