论粗粒土三轴试验改进及教学

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SL237-1999-060粗颗粒土三轴压缩试验

后一层整平表面加上透水板和试样帽扎紧橡皮膜开真空泵
从试样顶部抽气使试样在
负压下直立再去掉成型筒
检查橡皮膜若有破裂处立即进行粘补必要时再加一
层
用钢直尺量测试样高度用钢卷尺量测试样上中下
部的直径并按式
计算试样平均直径
式中
试样上部中部下部的直径
橡皮膜厚度
安装压力室旋紧连接螺栓开压力室排气孔向压力室
每分钟轴向应变为
的剪切速率按本规程
和
的规定进行剪切并在剪切过程中测记轴向测力计轴
向位移计量水管水位和孔隙压力计读数
计算和制图
按
规程
计算和制图
记录
本试验的记录格式如
表
表
规程表
不泄漏检查完毕后关闭周围压力阀排水阀孔隙压力阀等以
备使用
橡皮应不漏水
孔隙压力量测系统参照
规程
的
规定进行检查
无粘性粗颗粒土试验
试样制备
试样尺寸试样直径应等于或大于最大土粒直径的倍
试样高度为试样直径的
倍
一般试样直径采用
按
规程的规定备好土料根据试验要
求的干密度含水率及试样尺寸计算并称取试验所需的土样
并开试样上部排
气水阀释放负压提高进水管水位用水头饱和法进行饱和
水头饱和按本规程
规定安装压力室后徐徐打开
周围压力阀施加周围压力
和开试样上部排气水阀
释放负压测记进水量管水位读数开进水阀逐渐提高进水量管
水头
水由下而上逐渐饱和试样待上部出水后测记进出
水量管水位读数用进水量出水量和孔隙体积估算饱和度若

土三轴压缩试验报告文档

土三轴压缩试验报告文档摘要：本次实验通过土体三轴压缩试验，研究了不同围压条件下土体的应力应变关系。

实验结果表明，土体在不同围压条件下具有不同的应力应变特性，围压越大，土体的抗压性能越好。

1.引言土体作为工程中常见的材料，其力学性质的研究对于工程设计和施工具有重要意义。

土体的应力应变关系是研究土体力学性质的基础，三轴压缩试验是常用的研究土体力学性质的方法之一2.实验原理三轴压缩试验是通过施加垂直于土体断面的垂直负荷和平行于土体断面的水平应力，来研究土体在不同围压条件下的应力应变关系。

实验中使用的仪器设备包括三轴试验机、应变仪和压力计等。

3.实验过程首先，将土样样品进行制备和取样。

然后，将土样放入三轴试验机的压实装置中，施加垂直负荷并逐渐增加水平应力。

同时，使用压力计和应变仪记录土样的应力和应变数据。

在不同的围压条件下，进行多次试验，获得多组数据。

4.实验结果与分析实验结果显示，在相同围压条件下，土体的应力随着应变的增加而增加，呈现线性关系。

在同一应变下，不同围压条件下的应力值有所不同，围压越大，土体的应力值越大。

这表明土体的抗压性能随着围压的增加而增强。

5.结论通过土三轴压缩试验，我们得出以下结论：1)土体的应力应变关系是非线性的，在相同围压条件下，应力随着应变的增加而增加。

2)在同一应变下，围压越大，土体的应力值越大，表明围压对土体的抗压性能有着重要影响。

3)三轴压缩试验是研究土体力学性质的重要手段之一，可以为工程设计和施工提供参考数据。

[1]张三，李四、土三轴压缩试验报告。

《土工力学研究》，2000年，29(1)。

附录：实验数据表格表格1不同围压条件下土体应力应变数据围压（kPa）应变（%）应力（kPa）1000.1501000.21001000.31502000.1702000.21402000.3210 3000.190 3000.2180。

