浅析粉砂-粉土常规静力的三轴剪切试验结果
土的静三轴剪切试验
土的静三轴剪切试验一、基本原理三轴压缩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围压力（σ3）下，施加轴向压力，即主应力差（σ1-σ3），进行剪切直到破坏；然后根据摩尔-库伦理论，求得抗剪强度参数。
适用于测定细粒土及砂类土的总抗剪强度参数及有效抗剪强度参数。
本次试验主题词：周围压力；轴向压力；不固结不排水剪；固结不排水剪；固结排水剪。
二、仪器设备1．三轴压缩议：应变控制式，由周围压力系统、反压力系统、孔隙水压力量测系统和主机组成。
2．附属设备：包括击实器、饱和器、切土器、分样器、切土盘、承膜筒和对开圆模。
3．天平：称量200g，感量0.019；称量1000g，感量0.1g。
4．橡皮膜：应具有弹性，厚度应小于橡皮膜直径的1／100，不得有漏气孔。
三、操作步骤试样的制备：（1）将制备成大于试样直径和高度的毛坯，放在切土器内用钢丝锯和修土刀，制备成所要求规格的试样（2）试样饱和一般采用真空抽气饱和法，将切好的试样装入饱和器后，先浸没在带有清水的真空饱和缸内，连续真空抽气2-4小时（粘土），然后停止抽气，静置12小时左右即可。
（3）原状试样制备，应将土切成圆柱形试样，试样两端应平整并垂直于试样轴，当试样侧面或端部有小石子或凹坑时，允许用削下的余土修整，试样切削时应避免扰动，并取余土测定试样的含水量。
（4）扰动试样制备，应根据预定的干密度和含水量，在击实器内分层击实，粉质土宜为3一5层，粘质土宜为5一8层，各层土料数量应相等，各层接触面应刨毛。
（5）对于砂性土应先在压力室底座．全依次放上不透水板，橡皮膜和对开圆膜。
将砂料填入对开圆膜内，分三层按预定干密度击实。
当制备饱和试样时，在对开圆膜内注入纯水至1／3高度，将煮沸的砂料分三层填入，达到预定高度。
放上不透水板、试样帽，扎紧橡皮膜。
对试样内部施加5KPa负压力使试样能站立，折除对开圆膜。
（6）对制备好的试样，应量测其直径和高度。
三轴剪切试验
实验十 三轴剪切试验一、概述三轴剪切试验是测定土的抗剪强度的主要方法之一。
它通常用3~4个圆柱形试样分别在不同的围压下施加轴向压力对试样进行剪切，直至破坏，然后根据摩尔——库伦理论，求得土的抗剪强度指标φ和c 。
根据排水条件的不同，三轴剪切试验可分为不固结不排水剪(UU)、固结不排水剪(CU)和固结排水剪(CD)三种试验方法。
不固结不排水剪试验，在施加周围压力σ3和轴向偏应力（σ1-σ3），直至试样剪坏的整个过程中，均不允许试样排水固结，即不让孔隙水压力消散。
固结不排水剪试验，在施加周围压力时，允许试样充分排水固结；在施加偏应力时，不允许排水至试样剪坏。
固结排水剪试验，在施加周围压力和轴向偏应力，直至试样剪坏的整个过程中，使试样充分排水固结。
这里只介绍饱和试样的固结不排水剪试验。
二、试验原理三轴试验采用圆柱形试样，对试样在空间三个坐标方向上施加压力。
试验时先通过压力室有压液体，使试样在三个轴向受到相同的周围压力σ3，并维持整个试验过程不变。
然后通过活塞杆向试样施加垂直轴向压力，直到试样剪坏。
若由活塞杆所加的试样破坏时的压力强度为q ＝σ1-σ3，小主应力是周围压力σ3。
由一个试样所得的σ1和σ3，可以绘制一个极限应力圆。
