土的三轴剪切试验
土的抗剪强度三轴压力实验流程以及优点
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土的抗剪强度三轴压力实验流程以及优点
内容:
土的抗剪强度是评价土体强度的一个重要指标。
为了测试土体的抗剪强度,通常采用三轴压力实验。
三轴压力实验的基本流程如下:
1. 取样:采用无扰动采样获得代表性的土样。
2. 处理样品:将土样制成三轴试验规定的圆柱形试件,两端平整,侧面涂油。
3. 饱和样品:将试件放入三轴仪的样品室内,从下端灌入水使试件饱和。
4. 固结:关闭排水,加载轴向压力使试件达到所需的初始应力状态并固结。
5. 剪切:保持轴向压力不变,逐步加载横向压力使试件发生剪切破坏。
记录各阶段的应变和位移。
6. 分析:根据加载过程中试件的应力和应变关系,绘制应力-应变曲线和抗剪强度包线,计算抗剪强度参数。
三轴压力实验的优点:
1. 可以准确控制和测量各向应力状态。
2. 可以获得土体抗剪强度的重要参数:粘聚力和内摩擦角。
3. 可通过改变固结压力模拟土体不同的初始应力状态。
4. 可通过饱水和排水条件模拟土体的饱水和不饱水状态。
5. 试验设备成熟,测试过程可靠,结果准确。
6. 可通过不同条件的试验对比分析土体抗剪强度的各种影响因素。
综上,三轴压力实验是获得土体抗剪强度参数的标准实验方法,对于土工 engineering 和地基基础设计具有重要意义。
三轴剪切试验
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下圆盘之间,再用钢丝锯或削土刀紧靠侧板,由上往下细心切削,边切削边转动圆盘,直
到土样被削成规定直径为止。然后按试验要求的试样高度,截取试样,并削平上下两端,
见附图 10.7。 对于较硬的土样,先用削土刀或钢丝锯切取一稍大于规定尺寸的土样,上下两端削平,
3124来自5附图 10.6 饱和器
1.土样筒;2.紧箍;3.夹板; 4 一拉杆;5.透水石
1 3
2
3 附图 10.7 切土盘
1.轴 2.上盘 3.下盘
2 1
附图 10.8 切土器
1.土样 2.切土器 3.支架
附图 10.9 应变控制式三轴剪切仪
l.调压筒;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.量力环;9.排气孔;10.轴向 加压设备;1l.压力室;12.量管阀;13.零位指示器;14.孔隙压力表;15.量管;16.孔隙压力阀;17.离合器;18.手轮
⑶反压力饱和:试样要求完全饱和时,应对试样施加反压力。反压力系统和周围压力 系统相同(对不固结不排水剪试验可用同一套设备施加),但应用双层体变管代替排水量管。 试样装好后,调节孔隙水压力等于大气压力,关闭孔隙水压力阀、反压力阀、体变管阀、 测记体变管读数。开周围压力阀,先对试样施加 10~50kPa 的周围压力,开孔隙水压力阀, 待孔隙水压力变化稳定,测记读数,关孔隙水压力阀。反压力应分级施加,同时分级施加 周围压力,以尽量减少对试样的扰动。周围压力和反压力的每级增量宜为 30kPa,开体变 管阀和反压力阀,同时施加周围压力和反压力,缓慢打开孔隙水压力阀,检查孔隙水压力 增量,待孔隙水压力稳定后,测孔隙水压力和体变管读数,再施加下一级周围压力和反压 力。计算每级周围压力引起的孔隙水压力增量,当与之比u/30.98 时,认为试样饱和。
三轴剪切试验
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5
的水从试样底座进入,待上部溢出,水头高差一般在 1m 左右,直至流入水量 和溢出水量相等为止。
(3) 反压力饱和法。试件在不固结不排水条件下,在土样顶部施加反压力, 但同时应在试样周围施加侧压力,反压力应低于侧压力 5kPa,当试样底部孔 隙压力其比值∆u/∆σ3>0.98 时被认为是饱和的,否则再增加反压力和侧压力使 土体内气泡继续缩小,直至满足∆u/∆σ3>0.98 的条件。 六、不固结不排水剪(UU)试验
许排水,这样从开始加压直至试样剪坏,土中的含水量始终保持不变,孔隙水压 力也不可能消散,可以测得总应力抗剪强度指标cu,φu。 2、固结不排水剪试验(CU)
试样在施加周围压力时,允许试样充分排水,待固结稳定后,再在不排水的 条件下施加轴向压力,直至试样剪切破坏,同时在受剪过程中测定土体的孔隙水 压力,可以测得总应力抗剪强度指标ccu,φcu和有效应力抗剪强度指标c’,φ’。 3、固结排水剪试验(CD)
(3) 调压阀的灵敏度及稳定性;
(4) 精密压力表的精度和误差;
(5) 稳压系统是否存在漏气现象;
(6) 管路系统的周围压力、孔隙水压力、反压力和体积变化装置以及试样上
下端通道接头处是否存在漏气漏水或阻塞现象
(7) 孔压及体变的管道系统内是否存在封闭气泡,若有封闭气泡可用无气泡
水进行循环排气;
(8) 土样两端放置的透水石是否畅通和浸水饱和;
四、试验前的检查和准备
1、仪器性能检查
图 9~7 承膜筒 模筒
1-三轴仪底座;2-透水石;3-试样; 座;2-透水石;3-制样圆膜;(两片合成)
3
图 9~8 砂样制备 1-仪器底
三轴试验
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剪切试样按下列步骤进行: (1)将轴向测力计、轴向变形百分表及孔隙 水压力读数均调整至零民。 (2)选择剪切应变速率,进行剪切。粘质土 每分钟应变为0.05%~0.1%;粉质土每分钟应变 0.1%~0.5%。 (3)测记轴向压力、孔隙水压力和轴向变形。 (4)试验结束,关电动机和各阀门,开排气 阀,排除压力室内的水,拆除试样,描述试样破 坏形状。称试样质量并测定含水量。
破坏后的试样
1.不固结不排水试验