【大学实验】土的三轴剪切试验

• ⑸ 装第二个试样，重复上述试验步骤。
实验数据及结果分析
绘制主应力差与轴向应变关系曲线
• 绘制固结不排水剪强度包线
实验结果 Ccu= C'cu=
φcu= φ'cu=
总结与讨论
• 1．本实验实测的孔隙水压力系数B值多大？ B值越高表示土样的饱和度越高还是越低？说明其物理概念？
• 2．孔隙水压力系数A值在实验过程中是不是常量？A值的变化反应土的什么性质？
应变控制式三轴剪切仪：如图示，有压力室、轴向加压设备、施加周围压力系统、体积变化和孔隙压力量测系统等。
击实筒、饱和器、切土盘、切土器、承膜筒等。天平、测微表、橡皮膜、扳手等。
仪器实物图
应变控制三轴仪
• 实验步骤
• 一、试样制备：
• 1．选取一定数量的代表性土样，（对直径 3.91厘米试样约取二公厅），经风干碾碎过筛，测出风干含水量，按要求含水量算出所需加水量。
绘制主应力差与轴向应变关系曲线。
实验原理
• 三轴剪切试验是测定土的抗剪强度的一种方法，它通常用3-4个圆柱形试样分别在不施剪加切同轴直的向至恒压破定力坏周（，压即然力主后（应根即力据小差摩主σ尔应1一-力σ库σ3仑）3）理进论下行，求得总抗剪强度参数和有效抗剪强度参数。
• 三轴试验分为不排水剪、固结不排水剪和排水剪三种方法。
⑺ 旋转微动（细）手轮，当量力环表微动时表
示活塞与试样帽接触，调量力环表和变形量表的指针为0位置。
五、试剪切：
• ⑴ 剪切应变速率为每分钟0.1~0.05％（一般粘性土）。
• ⑵ 开动马达，按上离合器，进行剪切。同时打开孔压阀不断转动调压筒手轮，保持零位指示器中水银面为原平衡位置，当试样每产生垂直应变0.5mm时，测记重力环表及孔压表读数。

高围压下粗粒土大三轴试验数据临界状态参数确定方法

高围压下粗粒土大三轴试验数据临界状态参数确定方法确定高围压下粗粒土的临界状态参数的方法有很多种，以下是一种常用的方法。

首先，需要进行大三轴试验来获取试验数据。

大三轴试验是通过施加轴向负荷、径向围压和周围应力来模拟土体的实际工程应力条件，以获取土体的力学参数。

在大三轴试验中，首先需要确定试验样品的初始条件，包括初始重度和含水率。

初始重度可以根据土体的干重和容重来确定，而含水率可以通过干燥试验和重量法来测定。

在试验中，需要施加不同的轴向负荷和径向围压，以模拟不同的应力条件。

通过改变轴向负荷和径向围压，可以获取不同的试验数据。

试验数据包括应力-应变曲线和荷载-位移曲线。

应力-应变曲线反映了土体在不同应力条件下的变形特性，而荷载-位移曲线则反映了土体在不同位移条件下的承载能力。

通过分析试验数据，可以确定土体的临界状态参数。

临界状态参数包括临界状态黏聚力和临界状态摩擦角。

临界状态黏聚力是指土体在临界状态下所具有的黏聚力，而临界状态摩擦角是指土体在临界状态下所具有的摩擦角。

确定临界状态黏聚力和临界状态摩擦角的方法主要有两种：一种是根据试验数据直接计算，另一种是利用经验公式拟合。

对于根据试验数据直接计算的方法，可以利用应力-应变曲线和荷载-位移曲线来计算临界状态参数。

通过分析试验数据，可以确定土体在不同应力条件下的抗剪强度，并从中找出临界状态下的黏聚力和摩擦角。

对于利用经验公式拟合的方法，可以根据试验数据拟合出适用于粗粒土临界状态下的经验公式。

通过将试验数据与经验公式进行比较和拟合，可以得到临界状态参数。

需要注意的是，确定临界状态参数是一个复杂的过程，需要考虑到土体的物理特性、试验条件、数据处理方法等因素。

同时，不同土体的临界状态参数可能存在一定的差异，需要综合考虑多个因素来确定。

综上所述，确定高围压下粗粒土临界状态参数的方法包括进行大三轴试验，获取试验数据，并通过分析试验数据来确定土体的临界状态参数。

粗粒料抗剪强度参数三轴试验研究_王广冰

新疆农业大学学报 2009,32(4):69~72Journal of Xinj iang Agricultural U niversity文章编号:1007 8614(2009)04 0069 04粗粒料抗剪强度参数三轴试验研究王广冰,张远芳,慈军,何建新(新疆农业大学水利与土木工程学院,乌鲁木齐 830052)摘要: 试验材料采用原料场颗粒级配进行缩尺制备,通过三轴试验对试样抗剪强度指标进行对比分析,得到同一种粗粒料相同围压下,最大主应力比随着试验方法固结排水剪(CD)、固结不排水剪(CU)、不固结不排水剪(U U)的变化而减小,内摩擦角也随之减小的变化规律,证明了同一种粗粒料在不同实验方法下,总应力强度线及强度指标 C D> CU> UU的变化规律。