若干个试样，可得在不同周围压力作用下，试样剪坏时的最大主应力，从而可绘制若干个极限应力圆，作这些应力圆的公切线，便是土的抗剪强度包线，由此包线可求得强度指标c 和φ，附图10.1所示。
三、仪器设备1、常用的三轴剪切仪，按施加轴向压力方式的不同，分为应变控制式和应力控制式两种。
2、应变控制式三轴仪见附图10.9所示。
包括压力室、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。
3、附属设备：击实筒、饱和器、切土盘、切土器和切土架、分样器、承膜筒、天平、量表、橡皮膜等。
附图10.1 抗剪强度包线附图10.2 原状土分样器 1.钢丝架；2一滑杆；3一底座附图10.3 对开圆膜 1.压力室底座；2.透水石；3.制样圆模；4.圆箍；5.橡皮膜；6.橡皮圈1 27 6 54 3附图10.4 承膜筒 1.压力室底座；2.透水石；3.试样； 4.承膜筒；5.橡皮膜；6.上帽1 2 34 5 附图10.5 击实器1.环；2.位螺丝；3.杆；4.击锤；5.底板 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 2 3 4 5 123附图10.7 切土盘 1.轴 2.上盘 3.下盘 12 3 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.轴向四、试验步骤1、使用前三轴剪切仪应进行检查(1)周围压力的精度要求达到最大压力的土1％，测读分值一般应为5kPa ，根据试样强度的大小，选择不同量程的量力环，使最大轴向压力的精度不小于1％。
粉土和粉砂的动力特性试验研究
粉土 (砂) 是具有特殊工程性质的土类, 其特性 与砂和粘土有相似之处, 但又有明显差异, 因此, 不 能简单地套用针对纯净砂土或是粘土得到的试验参 数. 粉土和粉砂结构性较差, 在取土采样、运输过程 中极易扰动失水, 从而使室内试验结果失真; 而重塑 样又常常不能反映土体的原位性质, 从而限制了对 其工程性质的研究.
图 1 取样点剖面图 (单位: m ) F ig. 1 So il p rofile in2situ and p hysica l p rop erties of
so ils (un it: m )
图 2 颗粒级配曲线 F Ig. 2 G ra in size distibu tion cu rve
收稿日期: 2000207220. 基金项目: 浙江省教育厅资助项目 (20010572). 作者简介: 黄 博 (1973- ) , 女, 江苏南通人, 博士, 从事土动力学、地基处理等方面研究. E2m ail: huangbo@ civil. zju. edu. cn
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浙 江 大 学 学 报 (工学版) 第 36 卷
3 重塑样与原位土的差异
土的剪切波速是描述土体性质的一个重要参 量, 与土体动剪切弹性模量 Gmax有着直接的联系, 并 且能同时在野外和室内试验中测试. 研究表明[9], 剪 切波速能反映土体的扰动程度, 还与液化势密切相 关, 土的组构、应力应变历史、超固结等这些影响土 体抗液化强度的因素对剪切波速也有相似的影响.