(1)剪切应变速率宜为每分钟应变0.5%~ 1.0%。 (2)启动电动机,开始剪切。试样每产生 0.3%~0.4%的轴向应变,测记一次测力计读数和 轴向变形值。当轴向应变大于3%,每隔0.7%~ 0.8%的应变值测记一次读数。 (3)当测力计读数出现峰值时,剪切应继续 进行,超过5%的轴向应变为止。当测力计读数无 峰值时,剪切进行到轴向应变为15%~20%。 (4)试验结束,关电动机,关周围压力阀, 开排气阀,排除压力室内的水,拆除试样,描述 试样破坏形状。称试样质量,并测定含水量。
4.3.2 三轴压缩试验
横梁
试样应力特点
与试验方法
百分表
量力环
量 水 管
试 样
强度包线 试验类型 优缺点
孔压 量测
围压 力 3 阀门
马达
阀门
二、试验方法:
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c 和φ ; 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 或有效抗剪强度 指标 和及孔隙水压力系数; 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 。
【大学实验】土的三轴剪切试验PPT
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• 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。
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• 2.将需加的水量喷洒到土料上,稍
静置后装入塑料袋,然后置于密闭容 器内、至少20小时,使含水量均匀。 取出土料复测其含水量,若所测含水 量与要求含水量差值在1%以内,则可 以进行击实土样,否则需调整含水量 至符合要求为止。
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• 三、试样安装
• ⑴ 打开孔隙压力阀,使仪器底座充水, 将煮沸过的透水石滑入仪器底座上,放上 一张滤纸,关闭孔隙压力阀。
• ⑵ 活动三瓣膜后将试样取出,上面放好滤 纸和透水石,放到仪器底座上。
• ⑶ 把乳胶膜放在承膜筒内,二头翻在承膜 筒上通过吸吸气孔加真空负压。使乳胶膜 紧贴在承膜筒内壁上,然后套入试样外面。 放气,翻下乳胶膜二头取下承膜筒。
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• ⑷ 把试样下端的乳胶膜与仪器底座用乳胶 带扎紧。然后放上对开膜(保护试样)和 上帽,同样将上帽和乳胶膜扎紧。取走对 开膜。
• ⑸ 装上压力室(注意不要碰试样),并从 注水孔向压力室注满水扭好注水孔的封闭 螺丝。
• ⑹ 关闭排水阀,记下排水量管及孔压表读 数。
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四、试样排水固结:
⑴ 施加σ3固结周压力( 100、200、 300KPa),并读排水量管读数,(注
意管中不得有气泡)。
⑵ 慢慢打开孔压阀,量测孔隙压力,
计算孔压系数。
⑶ 慢慢打开排水阀,使试样中的水通
过顶帽流入量水管(试样开始固结),
使孔隙压力慢慢消pp散t课件。
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⑷ 不断观察量水管读数,同时注意保持量水管水 面应置于试样中心高度处。
土工试验-三轴剪切试验指导书
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三轴剪切试验第一节 概述三轴剪切试验被认为是测定土的抗剪强度的一种较完善的方法。
与直剪试验相比,三轴剪节试验有以下优点:1、能控制试验过程中试样的排水条件;2、能量测试样固结和排水过程中的孔隙水应力;3、试样内应力分布均匀。
三轴剪切试验能得到不同条件下土的抗剪强度指标和变形参数。
根据试验过程中排水条件的不同,将三轴试验分为不固结不排水剪(UU )、固结不排水剪(CU )和固结排水剪(CD )等三种类型。
第二节 试验原理和计算公式三轴剪切试试样为圆柱状如图11-1。
试验过程中测量以下参数:1、周围压力,2、竖向应力增量q,3、竖向变形量或竖向应变ε1,4、试样底部的孔隙水应力u,5、试样顶部接排水管量测试样排水量,6、反压力。
不同类型的三轴剪切试验加载过程如下:一、不固结不排水剪(UU )一组试验通常需四个试样,试验加载顺序如下:1、在每个试样的周围施加相同的初始固结应力,待其固结完成后,量测试样轴向变形量和体积变化;2、对各个试样分别施加不同的围压增量作用,在作用期间不允许试样固结排水,量测由产生的孔隙应力u=1u ∆;3、施加竖向偏应q(q 自零开始增加,至试样破坏时达到最大值qmax)。
施加q 的过程中也不允许试样排水。
在加q 的过程中,量测q 的数值、由q 产生的轴向应变和孔隙水应力u=21u u ∆+∆(2u ∆为由q 产生的孔隙水应力)。
值得注意的是,《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)及其它土工试验标准中规定,对于原状土UU 试验步骤为:施加围压在不排水条件下,量测由产生的孔隙水应力u ,即试样的303σσσ∆+=一次施加,且在作用下不排水,然后施加竖向偏应力q 至试样破坏为止,在加q 的过程中量测q 、轴向应变和孔隙水应力u 。
UU 试验在剪切过程中试样的应力状态为:总应力303301σσσσσσ∆+=+∆+=q (11-1)有效压力:31333/u u u ∆-∆-=-=σσσ (11-2)由UU 试验量测得到孔隙应力系数:⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆-+==∆-=∆=∆∆=---131231)1(σσσA A B B B A A q u u q u A u B (11-3)上列各式中:;,,,;.,;,,,2132133131u u u q u u q u ∆+∆=∆----∆∆+∆----∆∆---剪量过程中孔隙水应力产生的孔隙水应力增量分别为主应力增量分别为大主应力增量小小主应力和孔隙水应力分别为大主应力σσσσσσA ,.,,数分别为四个孔隙应力系-----B B A二、固结不排水剪(CU )先给四个试样施加不同的围压,让试样在作用下固结排水(该步骤为将施加初始固结应力和围压增量两步合并),在作用下试样固结完成后,施加轴向偏听偏应力q。