关键词: 粗粒料;抗剪强度;参数指标;三轴试验中图分类号:T U411.7 文献标识码:AThe Investigation on Shearing Strength Parameter of CoarseMaterials Based on Large scale Triaxial TestsWA NG Guang bin,ZHANG Yuan fan,CI Jun,HE Jian x in(College o f Water Conservancy and Civil Engineering,Xinjiang Ag ricultur al Univer sity,Ur um qi 830052,China)Abstract: T he o bjective of the study w as to conduct the com parativ e analy sis on shear str ength of the test samples by triax ial test,the test m aterials w ere prepared w ith the particle size distributio n in the field of raw materials by a reduced scale.Under the sam e confining pressure of the sam e coarse mater ials,the chang e o f the max imum pr incipal stress ratio w as reduced w ith the CD,CU,U U changes w ith w hich the in ternal friction ang le also w as reduced w hich indicated the chang e law o f the same coarse materials under different test m ethods,the chang e law of the total str ess intensity lines and the str ength index CD> CU> U U.Key words: coarse m aterials;shear str ength;parameter index;triax ial test粗粒料的抗剪强度参数有着与细粒土截然不同的性质,其抗剪强度不仅与土的性质有关,还与土粒级配、不同围压和不同排水条件有关。

粗颗粒土三轴试验操作方法

SZ30-4型粗颗粒土三轴试验操作方法1、土样制备前的准备工作A、开机打开系统总电源，显示屏中的按钮开关的指示灯亮。

检查泵站内磁助式电接点压力表，调整其表上限（红针）为14MPa、下限（绿针）为11 MPa，工作压力为5 MPa。

B、向围压反压气水转达换器（蓄能器）充水：a、围压控制系统充水：在操作控制屏上，关闭控制屏上的“围压输出”、“围压升压”、“围压放水”，打开“围压进水”、“围压降压”开关及操作控制屏左下方的自来水开关，系统通过自来水压力、进水回路向围压控制系统的气水转换器供水，观察围压力表的显示值达到自来水压力值时（一般为250 kPa左右），稳定5分钟后关闭“围压进水”、“围压力降”开关。

若围压力表有初始值，可通过打开“围压力放水”开关排去多余水量。

使围压力表显示值基本为零，然后关闭该开关。

b、反压力控制系统充水反压力控制系统充水与围压控制系统充水操作方法相同C、起吊压力室外壳：通过操作控制屏上的轴向荷载的钮子电控开关的“上升”、“下降”将压力室放置在小车上的止口中，推动小车至轨道上，取下压力室下面的球面固定螺钉，推动小车至油吊的下方，控制液吊的钮子式电控“三档开关”（升、降、停止）将置于“下降”位置，起动油泵电机，让吊盘下降至压力室上方一定距离，让吊盘下的链钓能钓住压力室顶部的吊环为止（注意不能让吊盘碰到压力室顶部活塞上，以免吊盘上液压轴变形破坏），链钓钓住压力室顶部的吊环，起吊压力室外壳，将压力室底座推至轨道制样区，将油吊置于“停止”。

D、对管路清洗为保证反压管、围压管路、孔压管路的通畅，必须对其进行清洗，反压管的清洗是用“反压输出”、围压管路清洗是用“围压输出”、孔压管路的清洗是通过开注水阀进行。

清洗过程应将管路中砂粒清走。

2、制样装样时压力室底坐上的水龙头处于“开”状态，注水阀、体变管排水阀处于关闭状态。

将孔压管水柱的水通过开注水阀让水进入压力室底坐，拂平透水板上多余的水，再将乳胶膜的一端用乳胶管缠绕固定在试样底坐上，固定好制样筒及上圈（8.5厘米高），错开放入三块尺寸为45厘米×60厘米的橡胶板，再放入滤纸于压力室底坐。

无黏性粗粒土强度的三轴尺寸效应_谭彩

文中采用应变控制式三轴仪，对具自相似分形结构的不同最大粒径无黏性粗粒土进行三轴压缩试验，分析最大粒径对抗剪强度的影响，进而探讨无黏性粗粒土强度的三轴尺寸效应。
1 试验
1． 1 试验土料与程序
试验材料为微风化砂岩，相对体积质量（比
重） 2． 69，通过人工破碎、清洗、风干后，过 0． 1，0． 25，
无黏性粗粒土作为一种松散颗粒集合体，试样尺寸效应和颗粒尺寸效应是其尺寸效应研究的主要内容。国内外许多学者对不同试样尺寸和不同最大粒径粗粒土进行的直剪和三轴压缩试验表明，试样尺寸对粗粒土抗剪强度影响所得结论较为一致，
收稿日期： 2015 － 05 － 10；修订日期： 2015 － 06 － 17。作者简介：谭彩（ 1992—），男，湖南衡阳人，岩土专业硕士研究生。 * 通信作者：王琛（ 1977—），男，江苏无锡人，副教授，硕士生导师。主要从事粗粒土的本构模型与数值模拟研
300 1． 73 1． 32 1． 63
1． 2 试验结果
不同最大粒径无黏性粗粒土的偏应力 q-轴向
应变 εa 关系曲线见图 2，取峰值点偏应力为破坏偏应力 qf，如表 2 所示。
812
江南大学学报（自然科学版）
第 14 卷
τf = σtanφ + c
（ 3）
式中： c 为咬合力； φ 为内摩擦角； σ 为剪切面上正
第 14 卷第 6 期 2015 年 12 月
江南大学学报（自然科学版） Journal of Jiangnan University（ Natural Science Edition）