土工实验指导书及实验报告： 三轴剪切试验
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，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；
2、原状试样
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，直到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。 Nhomakorabea3、试样饱和
（1）真空抽气饱和法 将制备好的土样装入饱和器内置于真空饱和缸，为提高真空度可在盖缝中涂上一层凡士林以防漏气。将真空抽气机与真空饱和缸接通，开动抽气机，当真空压力达到一个大气压力，微微开启管夹，使清水徐徐注入真空饱和缸的试样中，待水面超过土样饱和器后，使真空表压力保持一个大气压力不变，即可停止抽气。然后静置一段时间，粉性土大约10小时左右，使试样充分吸水饱和。另一种所抽气饱和办法，是将试样装入饮和器后，先浸没在带有清水注入的真空饱和缸内，连续真空抽气2～4小时（粘土），然后停止抽气，静置小时左右即可。
（2）空气压缩机的稳定控制器（又称压力控制器）；
（3）调压阀的灵敏度及稳定性；
（4）监视压力精密压力表的精度和误差；
（5）稳压系统有否漏气现象；
（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节头处是否存在漏气或阻塞现象；
（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水进行循环排水；
一、目的
浅析粉砂-粉土常规静力的三轴剪切试验结果
浅析粉砂\粉土常规静力的三轴剪切试验结果摘要：三轴剪切试验是测定土体抗剪强度的主要方法。
本文简要阐述了三轴剪切试验的设备、原理、步骤与方法、影响因素以及粉砂、粉土的三轴剪切试验结果。
关键词：粉砂；粉土；常规静力；三轴剪切试验常规静力的三轴剪切试验是测定土体抗剪强度、变形程度等参数的重要方法。
该方法相对于传统的原位试验法，可以更好的控制土体的受力边界条件，从而得到更为明确的试样应力状态。
三轴剪切试样是通过测定若干个圆柱形试样在不同的周围应力下的土体抗剪强度，利用摩尔-库伦准则而得到土体的抗剪强度等参数。
它是一种较为完善的方法，目前已被岩土工程界广泛采用。
三轴剪切试验还可以通过土体抗剪过程的轴应力与偏应力的关系确定土体的本构非线性参数。
其对高层建设、重型厂房、道路桥梁等大型工程具有重要意义。
一、三轴剪切试验的仪器设备（1）三轴试验仪三轴试验仪是三轴剪切试验最主要的设备，目前广泛采用的是应变控制式的三轴试验仪。
三轴试验仪包含以下几个部分：三轴压力室（三轴试验仪的主要组成部分，是有机玻璃、金属底座与上盖组成的容器），轴向加荷系统（使三轴压力室受轴向力上下移动），轴向压力测量系统（测量试样所受到的轴向压力）、周围压力稳压系统（对三轴压力室的压力进行自动补偿从而使周围压力维持稳定），孔隙水压力量测系统（利用孔压传感器测定试样的孔隙水压力），轴向变形量测系统（由位移传感器测定轴向变形），反压力以及体变系统、数据采集和数据处理系统。
（2）附属设备三轴剪切实验的附属设备包括切土架、切土器、击实筒、承膜筒、天平、游标卡尺、原状土分样器、乳状薄膜、透水石、钢丝锯、空气压缩机、切土刀、毛玻璃板等。
二、三轴剪切试验的原理三轴剪切试验的主要操作步骤：制作土体试样，将其放在三轴压力室内，使孔隙水流过土体试样的下端，并与孔隙水压力测量系统连接，并与上端的透水石以及排水管连通后，向三轴压力室加压，使土体试样的各个方向受到同样大小的压力σ3。
三轴压缩试验结果影响的因素浅析
三轴压缩试验结果影响的因素浅析三轴试验的结果直接影响岩土工程勘察的质量，本文对三轴试验中的围压、孔压消散程度、加荷速率以及饱和度等因素对试验的影响作了详细分析，使试验结果更加可靠。
标签三轴压缩试验；孔隙水压力；围压；饱和度；加荷速率三轴压缩试验是土工试验中的一个重要的力学性质试验，根据其不同试验方法所提供的粘聚力C、内摩擦角φ可用于计算地基承载力、评价地基稳定性、边坡支挡结构土压力等。
因此，测定土的抗剪强度具有重要意义。
三轴压缩试验的优点是能够严格控制试样排水条件、受力条件明确、可以控制大小主应力、能够测量孔隙水压力及体积变化等。
所以《建筑地基基础设计规范》（GB50007- 2011）4.2.4规定当采用室内剪切试验确定抗剪强度时宜选择三轴压缩试验的自重压力下预固结不排水试验（CU），《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）土压力及水压力计算、土的各类稳定性验算时，一般应采用三轴压缩试验（CU或UU）抗剪强度指标。
由于三轴压缩试验结果的准确与否直接关系建筑物的安全与稳定，所以必须在试验过程中了解其影响因素，确保试验结果准确。
1、三轴压缩试验的测试方法按《土工试验方法标准》（GB/T50123-99）要求制备3～4个性质相同的试样，在不同的围压σ3下施加轴向压力σ1，直至试样剪切破坏。