三轴试验
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试验条件与现场条件 的对应关系
固结排水试验
2 1
固结不排水试验
层固结后, 在1层固结后,快速施工 层 层固结后 快速施工2层
不固结不排水试验 粘土地基上的分层慢 速填方 软土地基上的快速填方
常规三轴试验优缺点
单元体试验, 单元体试验,试样内应力和应变相对均匀 应力状态和应力路径明确 排水条件清楚, 排水条件清楚,可控制 破坏面不是人为固定的 设备操作复杂 现场无法试验 常规三轴试验不能反映σ 常规三轴试验不能反映σ2的影响
4.3.2
横梁
力
百分表
量力环
量 水 管
试 样
量
力σ
二、试验方法: 试验方法:
三轴剪切试验可分为不固结不排水试验(UU)、固结 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) 不排水试验(CU)以及固结排水剪 试验(CD)。 试验(CD)。 不固结不排水试验: 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, 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, 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c 指标c 和φ ; 固结不排水试验: 2、固结不排水试验:试样先在周围压力下让土体排水固 待固结稳定后, 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, 至破坏,可同时测定总抗剪强度指标 和 或有效抗剪强度 和及孔隙水压力系数; 指标 和及孔隙水压力系数; 固结排水剪试验:试样先在周围压力下排水固结, 3、固结排水剪试验:试样先在周围压力下排水固结,然 轴向压力直至破坏, 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 。
三轴剪切试验
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三轴剪切试验
试验目的:
三轴剪切试验是测定土体抗剪强度的
一种方法,通常用3~4个圆柱形试样,分别在不同的恒定围压力下(即小主应力σ3)施加轴向压力(即主应力差σ1-σ3)进行剪切直至破坏,然后根据摩尔—库仑理论,求得土的抗剪强度参数c、φ值。
同时,试验过程中若测得了孔隙水压力还可以得到土体的有效抗剪强度指标c′、φ′和孔隙水压力系数等。
试验方法:
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;
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或有效抗剪强度
指标和及孔隙水压力系数;
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。
试验指导书:三轴剪切试验的目的、方法、试验指导书与试验记录表
试验仪器图片:。
土的三轴剪切试验
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实验五 土的三轴剪切试验学 时:2学时实验性质:综合型实验一、目的要求:土的三轴剪切试验是综合性试验,通过对试验的设计,能获得在不同的排水条件下土的应力与应变的关系和强度参数。
通过试验加深对土力学基本理论的理解,培养学生的动手能力和创新能力。
掌握土的三轴剪切试验基本原理和试验方法,了解试验的仪器设备,熟悉试验的操作步骤,掌握三轴剪切试验成果的整理方法,根据试验成果绘制应力与应变的关系曲线,计算土的内聚力和摩擦角。
二、试验原理:一般认为,土体的破坏条件用莫尔-库仑(Mohr-Coulomb )破坏准则:土体在各向主应力作用下,作用在某一应力面上的剪应力τ与法向应力σ之比达到某一比值,土体将沿该面发生剪切破坏。
莫尔-库仑破坏准则的表达式为:φσσφσσsin 2cos 23131++=-C 。
1σ大主应力,3σ小主应力,C 土的粘聚力,φ土的内摩擦角。
三轴剪切试验就是根据莫尔-库仑破坏准则测定土的强度参数粘聚力c 和内摩擦角φ。
三、试验方法:根据加载类型的不同,三轴剪切试验又可分为三种试验方法:不固结不排水剪(UU);固结不排水剪(CU);固结排水剪(CU)。
四、仪器设备:1.应变控制式三轴仪(图5. 1—1):由压力室、轴向加压设备、周围压力系统、反压力系统、孔隙水压力量测系统、轴向变形和体积变化量测系统组成。
2.附属设备:包括击样器、饱和器、切土器、原状土分样器、切土盘、承膜筒和对开圆膜,应符合下图要求:1)击样器(图5. 1-2),饱和器(图5. 1-3)。
2)切土盘、切土器和原状土分样器(图5. 1-4)。
3)承膜筒及对开圆模(图5. 1—5及图5. 1—6)。
3.天平:称量200g ,最小分度值0. 0lg ;称量1000g ,最小分度值0. 1g 。
4.橡皮膜:应具有弹性的乳胶膜,对直径39. 1和61. 8mm 的试样;厚度以0. 1~0. 2mm 为宜,对直径101mm 的试样,厚度以0. 2~0. 3为宜。
直剪试验和三轴剪切试验对比分析
![直剪试验和三轴剪切试验对比分析](https://img.taocdn.com/s3/m/4caee32d1fd9ad51f01dc281e53a580216fc50b2.png)