改良粗粒土填料大型三轴试验

改良粗粒土填料大型三轴试验石熊;张家生;孟飞;邓国栋;李扬波;龙尧【摘要】为了解路基填料级配改良后的物理力学特性,向素土中掺加3种粒径范围内不同质量比的碎石,制成4种具有不同颗粒级配的改良填料,采用大型三轴剪切仪对素土和复合砾进行三轴剪切试验.在试验基础上提出轴向应变与侧向应变的二次函数关系,建立体积应变与轴向应变的函数方程,并对试样三轴试验的体积应变和切线泊松比进行预测.研究结果表明:粗颗粒质量分数较高的试料在低围压下出现剪胀现象,在高围压下出现剪缩现象;在低围压下,随着粗颗粒质量分数升高,试样体变由剪缩趋势逐渐转为剪胀趋势;应用邓肯-张模型并求得其参数,得出试样的黏聚力c、内摩擦角(φ)及切线弹性模量Et随粗颗粒质量分数的增加而增大;邓肯-张模型不能很好地反映粗粒土填料的变形特性;预测结果表明改进模型能较合理地描述粗颗粒土填料的体积应变特性.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(046)002【总页数】8页(P645-652)【关键词】填料;复合砾;级配改良;大型三轴实验;Duncan-Chang模型【作者】石熊;张家生;孟飞;邓国栋;李扬波;龙尧【作者单位】中南大学土木工程学院,湖南长沙,410075;中南大学高速铁路建造技术国家实验室,湖南长沙,410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙,410075;中南大学高速铁路建造技术国家实验室,湖南长沙,410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙,410075;中南大学高速铁路建造技术国家实验室,湖南长沙,410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙,410075;中南大学高速铁路建造技术国家实验室,湖南长沙,410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙,410075;中南大学高速铁路建造技术国家实验室,湖南长沙,410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙,410075;中南大学高速铁路建造技术国家实验室,湖南长沙,410075【正文语种】中文【中图分类】TU44铁路路基是承受列车荷载的最重要结构之一，路基填料质量直接影响路基的填筑质量，进而影响高速铁路无砟轨道质量[1]，因此，高速铁路对路基填料有非常严格的要求。

粗粒土变形与强度特性大三轴试验研究

ｄｌｔｎｙａｅｅｐｏｅｎｅｖｒａｌｙｏｅｃｒｅｔｅｉｃｌｏｍｕａｓｖｒｅ．Ｔｅｒｓｌｄｃｔ：出ｅｉａｃｒｘｌｒｄａｄｔｅｓｔｉｆｕｒｎｍｐｒａｒｌｓｗａｅｉｄｈｅｕｔｉｉａｅａｈｉｔｈｔｉｆｉｆｓｎ
ＡｂｔａｔＴｅｔａｉｌｃｎｏｉａｅｒｅｈａｅｔｗｓｉｌｍｅｔｄｆｒｔｅｃａｓ－ｒｉｅｏｌｏｅｔｏｓｒｃ：ｈｒｘａｏｓｌｔｄｄｍｎｄｓｅｒｔｓａｍｐｅｎｅｏｈｏｒｅ—ｇａｎｄｓｉｆｔｗｉｄｈ
（．ｅａｏａｏｙｏｎｓｙｏｄｃｔｎｆｒｅ１ＫｙＬｂｒｔｒｆｉｔｆｕａｉｏ—ｍｅｈｎｃｎｍａｋｅｔｎｉｅｒｇ叭ｊｇ１０８ＣｉａＭｉｒＥｏｏＧｃａｉａｄＥｂｎｍｎｇｅｉ，Ｎｉ０９，ｈｎ；ｓＥｎｎｎ２２ＧｔｅｎｃｌｅｅｒｈＩｓｔｔ，ｈｎｖｒｉ，ａｊｇ２０９，ｈｎ；．ｏｅｈｉｓａｃｔｕｅＨｏｍＵｉｅｔＮｎｉ１０８ＣｉａａＲｎｉｓｙｎ３ｈｎｄｙｒｅｒｎｅｔａｉｄＤｓｎＩｓｔｔ，ｈｎｕ６０７Ｃｉａ．ＣｅｇｕＨｄｏｌｉＩｖｓｇｔｎａｅｉｎｔｕｅＣｅｄ１０２，ｈｎ）￣ｔｃｉｏｎｇｉ
之间的关系。
关键词：粗粒土；大型三轴试验；变形与：Ａ
文章编号：００—２２（０１００７０１０３４２１）４— ５２— ９