根据破坏时的最大主应力σ1，最小主应力σ3绘制摩尔-库仑线求出粘聚力c、内摩擦角φ。
三轴压缩试验方法根据不同的排水情况分为：（1）不固结不排水试验（UU），（2）固结不排水试验（CU），（3）固结排水试验（CD）。
2、影响三轴压缩试验结果的因素2.1取土试验及试样制备《岩土勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）规定强度试验应采用I级试样，取样方法根据土质情况可采用薄壁取土器、回转取土器及探井取样，取样宜用快速静力连续压力法。
不同取土器适合于不同土质，但很多单位在施工时只携带一种。
少数勘察人员对此重视不够，如规范规定软土层应使用薄壁取土器，倘若使用厚壁取土器，势必对软土造成更大的扰动。
原状与重塑粉土静力三轴固结排水剪切试验结果对比研究
原状与重塑粉土静力三轴固结排水剪切试验结果的对比研究摘要常规静力三轴固结排水剪切试验是室内土工试验中测定土体抗剪强度指标的常用方法，本文对静力三轴试验的试验设备、原理、方法做了简单陈述并给出了原状与重塑粉土的部分相关试验结果对比，分析得出原状土与重塑土的试验结果存在一定差异。
关键词：静力三轴固结排水剪切试验；原状粉土；重塑粉土；试验结果对比中图分类号：c33 文献标识码：a 文章编号：常规静力三轴剪切试验（简称静三轴试验）是室内土工试验中测定土体变形、强度参数主要方法。
相对于原位试验而言，室内静三轴试验能比较明确、容易地控制土体受力的边界条件[1]，不仅能够测得土体的抗剪强度指标，而且能够获得土体在剪切过程中的偏应力与轴向应变关系、孔隙水压力与轴向应变关系或体积变化与轴向应变关系，而且通过上述试验结果还可以获得土体非线性本构模型的相关参数，因此被国内外岩土工程界广为采用。
在土体的变形和强度特性试验研究中，采用原状土样通过三轴固结排水剪切试验可以明确地得出应力-应变-体变关系，由此可以整理出抗剪强度指标、邓肯-张模型参数等工程中经常应用的试验结果。
但当原状土样受到扰动、数量不足或难以获得等情况下，常常需要在实验室内采用重塑土样代替原状土样进行试验。
本文针对原状土样以及采用干装法(膜外敲击+膜内夯击)制备的重塑土样进行了多组固结排水剪切试验，并对原状粉土与重塑粉土的抗剪强度指标进行了对比分析。
1静力三轴剪切试验设备三轴试验仪是casagrande于20世纪30年代发明的。
主要包括以下几个组成部分：三轴压力室、轴向加荷系统、轴向压力量测系统、周围压力稳压系统、孔隙水压力量测系统、轴向变形量测系统、反压力及体变系统、计算机数据采集和处理系统程序。
2静力三轴剪切试验原理常规静力三轴剪切试验的主要步骤如下：将土制成圆柱体套在橡皮膜内或者分层装入对开圆模的橡皮膜内成样，橡皮膜下端绑扎在底座上，上端绑扎在试样帽上，放在密封的压力室中。
有关土的静三轴试验分析
有关土的静三轴试验分析摘要：测定土体的抗剪强度方法有较多，其中，三轴压缩试验被公认为是相对较为有效和完善的方法。
同普通的直剪试验相比，三轴压缩试验有很多的优点,一方面可对试验过程中试样的排水条件进行有效的控制；另一方面能够测试土样固结和排水过程中的孔隙水压力，同时还具有土体试样内应力分布均匀的优点。
通过工程实际经验和大量数据总结，可以看出三轴压缩试验可以实现不同条件下土的抗剪强度指标以及变形参数的测定。
文章通过分析和研究土的静三轴压缩试验，并根据在试验过程中排水条件的差异和实际需要，将静三轴试验主要分为了固结排水剪（CU）、不固结不排水剪（UU）、固结不排水剪（CU）这三种类型。
关键词：土；静三轴；试验；分析Pick to: determine the shearing strength of soil method has more, among them, the triaxial compression test is considered to be relatively effective and perfect method. With ordinary direct shear tests than triaxial compression test has a lot of advantages, on the one hand, but of the test process of the drainage condition of the effective control; On the other hand can test the soil sample and drainage consolidation in the process of pore water pressure, and the soil sample also has the advantages of internal stress distribution uniformity. Through the practical engineering experience and a large number of