直剪试验和三轴剪切试验对比分析直剪试验(also known as the shear test)和三轴剪切试验(also known as the triaxial shear test)是土力学领域常用的试验方法,用于确定土壤的剪切强度参数和剪切应力-应变关系。
虽然这两种试验方法都是用于研究土壤的剪切性能,但它们在试验原理、试验设备、试验变量和试验结果方面存在一些不同之处。
下面将针对这些方面进行比较分析。
在试验原理方面,直剪试验是通过施加垂直于土体剪切平面的应力来实现的。
试样以垂直于剪切平面的方向应用剪切力,应变量通常是剪切位移,试验过程直观简单。
而三轴剪切试验则是通过施加三个相互垂直的应力来进行的。
试样在垂直剪切平面上施加垂直于该平面的应力,应变通常位移是沿三个方向的应变量。
这两种试验的原理差异使得它们在不同的试验条件下分析土壤剪切行为提供了不同的途径。
在试验设备方面,直剪试验设备相对简单,通常由剪切装置、变形计和荷载平台组成。
而三轴剪切试验设备则较为复杂,试验框架、油压装置和压力孔等组成。
三轴试验中的油压装置可以提供不同应力状态下的试验条件,更加灵活和全面。
但同时也需要更高的试验设备和成本。
在试验变量方面,直剪试验主要考虑的是土体的剪切强度参数,如极限剪切强度和剪切模量等。
而三轴剪切试验则可以研究土体的剪切强度参数,同时还可以获得土体的应力-应变关系。
三轴剪切试验可以模拟不同应力路径下的剪切行为,更全面地研究土体的力学性质。
在试验结果方面,直剪试验结果比较直观,可以获得土壤的抗剪强度和摩擦角等重要参数。
而三轴剪切试验结果可以获得土壤的强度参数,并可以绘制应力-应变曲线以研究土壤的应变特性。
三轴试验给予的应力状态,用于土体工程力学中的现象和问题更丰富和准确。
综上所述,直剪试验和三轴剪切试验在试验原理、试验设备、试验变量和试验结果等方面存在一定的差异。
选择合适的试验方法取决于所研究的土壤的力学性质以及实际应用的需要。
三轴试验报告
![三轴试验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/e1dc393902d8ce2f0066f5335a8102d276a261c1.png)
三轴试验报告引言:三轴试验是一种常用的地质力学试验方法,通过对土壤样品的加载和变形进行观测和分析,以了解土壤力学性质和工程行为。
本报告旨在分析和总结三轴试验的实验结果,并对土壤的力学特性进行评估和解释。
一、实验目的三轴试验旨在研究土壤在不同应力状态下的力学特性,包括抗剪强度、应力应变关系和变形特性等。
通过本次实验,我们希望了解土壤的抗剪强度、塑性和压缩特性。
二、实验装置和方法本次试验使用了常规的三轴试验装置,包括试验设备、介质装置和传感器等。
试验过程中,首先根据土壤的物理性质选取了适当的试样,并将其制备成规定的尺寸和密度。
然后,我们在试样上施加一定的垂直荷载,并通过三轴装置施加一定的径向和切向应力。
在试验过程中,我们根据实验要求逐步增加荷载,直至试样破坏。
三、实验结果分析根据试验数据和实验结果,我们得出以下结论:1. 抗剪强度:通过三轴试验获得了土壤的抗剪强度参数,包括摩擦角和内聚力。
实验结果表明,土壤的抗剪强度与应力状态、密实度和颗粒特性有关。
高密度和尺寸较大的颗粒通常表现出较好的抗剪强度。
2. 应力应变关系:三轴试验结果还提供了土壤的应力应变关系,其中包括应力路径、应变曲线和模量等。
试验结果显示,土壤的应变特性在不同应力状态下表现出不同的非线性和弹塑性行为。
3. 变形特性:通过三轴试验,我们还能得到土壤的变形特性,如压缩系数、剪胀性和渗透系数等。
实验结果表明,土壤在受到应力加载时会出现不同程度的压缩变形和剪切变形。
四、实验误差和改进在本次实验中,我们认识到存在一些实验误差和不足之处。
其中包括采样过程中的干扰、试样制备的不均匀性以及实验过程中的操控误差等。
为了提高实验结果的准确性和可靠性,我们可以采取以下改进措施:加强对土样的采集和处理、优化试样的制备过程、加强实验操作的规范和标准化、提高仪器设备的精度和稳定性等。
五、实验应用和意义三轴试验在工程领域中具有重要的应用价值和深远的意义。
通过对土壤力学性质的研究和评估,可以为岩土工程设计和施工提供基础数据和依据。
三轴剪切试验
![三轴剪切试验](https://img.taocdn.com/s3/m/6a0bdff08ad63186bceb19e8b8f67c1cfbd6ee55.png)
三轴剪切试验
三轴剪切试验是一种常见的土工试验方法,用于确定土壤在三个方向上的剪切性质。
该试验通常用于土壤力学和工程设计领域,以评估土壤的稳定性和承载能力。
在三轴剪切试验中,土样被置于一个特殊的三轴装置中,该装置可以施加水平应力和垂直应力,同时通过加速度计和位移计来测量土样的变形和应变。
在试验的过程中,水平应力和垂直应力可以分别增加,直到土样产生剪切变形。
试验结果可以用于确定土壤的抗剪强度和剪切模量,以及土壤的变形性质。
三轴剪切试验是一种可靠和准确的土工试验方法,可以为工程设计和土壤力学研究提供重要的数据。
在实际应用中,三轴剪切试验可以用于评估不同类型的土壤,包括黏性土、砂土和粘性土。
此外,该试验还可以用于评估土壤的稳定性和承载能力,以及确定土壤的物理特性和力学特性。
总之,三轴剪切试验是一项重要的土工试验方法,可以为工程设计和土壤力学研究提供有价值的数据。
该试验的结果可以用于评估土壤的稳定性和承载能力,以及确定土壤的物理和力学特性,为工程设计提供科学依据。
三轴试验报告范文
![三轴试验报告范文](https://img.taocdn.com/s3/m/89467b43a7c30c22590102020740be1e650ecccf.png)
三轴试验报告范文摘要:本次试验通过三轴试验方法对土体的剪切性能进行了研究。
试验采用岩石力学试验系统,对不同类型的土样进行三轴剪切试验,通过测量不同应力水平下的应变和剪切强度参数,分析土体在不同应力状态下的变形和强度特性。