粗粒料湿化变形三轴试验中几个问题

维普资讯
第ｌ期
２００６年３月
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粗粒料湿化变形三轴试验中几个问题
魏
（．河海大学土木工程学院，江苏南京１
ｇａｎｄｍａｅａｓａｅａａｙｅ．Ｂｓｄｏｈｉｒｅｐｒｎａｅｕｔ，ｉｆｅｃｓｏａｓ－ｈａ－ｅｏｍａｉｎｒｉｅｔｒｌｒｎｌｚｄｉａｅｎｔｅｗｒｅｓｘｅｉｔｍｅｔｌｒｓｌｓｎｕｎｅｆｐｕｅｓｅｒｄｆｒｔｌｏａｄｄｆｒｔｎｓａｙｃｉｒｏｒｅｐｙｄｓｕｓｄｎｅｏｍａｉｔｄｒｅｉｎａｅｄｅｌｉｃｓｅ．Ｒｅｕｔｓｏｈｔｔｅｉｆｅｃｆｐｕｅｓｅｒｄｆｒｔｎｏｅｔｓｌｈｗｔａｈｎｕｎｅｏａｓ－ｈａ・ｅｏｍａｉｓｌｏｃｎｔｂｅｌｃｅａｅｎｇｅｔｄ，ａｄｔａｉｅｅｔｄｆｒｔｎｓｅｄｒｅｉｎｙｌａｏａｒｏｐｔ０ｎｈｔｄｆｒｎｅｏｍａｉｔａｙｃｉｒｓｍａｅｄｔｎｅｒｒｕｏ３％ｏｅｔｇｆｏｔｏｆｗｔｎｉ
中图分类号：Ｕ２：Ｕ０．Ｔ５１Ｔ５２３
文献标识码：Ａ

土工试验粗颗粒土三轴湿化变形试验

土工试验粗颗粒土三轴湿化变形试验69．1 一般规定69．1．1 土样为最大粒径不应大于60mm的粗颗粒土。

69．1．2 本试验方法加荷方式采用应力控制式。

69．2 仪器设备69．2．1 本试验所用的仪器设备应符合以下规定：1 粗颗粒土的湿化试验宜在能长期恒压的应力控制式大型三轴压缩仪上进行，大型三轴仪的设备组成可参考本标准图67．2．1。

为准确测量体积变化，应在大型三轴压缩仪围压系统上增加高精度的外体变测量系统(图69．2．1)。

图69．2．1 大型三轴压缩仪1-轴向荷载传感器；2-位移传感器；3-压力室；4-试样帽；5-上透水板；6-橡皮膜；7-试样；8-下透水板；9-周围压力阀；10-压力表；11-外体变测量系统；12-液压推缸；13-传力杆；14-孔隙压力阀；15-进水管阀；16-排水阀；17-体变管；18-通气阀；19-反压力阀；20-量水管阀；21-量水管2 附属设备：应符合本标准第67．2．1条第2款的规定。

69．2．2 三轴仪使用前的轴向压力系统、周围压力系统、压力室、体变量测系统和孔隙压力量测系统等应按本标准第67．2．2条第1款～第4款的规定进行检查。

69．3 操作步骤69．3．1 试样制备应按下列步骤进行：1 试样尺寸：试样的直径和高度应符合本标准第67．3．1条第1款的规定；2 无黏性粗颗粒土应按本标准第67．3．1条第2款～第8款的规定，黏质粗颗粒土应按本标准第67．4．1条的规定，进行试样制备并测定试样的直径和高度。

69．3．2 试样固结应按下列步骤进行：1 施加周围压力至预定压力；2 待外体变测量系统读数稳定后，清零读数；3 开排水阀(实际起排气作用)，每隔20s～30s测记外体变测量系统读数△V一次，计算得到试样的体积变化△V。

固结过程中随时绘制△V-t关系曲线，当曲线下段趋于水平时即认为固结完成。

69．3．3 施加轴向应力应按下列步骤进行：1 无黏性粗颗粒土应符合本标准第67．3．4条第1款的规定，黏质粗颗粒土应符合本标准第67．4．5条的规定，剪切至预定轴向压力后，保持轴向压力不变。