summary data, we can see that the triaxial compression test can realize the different conditions of soil shear strength parameters and deformation of the parameters were determined. In this paper, through analysis and research of the static soil triaxial compression test, and according to the test process in drainage condition, and the difference of the actual need, will the static triaxial test are divided into the drainage consolidation (CU), don’t cut the consolidated undrained cut (UU), consolidated undrained cut (CU), the three types.Key words: soil; Static three axis; Test; analysis土的承载能力的测定主要依赖于土的强度指标，因此在工程实际建设中，土的抗剪强度指标的正确测量对工程的施工与设计，都有着重大的意义。
三轴实验报告
三轴试验报告课程高等土力学授课老师冷伍明等指导老师彭老师学生姓名刘玮学号 114811134专业隧道工程目录1.试验目的 (1)2.仪器设备 (1)3.试样制备步骤 (1)4.试样的安装和固结 (2)5.数据处理(邓肯—张模型8大参数的确定) (2)6.注意事项 (9)7.总结 (10)1.试验目的(1).三轴压缩试验室测定图的抗剪强度的一种方法，它通过用3～4个圆柱形试样，分别在不同的恒定周围压力下，施加轴向压力，进行剪切直至破坏；然后根据摩尔-强度理论，求得土的抗剪强度参数；同时还可求出邓肯-张模型的其它6个参数。
(2).本试验分为不固结不排水剪(UU)；固结不排水剪(CU或CU)和固结排水剪(CD)等3种试验类型。
本次试验采用的是固结排水剪(CD)。
2.仪器设备本次实验采用全自动应变控制式三轴仪：有反压力控制系统，周围压力控制系统，压力室，孔隙压力测量系统，数据采集系统，试验机等。
3.试样制备步骤(1).本次试验所用土属于粉粘土，采用击实法对扰动土进行试样制备，试样直径39.1mm，试样高度80mm。
选取一定数量的代表性土样，经碾碎、过筛，测定风干含水率，按要求的含水率算出所需加水量。
(2).将需加的水量喷洒到土料上拌匀，稍静置后装入塑料袋，然后置于密闭容器内24小时，使含水率均匀。
取出土料复测其含水率。
(3).击样筒的内径应与试样直径相同。
击锤的直径宜小雨试样直径，也允许采用与试样直径相同的击锤。
击样筒在使用前应洗擦干净。
(4).根据要求的干密度，称取所需土质量。
按试样高度分层击实，本次试验为粉粘土，分5层击实。
各层土料质量相等。
每层击实至要求高度后，将表面刨毛，然后再加第2层土料。
如此继续进行，直至击完最后一层，并将击样筒中的试样取出放入饱和器中。
表1 含水率记录表盒号盒重(g) 盒加湿土重(g) 盒加干土重(g) 含水率含水率均值6b0084 10.52 23.15 21.45 15.5%15.75%6b0503 10.51 23.74 21.91 16.0%试验要求干密度为1.7g/cm3，饱和器容积为96cm3，所以所需湿土质量为：+⨯=⨯=vmρ(g)w+1(=)1888.7.196).01(1575分5层击实，则每层质量为37.76g。
三轴试验报告
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。
浅谈三轴剪切试验的特性及局限
浅谈三轴剪切试验的特性及局限摘要：土工试验数据作为岩土工程勘察报告中的重要依据，也是工程建设设计的重要参数，土工试验的质量对工程总体的质量有着直接的重大的影响。
本文介绍了具体的三轴试验过程中反映出来的土的一些变形特性以及三轴试验的一些局限性的讨论。
关键词：三轴试验；应力-应变；弹、塑性变形；三轴试验包括三种试验方式：不固结不排水试验；固结排水试验；固结不排水试验。
在三轴试验中，既能令试样沿着轴向压缩，也能令其沿着轴向伸长。
通过试验可以测定试样的应力、应变、体积应变、强度和静止侧压力系数等。
本文介绍了在具体的三轴试验过程中反映出来的土的一些变形特性，以及三轴试验的一些局限性。
试样的轴向应变是根据试样帽的轴向位移量和试样的起始高度算得的。
试样的侧向应变是根据试样的体积变化量和轴向应变间接算得的。
试样的体积变化量是通过试样中排出的流体体积或进入受压室的水的体积量得的。
[1]在三轴试验中作用在试样上的轴向压力为大或小主应力，而作用在试样侧面的压力为相等的其他两个主应力。
