根据岩土体的加卸载变形过程和应力状态, 卸载曲线分为弹性卸载段和卸载伸长段.采用三种不同粒径的玻璃珠和标准丰浦砂散粒材料进行了三轴伸长卸载试验, 对比分析了不同材料、初始偏应力和不同围压下散粒体的卸载特性.研究表明散粒体的单向伸长卸载强度主要取决于与卸载方向垂直的围压和颗粒的内摩擦, 且与围压成线性关系, 初始偏应力状态及各向异性对于散粒体的伸长强度无影响, 但影响其破坏发展形态.此外, 材料特性包括表面粗糙度和级配、孔隙率等对内摩擦及伸长卸载特性均有影响。

试验在日本国立山口大学地盘研究室的Tw in三轴仪上进行, 该仪器为水压应变式三轴仪.试样的高度和直径分别为10 cm 和5 cm , 三轴试验建议粒径一般不大于试样直径的1/20 , 对于本试验粒径不应大于2 .5 mm , 以保证试验结果的可靠性.材料选用0 .212 mm-0 .25 mm 、0 .3 mm-0 .355 mm 、1 mm-1 .18 mm 三种较均匀玻璃珠和标准丰浦砂.材料特性见表1 。

干燥玻璃珠和丰浦砂试样采用分层夯实制样法，试样分为5 层，每层给予相同的锤击数；饱和丰浦砂试样采用水中落下法制样，然后通水加反压使之达到饱和。同种方法和材料成样后的密实度相差不大, 干玻璃珠和干砂的孔隙率分别在0 .61 和0.74左右， 三种粒径玻璃珠平均混和后试样的孔隙率约为0 .453 ，饱和砂孔隙率在0 .68 左右.试验中保持围压不变, 加卸载应变速率为0 .1 %/min 。试样制作完后按照等向或异向固结1小时(压密曲线达到平稳)， 然后给予向上的恒定应变速度，模拟试样卸载。本试验中异向固结有两种，一种是k₀ 压密, 即在控制试样侧向应变近似为0 情况下, 根据材料的特性自动调整出k₀ 值，对于所述成样方法下的饱和丰浦砂的k₀ 值为0 .45 , 干砂和干玻璃珠的k₀ 值约为0 .7 和0 .79 ;另一种异向固结是人为设定围压和轴向压力的比值k ，剪切和固结同时进行, 剪切到目标值后再固结到稳定值, 试验主要目的在于对比初始状态对散粒体卸载的影响。试验均在排水排气条件下进行.试验中得到的数据按照下式计算:

式中Ac 为压密后的试验截面积，

为压密过程中的体积应变， V₀ 和H₀ 分别为试样初始体积和高度，ΔH 为试样竖向压密位移，q 为偏应力，(P -P₀)为固结后的轴向荷载，

为试验过程中的轴向应变.对于干燥试样，体积应变无法直接测出, 根据试验手册建议可取为压密过程中轴向应变的3 倍，而一些文献采用画像解析方法得到的压密阶段不饱和土的体积应变也都在1 %以下，因此，本试验中的干燥试样的压密体积应变视围压不同取为0 .5 %-1 % 。