砂雨法制备三轴砂样的影响因素及均匀性研究

程 朋，王 勇，李雄威，孔令伟，王艳丽

(1.安徽理工大学 土木建筑学院，安徽 淮南 232001；2.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，武汉 430071； 3.常州工学院 土木建筑工程学院，江苏 常州 213002；4.长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉 430010)



砂雨法制备三轴砂样的影响因素及均匀性研究

程 朋1,2，王 勇2，李雄威3，孔令伟2，王艳丽4

(1.安徽理工大学 土木建筑学院，安徽 淮南 232001；2.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，武汉 430071； 3.常州工学院 土木建筑工程学院，江苏 常州 213002；4.长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉 430010)

为了得到较为真实的室内重塑砂土样，利用自制的落砂装置，开展一系列福建标准砂的砂雨法制样试验，研究落距、漏斗管径和细颗粒含量等因素对室内土工三轴试验砂样制备的影响。结果表明：砂样相对密度随落距的增加而增加，而增速随落距的增加逐渐变缓并趋于稳定；相同落距下，漏斗管径越大，砂样的相对密度越小；漏斗管径的减小，可以得到较宽范围的砂样密度；随着砂土中细颗粒含量的增加，制备的砂样相对密度减小。利用牛顿第二定律和能量守恒定律能够较好地阐释落距、漏斗管径和细颗粒含量等因素对砂土制样的影响规律。采用225kV-3D微分辨率ICT对砂雨法制备的砂样进行细观扫描，并借助ImageJ软件，重构砂样三维模型，计算出沿砂样高度方向的每层孔隙占比，验证了砂雨法制备砂样的空间均匀性，并给出砂雨法制备室内三轴试样的合理化建议。……