土工试验粗颗粒土三轴压缩试验精选全文

可编辑修改精选全文完整版土工试验粗颗粒土三轴压缩试验67．1 一般规定67．1．1 土样应为最大粒径不大于60mm的粗颗粒土。

67．1．2 根据粗颗粒土的性质、工程情况和不同的排水条件，本试验分为不固结不排水剪(UU)、固结不排水剪(CU)、固结排水剪(CD)等三种试验类型。

67．2 仪器设备67．2．1 本试验所用的主要仪器设备应符合下列规定：1 大型三轴仪(图67．2．1)：包括压力室、轴向加压系统、周围压力系统、反压力系统、体变量测系统和孔隙水压力量测系统等部分：图67．2．1 大型三轴仪示意图1-轴向荷载传感器；2-试样；3-轴向位移计；4-压力室罩；5-顶帽；6-上透水板；7-下透水板；8-橡皮膜；9-量水管；10-体变管；11-压力库；12-压力表；13-孔隙压力阀；14-进水管阀；15-排水阀；16-量水管阀；17-周围压力阀；18-反压力阀；19-通气阀；20-排气阀；21-排气(水)阀1)压力室：为钢筒，尺寸按试样大小选用，钢筒上宜镶有有机玻璃窗口；2)轴向加压系统：包括加压框架、加压设备和轴向压力量测设备(轴向荷载传感器、压力机)等；3)周围压力系统：包括空气压缩机、压力库和恒压装置；4)变形量测系统：包括大量程百分表(或位移传感器)和体变管(或体变测量装置)。

2 附属设备：包括对开成型筒、承膜筒、击实锤或振捣器、橡皮膜、真空泵、磅秤、天平、钢尺、秒表、瓷盘、烘箱等。

67．2．2 三轴仪使用前应按下列规定进行检查：1 轴向压力系统、周围压力系统运行正常。

根据工程要求确定周围压力σ3的最大值，按σ1＞5σ3估算轴向额定压力。

轴向荷载传感器的最大允许误差宜为±1％F．S。

2 压力室应密封不泄漏。

传压活塞应在轴套内滑动正常，孔隙压力量测设备的管道内应无气泡，各管道、阀门、接头等应通畅不泄漏。

检查完毕后，关闭周围压力阀、排水阀、孔隙压力阀等；以备使用。

3 橡皮膜应不漏水。

4 孔隙压力量测系统可按本标准第19．2．2条第2款的规定进行检查。

粗粒土的大型三轴试验及其变形与强度特性研究综述

一
般认为，影响粗粒土抗剪强度的因素有：密度、颗粒级
律，以及剪切中的剪胀效应和颗粗破碎性的影响，较全面
地论证了粗粒土的抗剪强度特性；他把（一）一８与
配、颗粒的几何形状、颗粒本身的强度、试样的含水量、径径比、试样尺寸、剪切速度、应力与应变在状态、应力
１粗粒土的高压三轴试验及其变形与强度特性研究
１．１抗剪强度
№ ）］ｐ＝ｃＤ＋；粗粒土的抗剪强度包络线呈非线性，幂函数强度表达式（ａ。／）能较好地反映强度包络线的非线
性性质。内摩擦角随剪胀因子的增加大致呈线性增加趋势，说明剪胀性的发生会增加粗粒土的抗剪强度；通过非
隙比）和动力触探击数分别作为粗粒土的物理和力学性质
的特征指标。他指出：级配良好的土的力学强度要比级配
不好的土的抗剪强度大些，并且随着粗粒土中黏性土含量
的增加，粗粒土的力学性质将逐渐过渡为黏土的力学性
质。
轴剪切强度试验，研究粗粒土的强度及变形特性。粗粒土是粗颗粒土石混合料（包括一般所称的砾石土、砂卵石、石渣、堆石等）的总称。它分布广泛，储量丰富，工程特性（密度大、抗剪强度高、沉陷变形小、透水性较强等）良好。它们作为一种填料正越来越广泛地在工程中，尤其在土石坝工程中得到应用。自２０世纪６０年

土三轴压缩试验报告

土三轴压缩试验报告Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998实验六土三轴压缩试验实验人：学号：（一）、试验目的1、了解三轴剪切试验的基本原理；2、掌握三轴剪切试验的基本操作方法；3、了解三轴剪切试验不同排水条件的控制方法和孔隙压力的测量原理；4、进一步巩固抗剪强度的基本理论。

（二）、试验原理三轴剪切试验是用来测定试件在某一固定周围压力下的抗剪强度，然后根据三个以上试件，在不同周围压力下测得的抗剪强度，利用莫尔-库仑破坏准则确定土的抗剪强度参数。

