三轴试验.

密砂

取曲线的最大偏差应力值 作为(1-3)f 取规定的轴向应变值（通 常15%）所相应的偏差应 力作为(1-3)f 以最大有效主应力比 ((1/3)max处的偏差应 力值作为(1-3)f
( 1 - 3 ) f
松砂

15%
1
三轴试验确定土的强度包线
1 - 3 ( 1 - 3 ) f
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 。
3.固结排水试验
•试样的安装、固结和剪切，与固结不排水试验的 相应步骤相同，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％。
土的抗剪强度指标随试验方法、排水条件的不同而异，对于 具体工程问题，应该尽可能根据现场条件决定采用实验室的试验 方法，以获得合适的抗剪强度指标 试验方法 不排水剪或 快剪（UU） 适用条件 地基土的透水性和排水条件不良，建筑物施 工速度较快
三轴剪切试验
•一.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 。
排水剪或慢 剪（CD）
固结不排水 剪或固结快 剪（CU）
地基土的透水性好，排水条件较佳，建筑物 加荷速率较慢
建筑物竣工以后较久，荷载又突然增大，或 地基条件等介于上述两种情况之间
试验条件与现场条件
2 1
固结不排水试验
的对应关系
固结排水试验 在1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
应力特点与试验方法
横梁Biblioteka Baidu
常用试验类型
类型 固结 排水 固结 不排水 施加 3 固结 施加 1 -3 排水 量测 体变 孔隙水 压力
百分表
量力环
量 水 管
试 样
孔压 量测
固结
不排水
不固结 孔隙水 不固结 不排水 不排水 压力
围压 力 3 阀门
马达
阀门
破坏偏差应力取值方法
1-3
( 1 - 3 ) f
3=500kPa 3=300kPa 3=100kPa

强度包线

c O
3
1f

15%
1
由不同围压的三轴试验，得到破坏时相应的（1-)f 分别绘制破坏状态的莫尔应力圆，其公切线即为强度包
线，可得强度指标c与
仪器设备
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。
2.固结不排水试验 •试样排水固结按下列步骤进行： • （1）开孔隙水压力阀，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，测定排水管读数和孔隙水压力 读数。 • （2）微调压力机升降台，使活塞与试样接触 ，此时轴向变形百分表的变化值为试样固结时的高 度变化。
常规三轴试验优缺点


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，可控制 设备操作复杂
现场很难试验
常规三轴试验是在轴对称下进行的