砂砾料是土石坝、路基等土工建筑物的主要建筑材料,对土工建筑物进行设计及计算时,准确的材料参数对评价土工建筑物的安全性有着至关重要的作用。目前这些参数一般都是通过三轴试验获得,但是由于传统三轴仪测量方法存在许多问题(如排水法测量的体变不能排除藏水区和橡皮膜嵌入的影响),使得试验的结果与实际存在一定的偏差。本文通过采用自主研制的试样横截面为方形的三轴仪开展试验,并使用局部位移计(LDT)测量试样轴向和径向变形,实现了轴向和径向变形的精确测量。在此基础上,本文对某一筑坝砂砾料展开了等压固结试验、单调加载试验及循环加载试验(试验的最大围压为800 kPa),着重研究了不同加载条件下砂砾料的径向变形特性,并且比较了局部测量方法与传统测量方法(排水法测量体变、外置位移传感器测量轴向应变)得到结果的差别。主要结论如下:(1)等压固结试验结果表明:试样在等压固结过程中表现出明显的各向异性,根据局部测量结果可知,围压小于250 kPa时试样的径向应变大约是轴向应变的3倍。围压在400 kPa-800 kPa之间时,径向应变大约是轴向应变的1.5倍。随着围压增加,试样各向异性程度逐渐降低。对比两种测量方法结果发现,传统测量高估试样的轴向应变低估试样径向应变,不能真实反映砂砾料等压条件下的各向异性特性。(2)单调剪切试验结果表明:当轴向应变小于某一应变时(约为0.5%~1%),传统测量得到的变形模量小于局部测量结果,当轴向应变大于该值时,两种测量方法得到的变形模量基本一致。此外,传统测量会高估试样的体变,低估试样的径向变形,并且轴向应变越大,两种测量方法得到的径向应变差别越大。局部测量方法得到的邓肯张E-B模型参数K,K_b分别是传统测量结果的1.32倍,1.46倍,局部测量方法得到的模量指数n,m都大于传统测量结果。(3)循环加载试验结果表明:与传统假定动泊松比为常数不同,当动轴向应变小于某一应变时(约0.17%~0.22%),随着动轴向应变增加,动泊松比由0.1增加至0.45左右,但当动轴向应变大于0.22%小于0.31%(试验停止应变)时,随着动轴向应变增加,动泊松比由最大值逐渐衰减至其90%左右。这是由于循环剪胀导致体变幅值减小引起的。此外,传统测量方法得到的动泊松大于局部测量结果。