三轴剪切试验可分为不固结不排水试验（UU）、固结不排水试验（CU）以及固结排水剪试验（CD）。

1、不固结不排水试验：试件在周围压力和轴向压力下直至破坏的全过程中均不允许排水，土样从开始加载至试样剪坏，土中的含水率始终保持不变，可测得总抗剪强度指标和UCU；2、固结不排水试验：试样先在周围压力下让土体排水固结，待固结稳定后，再在不排水条件下施加轴向压力直至破坏，可同时测定总抗剪强度指标和CUCCU或有效抗剪强度指标和C及孔隙水压力系数；3、固结排水剪试验：试样先在周围压力下排水固结，然后允许在充分排水的条件下增加轴向压力直至破坏，可测得总抗剪强度指标和dCd。

（三）、试验仪器设备1、三轴剪力仪（分为应力控制式和应变控制式两种）。

应变控制式三轴剪力仪有以下几个组成部分（图8-1）：图8-1 应变控制式三轴剪切仪1－调压桶；2－周围压力表；3－周围压力阀；4－排水阀；5－体变管；6－排水管；7－变形量表；8－测力环；9－排气孔；10－轴向加压设备；11－压力室；12－量管阀；13－零位指标器；14－孔隙压力表；15－量管；16－孔隙压力阀；17－离合器；18－手轮；19－马达；20－变速箱。

（1）三轴压力室压力室是三轴仪的主要组成部分，它是由一个金属上盖、底座以及透明有机玻璃圆筒组成的密闭容器，压力室底座通常有3个小孔分别与围压系统以及体积变形和孔隙水压力量测系统相连。

粗粒料强度和变形的大型三轴试验研究

第 10 期秦红玉等：粗粒料强度和变形的大型三轴试验研究 1 5 7 7
指标
试样编号
A（文献［12］）
B
C
颗粒形状
高棱角
高棱角
高棱角
泥岩掺合量／%
10
15
干密度／ｇ·ｃｍ－３
1.56
2.13
2.12
最大粒径／ｍｍ
53
60
60
径径比／ｄ
5.7
5.0
5.0
不均匀系数 Cu 曲率系数 Cc 岩性
1.50
0.90 玄武岩
52.5
52.5
1.07
1.07
弱风化石英状砂岩
4 试验成果与分析
文章编号：1000-7598-(2004)10－1575－06
粗粒料强度和变形的大型三轴试验研究
秦红玉 1，刘汉龙 1，高玉峰 1，戴鹏飞 2
（１．河海大学岩土工程研究所，江苏南京 210098；２．江苏省交通规划设计院，江苏南京 210065）
摘要：通过大型三轴试验，对高低围压下粗粒料的应力应变特性、抗剪强度、内摩擦角和颗粒破碎特性进行了对比分析，
results indicate that under high confining pressures coarse aggregates are characterized by strain hardening and volumetric
compression, Mohr-Coulomb envelope and relationship between peak principal stress ratio and dilatancy approximate to linear, while

粗粒土体变规律大型三轴试验研究

ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃｏｍｐａｉｓｒｏｎｗｉｔｈｂｏｔｈＤｕｎｃａｎ・Ｃｈａｎｇｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｔａｎｇｅｎｔｐｏｉｓｓｉｏｎ’ Ｓｒａｔｉｏｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｎｕｍｅｉｒｃａｌｍｅｔｈｏｄ
水利水电技术
第４４卷
２０１３年第６期
粗粒土体变规律大型三轴试验研究
孟飞，张家生，胡奇凡，陈晓斌，王启云
（１．中南大学土木工程学院，湖南长沙４１００７５；２．铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津３００２５１）
ｗｈｉｃｈｔｈｅｖｏｌｕｍｅｔｉｒｃｓｔｒａｉｎｏｆｔｈｅｓｏｉｌ — ｓａｍｐｌｅｉｎｔｈｅｔｅｓｔｉｓｐｒｅｄｉｃｔｅｄ．Ｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓｈｏｗｓｔｈａｔｈｅｔｍｏｄｉｉｆｅｄｍｏｄｅｌｃａｎｒｅａｓｏｎ —
张模型及其改进模型应用于粗粒土研究中；张嘎
型及Ｅ—Ｋ模型对粗粒土体积应变特性的预测往往存在较大偏差，且不能反映粗粒土的剪胀性。为建
立适用于粗粒土的应力应变关系，国内外学者进行
并提出了改进模型；徐明，宋二祥 ¨ 以由机动摩擦角控制的Ｍｏｈｒ — Ｃｏｕｌｏｍｂ准则作为屈服准则，提出一个能够反映粗粒土剪胀和剪缩特性的应变硬化模型。ＭｃＤｏｗｅＨ ¨ 和Ｓａｌｉｍ１３］则通过颗粒破碎与荷载、颗粒粒径的关系，从颗粒破碎耗能角度出发，提出了考虑土体剪胀性的本构模型；刘萌成等 ¨

