排水試驗(yàn)

排水試驗(yàn)，為研究農(nóng)田排水理論與技術(shù)措施而進(jìn)行的試驗(yàn)，主要包括農(nóng)田排水標(biāo)準(zhǔn)、方法與技術(shù)試驗(yàn)等。

中文名稱

排水試驗(yàn)

英文名稱

drainage test

定　　義

為探索農(nóng)田排水理論和技術(shù)措施而進(jìn)行的試驗(yàn)研究。

應(yīng)用學(xué)科

水利科技（一級學(xué)科），灌溉與排水（二級學(xué)科），農(nóng)田排水（三級學(xué)科）

固結(jié)是在荷載或其他因素作用下，土體孔隙中水分逐漸排出、體積壓縮、密度增大的現(xiàn)象。廣義的固結(jié)指土的壓縮過程，但大多數(shù)情況下，固結(jié)僅指飽和土的排水壓密過程，分主固結(jié)與次固結(jié)。各向不等壓固結(jié)排水試驗(yàn)是指土試樣在軸壓力和周圍壓力條件進(jìn)行排水固結(jié)，然后增加軸向壓力進(jìn)行排水剪切試驗(yàn)，測定土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和強(qiáng)度。各向不等壓固結(jié)排水試驗(yàn)是固結(jié)排水試驗(yàn)的一種，主要研究土體在受力不均衡條件下排水固結(jié)情況。

天然土層中的初始應(yīng)力狀態(tài)一般處于各向不等的應(yīng)力狀態(tài)，即靜止土壓力系數(shù)K0不等于1，初始應(yīng)力的各向異性，促使土體在破壞時所需的剪應(yīng)力增量也不同。而其強(qiáng)度和變形也就有差異。 而一般的常規(guī)三軸試驗(yàn)是在各向等壓條件下固結(jié)后再進(jìn)行剪切的，此顯然與天然土層 K0 固結(jié)的實(shí)際初始應(yīng)力狀態(tài)不相符合。K0固結(jié)排水試驗(yàn)是指在固結(jié)排水試驗(yàn)中，土樣在剪切之前的固結(jié)階段使其處于K0固結(jié)狀態(tài)，以得到土樣正確的強(qiáng)度和變形參數(shù)。主要分2個階段：第1階段為試樣在無側(cè)向變形的條件下進(jìn)行 K0 固結(jié)；第 2階段則對試樣進(jìn)行剪切，直至破壞 。通過K0 固結(jié)試驗(yàn)可以直接獲得土樣在上覆壓力作用下充分固結(jié)后的靜止側(cè)壓力系數(shù)K0值。在剪切過程中， 對于相同固結(jié)圍壓，三向等壓固結(jié)土樣產(chǎn)生的超孔隙水壓力明顯大于K0固結(jié)土樣產(chǎn)生的超孔隙水壓力， 則K0固結(jié)土樣中的實(shí)際有效應(yīng)力較大。土樣破壞標(biāo)準(zhǔn)的確定關(guān)系到強(qiáng)度參數(shù)c和φ的取值?？紤]到土樣呈現(xiàn)加工硬化特性，強(qiáng)度曲線無峰值點(diǎn)，故強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的確定需同時考慮超孔隙水壓力和有效應(yīng)力比的變化規(guī)律。

土體蠕變特性的試驗(yàn)研究多數(shù)基于常規(guī)的等向固結(jié)三軸試驗(yàn)進(jìn)行， 而沒有考慮土體K0固結(jié)情況對其蠕變特性的影響。隨著對天然狀態(tài) K0固結(jié)土的研究不斷深入，人們逐漸認(rèn)識到各向異性對土體的蠕變性。蠕變是指在應(yīng)力不增加的情況下，隨著時間的增長變形繼續(xù)緩慢增加的現(xiàn)象。自然界許多地質(zhì)現(xiàn)象說明，即使溫度和圍壓不高，應(yīng)力差也不大，但由于應(yīng)力作用時間十分長，也出現(xiàn)隨時間增長而不斷變形的現(xiàn)象。巖石在地質(zhì)條件下的蠕變可以產(chǎn)生相當(dāng)大的變形而所需要的應(yīng)力卻不一定很大。蠕變隨時間的延續(xù)大致分3個階段：①初始蠕變或過渡蠕變，應(yīng)變隨時間延續(xù)而增加，但增加的速度逐漸減慢；②穩(wěn)態(tài)蠕變或定常蠕變，應(yīng)變隨時間延續(xù)而勻速增加，這個階段較長；③加速蠕變，應(yīng)變隨時間延續(xù)而加速增加，直達(dá)破裂點(diǎn)。應(yīng)力越大，蠕變的總時間越短；應(yīng)力越小，蠕變的總時間越長。但是每種材料都有一個最小應(yīng)力值，應(yīng)力低于該值時不論經(jīng)歷多長時間也不破裂，或者說蠕變時間無限長，這個應(yīng)力值稱為該材料的長期強(qiáng)度。巖石的長期強(qiáng)度約為其極限強(qiáng)度的2/3。2100433B