试验结果表明,在不同应力水平下,土体的剪切刚度和剪应变均呈现线性增长,与毛细剪切带理论相符。
本试验为深入了解土体的剪切性能提供了理论基础和参考依据。
关键词:三轴试验、剪切性能、应力水平、剪切强度、应变1.引言在土木工程中,土体的剪切性能是设计和施工的重要参数之一、有效评估土体的剪切性能可以为土体工程安全性和可靠性提供科学依据。
三轴试验是一种常用的试验方法,通过对土样施加多个应力水平,并测量土样的应变和剪切强度参数,研究土体在不同应力状态下的变形和强度特性。
本次试验旨在通过三轴试验来研究土体的剪切性能,并提供理论基础和参考依据。
2.试验方法2.1试验设备本次试验采用了岩石力学试验系统,包括三轴试验机、变形计、应变计等。
2.2试验样品本次试验选取了两种不同类型的土样,土样1和土样2、土样1为粘性土,土样2为砂土。
试验样品的直径为50mm,高度为100mm。
2.3试验步骤(1)准备试验样品,对样品进行标记并记录初始尺寸。
(2)将试验样品放入三轴试验机中,施加适当的侧压力。
(3)施加顶部载荷,增加应力水平。
(4)在不同应力水平下,测量土样的应变和剪切强度参数。
(5)重复步骤(3)和(4),直至达到预定的应力水平。
3.试验结果3.1应变-应力关系3.2剪切强度参数通过应变-应力关系曲线,计算出不同应力水平下的剪应变和强度参数。
表1为土样1和土样2在不同应力水平下的剪应变和强度参数。
(插入表1)4.结果分析通过试验结果的分析,可以得出以下结论:(1)土样的剪切刚度和剪应变在不同应力水平下均呈现线性增长,与毛细剪切带理论相符。
(2)土样1相比土样2在相同应力水平下具有较大的剪应变和剪切强度。
(3)土样的剪切性能受到应力水平的影响较大,随着应力的增加,剪应变和剪切强度均增大。
关于三轴试验的概念
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关于三轴试验的概念
三轴试验(Triaxial test)或三轴剪切试验(Triaxial shear test),是土力学中现有决定剪应力强度参数最可靠的方法之一。
它在例行性试验或研究中广泛为使用。
在此试验中,一般所之土壤试体直径约1.4英寸(36毫米),长度为3英寸(76毫米)。
用薄橡皮膜包裹之试体放在一装有水或甘油之圆塑胶容器内。
经由容器内液体之压缩对试体施加围压。
要造成试体受剪破坏,我们必须透过一垂直之加载活塞来施加轴向应力。
黏土之压密-排水试验需要相当长的时间。
为此,可以为这些土壤做压密-不排水附带孔隙水压量测之试验来得到排水剪力强度参数。
因为在施加轴差应力时不准许试体排水,所以试验可以快速进行。
在不压密-不排水试验中,土壤试体在受围压时不准许排水。
试体在不排水的情况下以施加轴差应力来达到剪力破坏。
因为试体在任何一阶段都不排水,试验可以很快的施做完成。
因为施加围压土壤试体中之孔隙水压会增高到u c。
在施加轴差应力孔隙水压会进一步的增高。
三轴剪切试验
![三轴剪切试验](https://img.taocdn.com/s3/m/9aef215ec281e53a5902ff07.png)
2020/3/9
2
实验方法
三轴压缩试验可分为不固结排水试验队 (UU)、固结不排水试验 (CU)、 以及固结排水剪试验(CD)等,在有条件的情况下也可按K0固结进行;
适用范围:测定粘性土和砂性土的总抗剪强度和有效抗剪强度参数。
2020/3/9
3
实验步骤
土样试件制备 ; 试样饱和 :真空抽气饱和法 、水头饱和法 、反压力饱和法 ; 不固结不排水三轴试验(UU试验) (1) 制备土样。将原状土制备成略大于试样直径和高度的毛坯,置于切土器 内用钢丝锯或切土刀边削边旋转,直至满足试件的直径为止,然后按要求 的高度切除两端多余土样; (2) 装土。先把乳胶薄膜装在承膜筒内,用吸耳球从气嘴中吸气,使乳胶薄 膜贴紧筒壁,然后套在制备好试件外面,放在压力室的底座上 (在之前应首 先将压力室底座的透水石与管路系统以及孔隙水测定装置均需充分饱和并 放上一张滤纸),翻下乳胶膜的下端与底座用橡皮筋扎紧,翻开乳胶膜的上 端与土样帽用橡皮筋扎紧,最后装上压力筒拧紧密封螺帽,并使传压活塞 与上样帽接触;
用摩尔-库仑破坏准则表示比较符合实际情况。即土体在各向主应力的作用
下,作用在某一应力面上的剪应力与法向应力之比达到某一比值,土体将
沿该面发生剪切破坏,而与作用的各向主应力的大小无关。摩尔-库仑破坏
准则的表达式为:
1 3 C cos 1 3 sin
2
2
常规三轴试验是取3~4个圆柱体试样,分别在其四周施加不同的恒定周围
实验目的
测定天然土体试件在某一固定周围压力下的抗剪强度 ,是根据摩尔-库
仑破坏准则测定土体的强度参数:凝聚力、内摩擦角 ;
说明:三轴压缩试验是用来测定土样试件在某一固定周围压力下的抗剪
三轴试验
![三轴试验](https://img.taocdn.com/s3/m/8c46d841f01dc281e53af0b5.png)
4.3.2 三轴压缩试验
横梁
试样应力特点
与试验方法
百分表
量力环
量 水 管
试 样
强度包线 试验类型 优缺点
孔压 量测
围压 力 3 阀门
马达
阀门
二、试验方法:
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c 和φ ; 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 或有效抗剪强度 指标 和及孔隙水压力系数; 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 。
破坏后的试样
1.不固结不排水试验
(1)剪切应变速率宜为每分钟应变0.5%~ 1.0%。 (2)启动电动机,开始剪切。试样每产生 0.3%~0.4%的轴向应变,测记一次测力计读数和 轴向变形值。当轴向应变大于3%,每隔0.7%~ 0.8%的应变值测记一次读数。 (3)当测力计读数出现峰值时,剪切应继续 进行,超过5%的轴向应变为止。当测力计读数无 峰值时,剪切进行到轴向应变为15%~20%。 (4)试验结束,关电动机,关周围压力阀, 开排气阀,排除压力室内的水,拆除试样,描述 试样破坏形状。称试样质量,并测定含水量。