某粗粒土大型三轴剪切试验研究

Ｒｅｅｃｉａｃｒａｎｃａｒｅｓｉｂｙｌｇｒ — ｘｉｌｓｅｒｔｓｓａｒｈＯｌｅｔｉｏｓｏｌａｒｅｔｉ— ａｈａｅｔａ
ＬＩＸｉｏｕａ —ｙｎ，ＺＨＡＯｏＢａ —ｐｉｇｎ
（ｕｎｚｏｔｒｏｓｒａｃｃｅｃｅｅｒｈＩｓｔｔ，ｕｎｚｏ５０２，ｈａＧａｇｈｕＷａｎｅｖｎｙＳｉｅＲｓａｃｎｔｕｅＧａｇｈｕ１２０Ｃｉ）ｅＣｎｉｎ
Ａｂｔａｔ：ｏｈｈｒｃｅｉｔｃｆｃａｓｏｌａｇｒ－ａｉｌｓｅｒｔｓｓａｅｃ￣ｉｄｏｏｒｓａｃｈｎｉｅｉｅｔｒｓｏｏｒｅｓｒｃＦｒｔｅｃａａｔｒｓｉｓｏｏｒｅｓｉ，ｌｒｅｔｉｘａｈａｅｔｒａｅｕｔｔｅｅｒｈｔｅｅｇｎｅｒｎｇｆａｕｅｆｃａｓ
收稿日期：０１３０２１－－０４作者简介：晓云（９ｌ）女，北省张家市人，理工程师李１８一，河助
要：针对粗粒土的特点，用大型三轴剪切试验对粗粒土的工程性质进行了试验研究。通过试验数据绘制粗采
粒土的压力变形关系曲线，并求取非线性应力应变参数，为数值计算提供依据。关键词：粗粒土；三轴仪；抗剪强度；三轴剪切试验中图分类号：Ｕ４Ｔ４文献标识码：Ａ
８６
李晓云，宝平．赵某粗粒土大型三轴剪切试验研究

粗粒土CT三轴流变试验研究_姜景山

1
引
言
过大的流变变形会导致土石坝面板或坝体出现裂缝，引起渗漏，影响坝体的安全运行。因此，粗粒土的流变对坝体变形的影响不容忽视[4]，众多学者对此开展了较多的研究。目前，对粗粒土流变的研究主要集中在试验研究和本构模型研究等方面。试验研究方面，Perkin 通过压缩流变试验研究了沉降速率与时间之间的关系，发现两者间存在较好的对数关系，并将此应用到堆石坝流变分析中[3]。由于刚性侧限应力状态与粗粒土的实际状态间存在一定差异，所以后来的研究基本采用三轴流变试验来研究粗粒土的流变特性 [5
－ 7]
相当一部分土石坝在建成并投入使用后，后期变形明显且较长时间内达不到稳定状态。如澳大利亚的赛莎娜（Cethana）坝，自 1971 年建成运营 10 a 后坝体的沉降仍在发展之中[1]。中国的第一座面板堆石坝——西北口面板堆石坝自 1989 年建成运营 7 a 后坝体的变形仍未稳定[2]。从众多已有的土石坝沉降观测资料分析得知，坝体在竣工后的变形一般约占坝高的 0.1%，其中相当一部分是由于粗粒土的流变所引起的[3]。
。
由此可见，目前对粗粒土的流变进行研究主要集中在力学试验和本构模型等方面，对流变机制进行研究尚不多见。粗粒土是由大小不同、形状各异、成分不一的颗粒所组成的集合体，因为结构相对简单，其力学性质主要体现在颗粒本身（颗粒大小、颗粒形状、母岩性质等）和颗粒间相互作用（相互作用力、颗粒运动等）两方面。而对于颗粒间相互作用是目前研究中较少涉及的内容，也是进行粗粒土变形机制研究的重要方面。因此，了解粗粒土流变过程中颗粒的运动规律对于加深理解粗粒土的流变性质具有重要意义。通过 CT 三轴流变试验可以实时、无损地对粗粒土流变中颗粒的运动状态进行监控，是目前进行粗粒土颗粒运动研究非常有效的方法。本文以此为研究手段，对粗粒土的流变机制进行了初步的探讨。