超重力离心模型试验中孔隙水压测试影响因素与标定方法

作者：王永志; 汤兆光; 张雪东; 孙锐^*; 张宇亭

来源：岩石力学与工程学报, 2022, 41(S2): 3433-3443.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2021.1188

• 土力学
• 超重力试验
• 孔隙水压力测试
• 标定方法
• 影响因素
• 标准化

孔隙水压力测试是岩土工程监测和物理试验的关键技术之一，但超重力离心模型试验中离心加速度、黏滞液体、高频振动等特殊条件，对其测试可靠性的影响尚缺乏深入研究与认识。设计开展一组干砂、饱和砂、纯液体离心模型平行标定试验，探讨单一状态参数作用下3种典型孔压传感器响应的变化特征和误差成因。结果表明：(1)随离心加速度增加，干砂埋设孔压计幅值呈上升或下降趋势，与上覆压力基本无关，但离心加速度50 g下变化值均小于1.0 kPa，可忽略。(2)随黏滞系数增加，孔压计响应速率和分辨力均发生下降，1～100 cst条件下2Mie,DSP–II和HC–25响应速率分别由4.92,4.98,10.75 ms降至13.42,13.15,20.01 ms，分辨力由54,59,121 Pa分别降至109,113,213Pa，在液化阈值和孔压增量模型研究中应给予适当考虑。(3)布设方向对饱和模型孔压测试具有显著影响，顺向孔压振荡严重，孔压比振幅达0.78～1.02；竖向超静孔压比明显偏高，处于1.04～1.20，原因分别为地震剪应力和超静孔压渗流的干扰作用。(4)强电磁环境影响可忽略。提出的标定方法与研究结论，为提高超重力离心试验孔压量测技术和修订规范建立了重要指导依据与数据支撑。

• 单位
  流域水循环模拟与调控国家重点实验室; 中国地震局工程力学研究所; 中国水利水电科学研究院; 交通运输部天津水运工程科学研究院