安装轴向位移传感器
试样排水固结步骤:
施加周围压力
孔隙水压力阀,测定孔隙水压力。开排水阀。当需测定排水过程时, 测记排水管水面及孔隙水压力值,直至孔隙水压力消散95%以上。固 结完成后,关排水阀,测记排水管读数和孔隙水压力读数。
土的三轴剪切试验
![土的三轴剪切试验](https://img.taocdn.com/s3/m/8bfaaa20c5da50e2524d7fee.png)
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同的恒定周
压力(即小主应力σ3)下施加轴向压力(即主应力差σ1-σ3)进行剪切直至破坏,然后依照摩尔
一库仑理论,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。 本次试验只做饱和试件固结不排水 剪--饱和的试样先在某一周压力下 排水固结,然后在保持不排水的情 况下增加轴向压力直至破坏,同时
【二】试样饱和:
将试样装入饱和器内后,置于抽气罐内、拧紧盖,进行抽气,当真空度接近一个大气压后,对粉质土 (壤上)再继续抽半个小时以上,粘质土抽1小时以上,然后徐徐注入清水,并使真空度保持稳定。 待饱和器完全淹没水中后,停止抽气,慢慢解除抽气罐内的真空,让试样在抽气罐内静置10小时以上, 然后待用。
⑷ 把试样下端的乳胶膜与仪器底座用乳胶带扎紧。然后放上对开膜(保护试样)和上帽,同样将上帽 和乳胶膜扎紧。取走对开膜。
⑸ 装上压力室(注意不要碰试样),并从注水孔向压力室注满水扭好注水孔的封闭螺丝。
⑹ 关闭排水阀,记下排水量管及孔压表读数。
【四】试样排水固结:
⑴ 施加σ3固结周压力( 100、200、 300KPa),并读排水量管读数,(注 意管中不得有气泡)。
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。
2.将需加的水量喷洒到土料上, 稍静置后装入塑料袋,然后置于 密闭容器内、至少20小时,使含 水量均匀。取出土料复测其含水
三轴剪切试验
![三轴剪切试验](https://img.taocdn.com/s3/m/5ff6881b580216fc700afd9c.png)
测定天然土体试件在某一固定周围压力下的抗剪强度 ,是根据摩尔-库 仑破坏准则测定土体的强度参数:凝聚力、内摩擦角 ; 说明:三轴压缩试验是用来测定土样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 摩尔-库仑破坏准则确定土体的抗剪强度参数。一般认为,土体的破坏条件 用摩尔-库仑破坏准则表示比较符合实际情况。即土体在各向主应力的作用 下,作用在某一应力面上的剪应力与法向应力之比达到某一比值,土体将 沿该面发生剪切破坏,而与作用的各向主应力的大小无关。摩尔-库仑破坏 准则的表达式为: 1 3 1 3 C cos sin 2 2 常规三轴试验是取3~4个圆柱体试样,分别在其四周施加不同的恒定周围 压力(小主应力),随后逐渐增加轴向压力(大主应力)直至破坏为止。
说明:请你明白计算公式中每个符号的含义;
2018/11/10 6
数据记录
原始数据记录纸统一采用规定的实验报告纸; 原始数据纸上应该体现以下内容:实验项目名称、实验人姓名、实验日 期、指导教师签名;最重要的一条是实验原始数据应有对应的表明数据代 表的含义的项目名称。
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数据计算与分析
这里提三个问题供思考 1.三轴试验中,怎么确定是否要采用UU、CD、CU试验方法的? 2. UU、CD、CU试验过程中的围压大小怎么确定? 3.三轴试验破坏取值标准如何确定?
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实验结论
请你把前面提到的三个问题的看法,或你对实验结果的有关意见作为实 验感受记录下来。
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实验步骤
(3) 施加周围压力。周围压力大小根据土样埋深或应力历史来决定,若土样 为正常压密状态,则3~4个土样的周围压力,应在自重应力附近选择,不宜 过大以免扰动土的结构; (4) 在不排水条件下测定试件的孔隙水压力; (5) 调整测量轴骸形的位移计和轴向压力测力环百分表的初始“零点”读数; (6) 施加轴向压力,按剪切应变速率取每分钟0.5%~1.0%启动电动机,当试 样每产生轴向应变为0.2%或0.5%时,测计测力环变形和孔隙水压力,直至 土样破坏或应变量进行到20%为止; (7) 试验结束即停机,卸除周围压力并拆除试样,描述试样破坏时形状;
土的三轴剪切试验及抗剪参数计算
![土的三轴剪切试验及抗剪参数计算](https://img.taocdn.com/s3/m/01590370240c844769eaeee5.png)
表1 建筑实验室粘性土在不同含水率下的基本物理性质表2 银珠小区粘性土在不同含水率下的基本物理性质含水率/%261810含水率/%261810密度/(g/cm 3)1.911.861.82密度/(g/cm 3)1.921.881.80比重2.702.702.71比重2.692.702.70孔隙比0.7620.7160.638孔隙比0.8100.6580.625饱和度/%896132饱和度/%867233液限/%31.828.728.7液限/%30.828.728.8塑限/%18.816.416.4塑限/%18.217.617.2土的三轴剪切试验及抗剪参数计算赵中源,马国(西北矿冶研究院,甘肃白银 730900)摘 要: 为了准确计算银珠小区粘性土的抗剪参数,以三轴剪切试验为基础,采用摩尔—库伦破坏准则,推导粘性土粘聚力c 和内摩擦角φ与含水率W 的近似关系。