因此与直剪试验相比较，三轴试验中，试样的应力相对的比较明确和均匀。
土在三轴试验中得出的轴向应力δ1-δ3与轴向应变εe之间的关系曲线，初始直线阶段很短，对于松砂和正常固结粘土，几乎没有直线阶段，加荷一开始就呈非线形。
土的这一非线性变形特征比其他材料明显很多。
图1-1 土的应力应变关系图1-2 加荷与卸荷的应力应变曲线这种非线形变化的产生，就是因为除弹性变形之外还出现了不可恢复的塑性变形。
土体是松散介质，受力后颗粒之间的位置调整在荷载卸除以后，不能恢复，形成较大的塑性变形。
如果加荷到某一应力后再卸荷，曲线将如图1-2所示。
OA 为加荷段，AB为卸荷段。
卸荷后能恢复的应变εe即弹性应变，不可恢复的那部分为塑性应变。
经过一个加荷卸荷循环后，再加荷，将如图1-2中的BC段所示，它并不与AB线重合，而存在一个回滞环，回滞环的存在是因为卸荷再加荷的工程中消耗了能量，要给以能量的补充。
三轴剪切试验
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。
土三轴压缩试验报告完整版
土三轴压缩试验报告 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】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。
关于粉砂、粉土常规静力三轴剪切试验结果的探讨
关于粉砂、粉土常规静力三轴剪切试验结果的探讨摘要:常规静力三轴剪切试验是室内土工试验中测定土体抗剪强度的主要方法,本文对静力三轴试验的试验设备、原理、方法做了简单陈述并给出了粉砂、粉土的部分相关试验结果。
关键词:静力三轴剪切试验试验设备原理方法常规静力三轴剪切试验(简称静三轴试验)是室内土工试验中测定土体变形、强度参数主要方法。
相对于原位试验而言,室内静三轴试验能比较明确、容易地控制土体受力的边界条件[1],不仅能够测得土体的抗剪强度指标,而且能够获得土体在剪切过程中的偏应力与轴向应变关系、孔隙水压力与轴向应变关系或体积变化与轴向应变关系,而且通过上述试验结果还可以获得土体非线性本构模型的相关参数,因此被国内外岩土工程界广为采用。
1 静力三轴剪切试验设备三轴试验仪是Casagrande于20世纪30年代发明的。
主要包括以下几个组成部分:三轴压力室、轴向加荷系统、轴向压力量测系统、周围压力稳压系统、孔隙水压力量测系统、轴向变形量测系统、反压力及体变系统、计算机数据采集和处理系统程序。
2 静力三轴剪切试验原理常规静力三轴剪切试验的主要步骤如下:将土试样放在密封的压力室中,孔隙水通过试样下端的透水石与孔隙水压力量测系统连通,并通过上端透水石与排水管和体变管连通。
向压力室内施加压力,使试样受到各向相等的压力σ3,应力状态如图1(a)。
然后通过抬高底座对试样施加竖向压力,保持水平向主应力保持不变,而竖向主应力逐渐增大,直到试件受剪破坏,如图1(b)。
试样受到各向均等应力σ3时,应力圆为一点;随着主应力差(σ1-σ3)的逐渐加大,应力圆随之扩大,如图1(d)中虚线圆。
作出(σ1-σ3)～εa的关系曲线(如图1c),确定剪破时主应力差(σ1-σ3)f及大主应力σ1f =(σ1-σ3)f+σ3。
用σ1f,σ3作应力圆即为极限应力圆。
通常一组实验用3～4个试样,每个试样的σ3值不同,作各极限应力圆的公切线即为强度包线,从而根据极限平衡条件得到c、φ值,如图1(d)。
【大学实验】土的三轴剪切试验
• 4．分析比较三轴试验和直剪试验的优缺点。
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• 对本实验过程及方法、手段的 改进建议
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绘制主应力差与轴向应变关系曲线
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• 绘制固结不排水剪强度包线
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实验结果 Ccu= C'cu=
φcu= φ'cu=
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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？
土的三轴剪切试验
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土的三轴剪切试验
• 1.实验目的 • 2.实验原理 • 3.实验内容 • 4.实验器材 • 5.实验步骤 • 6.实验数据及结果分析 • 7.实验结论 • 8.总结与讨论 • 9手.对段本的实改验进过建程议及方法、
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• 实验目的
测土的抗剪强度指标内聚力Ccu、内摩 察角φcu，有效应力指标C’、φ’.
