[发明专利]一种冻土的高精度直线应力路径试验方法

权利要求书

1.一种冻土的高精度直线应力路径试验方法，其特征在于：其包括如下步骤：

(1)试样横截面积修正时不计体积应变，进行近似直线应力路径试验：

步骤一，制作冻土试样；

步骤二，将冻土试样放入冻土三轴仪的压力室，将压力室温度保持在目标试验温度；

步骤三，施加围压至应力路径的起点；

步骤四，设定目标应力路径斜率k，设定每步围压增量Δσ₃；

步骤五，根据轴向应变ε₁一般远大于体积应变ε_v的事实，设定每一步轴向应变增量不大于0.1％，首先不计体积应变对试样横截面积的修正，用A′＝A₀/(1-ε₁)代替A＝A₀(1-ε_v)/(1-ε₁)来计算冻土试样的近似横截面积A’；

其中：A₀为冻土试样原始横截面积，ε_v为体积应变，ε₁为轴向应变；

步骤六，根据步骤(1)中步骤四和步骤五，用计算设定每一步轴力增量然后，进行近似k斜率的直线应力路径试验；

(2)依据步骤(1)试验结果，计算试验过程中实际体积应变，以此修正试样横截面积，得到实际应力路径斜率k’：

步骤一，步骤(1)试验结束后，测得步骤(1)试验过程中的Z_d和C_d，利用(1-1)式计算试验过程中体积应变ε_v，

其中，Z_d和Z₀分别为冻土三轴仪轴向加压柱塞的当前位置和初始位置；V₀为试验开始时冻土试样原始体积，S_h为围压加载系统活塞的横截面积，C_d为试验中围压加载活塞的当前位置，C₀为试验开始时围压加载活塞的初始位置；

步骤二，将计算得到的每一步体积应变ε_v和步骤(1)试验中的ε₁代入A＝A₀(1-ε_v)/(1-ε₁)中，计算得到每一步试样真实横截面积A；

步骤三，根据步骤(2)中步骤二得到的每一步试样真实横截面积A和步骤(1)试验中的每一步实际轴力增量计算每一步真实轴向应力增量Δσ₁＝ΔF/Α；

步骤四，利用步骤(2)中步骤三计算所得每一步真实轴向应力增量Δσ₁和预设的每一步围压增量Δσ₃，依据(1-2)式计算得到实际应力路径斜率k’，

如果计算出来的实际应力路径斜率k’值与设定目标应力路径斜率k值的相对误差在试验允许精度范围内，则步骤(1)中的试验可作为满足精度k斜率直线应力路径试验。