计算得出,当含水率在10%~26%范围内时,粘聚力与含水率的关系为,内摩擦角与含水率的关系为。
为银珠小区工程建筑设计和施工提供了依据。
关键词: 粘性土;三轴剪切试验;抗剪参数;粘聚力;含水率中图分类号:TU 41 文献标识码:A 文章编号:2095-8412 (2019) 04-066-05工业技术创新 URL : http: // DOI : 10.14103/j.issn.2095-8412.2019.04.012引言土的抗剪参数是反映土在三轴受力状态下力学性能的主要指标,对工程设计和施工有着重要的意义[1-4]。
工程中,一般采用三轴剪切试验获取土的抗剪参数。
由于剪切面不是固定的,因此通过三轴剪切试验能够真实反映土在工程状态下的三轴受力,获得与实际较为接近的抗剪参数,以便于土体的稳定性分析[5-6]。
含水率对土的抗剪参数的影响十分显著。
在不同的含水率下,土体的强度特征往往也表现不同。
本文同时对建筑实验室和白银银珠小区(以下简称“银珠小区”)采集的粘性土进行三轴剪切试验,探寻土的抗剪参数在不同含水率条件下的变化规律,以期为银珠小区工程设计和施工提供依据。
三轴试验固结稳定的标准
![三轴试验固结稳定的标准](https://img.taocdn.com/s3/m/c5dce20d32687e21af45b307e87101f69e31fb8c.png)
三轴试验固结稳定的标准
三轴试验是一种用于测定土体抗剪强度的试验方法。
在试验过程中,土样受到三个方向的压力,分别为垂直压力和两个水平压力。
试验过程中,土样的变形和应力状态会发生变化,最终达到一个稳定状态。
固结稳定是三轴试验的一个重要评价指标,主要包括以下几个方面:
1.体积应变:当土样受到压力作用时,其体积会发生收缩或膨胀。
体积应变是衡量土样变形程度的一个重要指标。
在达到固结稳定时,土样的体积应变应满足一定的要求。
2.剪切应变:在三轴试验中,土样在水平方向上会受到剪切应力的作用。
当土样达到固结稳定时,剪切应变应满足一定的要求。
3.应力状态:在三轴试验中,土样受到的应力状态会发生变化。
当土样达到固结稳定时,其应力状态应满足一定的要求,包括主应力的大小和方向。
4.强度指标:在三轴试验中,土样的强度指标(如抗剪强度)会随着试验过程的进行而发生变化。
当土样达到固结稳定时,其强度指标应满足一定的要求。
需要注意的是,不同的工程背景和土性条件下,三轴试验固结稳定的标准可能会有所不同。
在实际应用中,可以根据工程需求和土性特点来确定合适的固结稳定标准。
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实验五土得三轴剪切试验学时:2学时实验性质:综合型实验一、目得要求:土得三轴剪切试验就是综合性试验,通过对试验得设计,能获得在不同得排水条件下土得应力与应变得关系与强度参数.通过试验加深对土力学基本理论得理解,培养学生得动手能力与创新能力。
掌握土得三轴剪切试验基本原理与试验方法,了解试验得仪器设备,熟悉试验得操作步骤,掌握三轴剪切试验成果得整理方法,根据试验成果绘制应力与应变得关系曲线,计算土得内聚力与摩擦角。
二、试验原理:一般认为,土体得破坏条件用莫尔-库仑(Mohr-Coulomb)破坏准则:土体在各向主应力作用下,作用在某一应力面上得剪应力t与法向应力s之比达到某一比值,土体将沿该面发生剪切破坏.莫尔-库仑破坏准则得表达式为:。
大主应力,小主应力,土得粘聚力,土得内摩擦角。
三轴剪切试验就就是根据莫尔-库仑破坏准则测定土得强度参数粘聚力c与内摩擦角 。
三、试验方法:根据加载类型得不同,三轴剪切试验又可分为三种试验方法:不固结不排水剪(UU);固结不排水剪(CU);固结排水剪(CU)。
四、仪器设备:1.应变控制式三轴仪(图5、1—1):由压力室、轴向加压设备、周围压力系统、反压力系统、孔隙水压力量测系统、轴向变形与体积变化量测系统组成。
2。
附属设备:包括击样器、饱与器、切土器、原状土分样器、切土盘、承膜筒与对开圆膜,应符合下图要求:1)击样器(图5、1-2),饱与器(图5、1-3)。
2)切土盘、切土器与原状土分样器(图5、1-4)。
3)承膜筒及对开圆模(图5、1—5及图5、1—6)。
3。
天平:称量200g,最小分度值0、0lg;称量1000g,最小分度值0、1g。
4.橡皮膜:应具有弹性得乳胶膜,对直径39、1与61、8mm得试样;厚度以0、1~0、2mm为宜,对直径101mm得试样,厚度以0、2~0、3为宜。
图5、1-1应变控制式三轴仪图5、1-2击样器图5、1-3 饱与器1-套环;2-定位螺丝;3-导杆;4-击锤;1-圆模(3片);2-紧箍5-底板;6-套筒;7-击样筒;8-底座3-夹板;4-拉杆;5-透水板图5、1-4原装土与土盘分样器图5、1-5承膜筒图5、1-6对开圆模全自动三轴仪TSZ10-1、0应变控制式三轴仪土样饱与器 QI—1型切土机五、试验步骤:(一)不固结不排水剪试验步骤1 试样得安装步骤:I在压力室得底座上,依次放上不透水板、试样及不透水试样帽,将橡皮膜用承膜筒套在试样外,并用橡皮圈将橡皮膜两端与底座及试样帽分别扎紧。
Ⅱ将压力室罩顶部活塞提高,放下压力室罩,将活塞对准试样中心,并均匀地拧紧底座连接螺母。
向压力室内注满纯水,待压力室顶部排气孔有水溢出时,拧紧排气孔,并将活塞对准测力计与试样顶部.Ⅲ将离合器调至粗位,转动粗调手轮;当试样帽与活塞及测力计接近时,将离合器调至细位,改用细调手轮,使试样帽与活塞及测力计接触,装上变形指示计,将测力计与变形指示计调至零位.Ⅳ关排水阀,开周围压力阀,施加周围压力。
2 剪切试样应按下列步骤进行:I剪切应变速率宜为每分钟应变0、5%~1、0%。
Ⅱ启动电动机,合上离合器,开始剪切。
试样每产生0、3%~0、4%得轴向应变(或0、2mm变形值),测记一次测力计读数与轴向变形值。
当轴向应变大于3%时,试样每产生0、%~0、8%得轴向应变(或0。
5mm变形值),测记一次。
Ⅲ当测力计读数出现峰值时,剪切应继续进行到轴向应变为15%~20%。
Ⅳ试验结束,关电动机,关周围压力阀,脱开离合器,将离合器调至粗位,转动粗调手轮,将压力室降下,打开排气孔,排除压力室内得水,拆卸压力室罩,拆除试样,描述试样破坏形状,称试样质量,并测定含水率。
3 轴向应变应按下式计算:。
式中,轴向应变(%);剪切过程中试样得高度变化(mm);试样初始高度(mm)。
4 试样面积得校正应按下式计算:.式中,试样得校正断面积();试样得初始断面积()。
5 主应力差应按下式计算:。
式中,主应力差(kPa);大总主应力(kPa);小总主应力(kPa);C测力计率定系数(N/0、01mm或N/mV);R——测力计读数(0、01mm);10单位换算系数。
图5、2 主应力差与轴向应变关系曲线图5、3 不固结不排水剪强度包线6以主应力差为纵坐标,轴向应变为横坐标;绘制主应力差与轴向应变关系曲线(图5、2)。
取曲线上主应力差得峰值作为破坏点,无峰值时,取15%轴向应变时得主应力差值作为破坏点.7以剪应力为纵坐标,怯向应力为横坐标,在横坐标轴以破坏时得为圆心,以为半径,在应力平面上绘制破损应力圆,并绘制不同周围压力下破损应力圆得包线,求出不排水强度参数(图5、3)。
(二)固结不排水剪试验步骤1试样得安装步骤:Ⅰ开孔隙水压力阀与量管阀,对孔隙水压力系统及压力室底座充水排气后,关孔隙水压力阀与量管阀。
压力室底座上依次放上透水板、湿滤纸、试样、湿滤纸、透水板,试样周围贴浸水得滤纸条7~9条。
将橡皮膜用承膜筒套在试样外,并用橡皮圈将橡皮膜下端与底座扎紧。
打开孔隙水压力阀与量管阀,使水缓慢地从试样底部流入,排除试样与橡皮膜之间得气泡,关闭孔隙水压力阀与量管阀。
打开排水阀,使试样帽中充水,放在透水板上,用橡皮圈将橡皮膜土端与试样帽扎紧,降低排水管,使管内水面位于试样中心以下20~40cm,吸除试样与橡皮膜之间得余水,关排水阀。
需要测定土得应力应变关系时,应在试样与透水板之间放置中间夹有硅脂得两层圆形橡皮膜,膜中间应留有直径为lcm得圆孔排水。
Ⅱ压力室罩安装、充水及测力计调整应按不固结不排水得步骤进行。
2试样排水固结应按下列步骤进行:Ⅰ调节排水管使管内水面与试样高度得中心齐平,测记排水管水面读数。
Ⅱ开孔隙水压力阀,使孔隙水压力等于大气压力,关孔隙水压力阀,记下初始读数。
Ⅲ将孔隙水压力调至接近周围压力值,施加周围压力后,再打开孔隙水压力阀,待孔隙水压力稳定测定孔隙水压力.Ⅳ打开排水阀。
固结完成后,关排水阀,测记孔隙水压力与排水管水面读数.Ⅴ微调压力机升降台,使活塞与试样接触,此时轴向变形指示计得变化值为试样固结时得高度变化。
3剪切试样应按下列步骤进行:Ⅰ剪切应变速率粘土宜为每分钟应变0、05%~0、1%;粉土为每分钟应变0、1%~0、5%.Ⅱ将测力计、轴向变形指示计及孔隙水压力读数均调整至零。
Ⅲ启动电动机,合上离合器,开始剪切。
测力计、轴向变形、孔隙水压力应按不固结不排水中得步骤进行测记.Ⅳ试验结束,关电动机,关各阀门,脱开离合器+将离合器调至粗位,转动粗调手轮,将压力室降下,打开排气孔,排除压力室内得水,拆卸压力室罩,拆除试样,描述试样破坏形状,称试样质量,并测定试样含水率。
4 试样固结后得高度,应按下式计算:。
式中,试样固结后得高度(cm);试样固结后与固结前得体积变化()。
5 试样固结后得面积,应按下式计算:。
式中,试样固结后得断面积()。
6试样面积得校正,应按下式计算:。
式中,。
7主应力差按不固结不排水试验中给出得公式计算。
8有效主应力比应按下式计算:Ⅰ有效大主应力:。
式中,有效大主应力(kPa);孔隙水压力(kPa)。
Ⅱ有效小主应力:。
式中,-—有效大主应力(kPa)。
Ⅰ有效主应力比:。
9 孔隙水压力系数,应按下式计算:Ⅰ初始孔隙水压力系数:.式中,B初始孔隙水压力系数;施加周围压力产生得孔隙水压力(kPa).Ⅱ破坏时孔隙水压力系数:。
式中,破坏时得孔隙水压力系数;试样破坏时,主应力差产生得孔隙水压力(kPa).10主应力差与轴向应变关系曲线,应按不固结不排水中得规定绘制11 以有效应力比为纵坐标,轴向应变为横坐标,绘制有效应力比与轴向应变曲线(图5、4)。
12 以孔隙水压力为纵坐标,轴向应变为横坐标,绘制孔隙水压力与轴向应变关系曲线(图5、5).13 以为纵坐标,为横坐标,绘制有效应力路径曲线(图5、6)。
并计算有效内摩擦角与有效粘聚力。
图5、4有效应力比与轴向应变关系曲线图5、5孔隙水压力与轴向应变关系曲线图5、6 应力路径曲线Ⅰ有效内摩擦角:。
式中,有效内摩擦角();应力路径图上破坏点连线得倾角()。
Ⅱ有效粘聚力:。
式中,有效粘聚力(kPa);d 应力路径上破坏点连线在纵轴上得截I~(kPa)。
14以主应力差或有效主应力比得峰值作为破坏点,无峰值时,以有效应力路径得密集点或轴向应变15%时得主应力差值为破坏点,按固结不排水中得规定绘制破损应力圆及不同围压力下得破损应力圆包线,并求出总应力强度参数;有效内摩擦角与有效粘聚力,应以为圆心,为半径绘制有效破损应力圆确定(图5、7)。
图5、7固结不排水剪强度包线(三)固结排水剪试验步骤1 试样得安装、固结、剪切应按固结不排水中得步骤进行.但在剪切过程中应打开排水阀.剪切速率采用每分钟应变0、003%~0、012%。
2 试样固结后得高度、面积,应按固结不排水给出得公式进行计算。
3 剪切时试样面积得校正,应按下式计算:.式中,剪切过程中试样得体积变化(cm3);剪切过程中试样得高度变化(cm)。
4 主应力差、有效应力比及孔隙水压力系数按不固结不排水中给出公式进行计算。
5主应力差与轴向应变关系曲线应按不固结不排水中得规定绘制.6 主应力比与轴向应变关系曲线应按固结不排水中得规定绘制。
7以体积应变为纵坐标,轴向应变为横坐标,绘制体应变与轴向应变关系曲线。
8破损应力圆,有效内摩擦角与有效粘聚力应按固结不排水试验中得步骤绘制与确定(图5、8)。
图5、8 固结排水剪强度包线。