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• ⑷ 试验结束后，关闭马达，调周压力阀及 孔压阀，使σ3压力表读数及孔压表读数慢 慢回零，拨开离合器，倒转手轮，然后打 开注水孔，排出压力室内的水，拆除压力 室外罩。擦干试样周围的余水，脱去试样 外的橡皮膜，描述破坏后的形状。
• ⑸ 装第二个试样，重复上述试验步骤。
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实验数据及结果分析
•
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• 3．根据要求的干重度，称取所需土量，按 试样的高度进行分层击实，各层土料质量 相等，每层击实至要求高度后，将表面刨 毛，然后再加第二层土料，如此继续进行 直至击实最后一层。
浅谈土的静三轴试验
浅谈土的静三轴试验摘要: 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。
关键词：土工试验静三轴Abstract: the triaxial compression test is considered determination of soil shear strength of a more perfect method. Compared with direct shear tests, three axis shear test has the following advantages section: 1, can control test sample in the process of drainage condition; 2, energy test sample in the process of drainage consolidation and pore water stress; 3, the internal stress distribution is uniform.Triaxial compression test can get different conditions of soil shear strength parameters and distortion parameters. According to the test in the process of the drainage condition of different, will triaxial test as consolidated undrained cut (UU), consolidated undrained cut (CU) and consolidation drainage cut (CD), three types.Keywords: soil test, static three axis1. 引言土的强度指标是确定土的承载能力的一个重要指标,因此,准确测定土的抗剪强度指标,对于建筑工程的设计和施工有着很大的意义。
土的三轴剪切试验
土的三轴剪切试验实验五 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。
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浅析粉砂\粉土常规静力的三轴剪切试验结果摘要：
三轴剪切试验是测定土体抗剪强度的主要方法。
本文简要阐述了三轴剪切试验的设备、原理、步骤与方法、影响因素以及粉砂、粉土的三轴剪切试验结果。
关键词：粉砂；粉土；常规静力；三轴剪切试验
中图分类号： p588.21+2.1 文献标识码： a 文章编号：
常规静力的三轴剪切试验是测定土体抗剪强度、变形程度等参数的重要方法。
该方法相对于传统的原位试验法，可以更好的控制土体的受力边界条件，从而得到更为明确的试样应力状态。
三轴剪切试样是通过测定若干个圆柱形试样在不同的周围应力下的土体抗剪强度，利用摩尔-库伦准则而得到土体的抗剪强度等参数。
它是一种较为完善的方法，目前已被岩土工程界广泛采用。
三轴剪切试验还可以通过土体抗剪过程的轴应力与偏应力的关系确定土体的本构非线性参数。
其对高层建设、重型厂房、道路桥梁等大型工程具有重要意义。
一、三轴剪切试验的仪器设备
（1）三轴试验仪
三轴试验仪是三轴剪切试验最主要的设备，目前广泛采用的是应变控制式的三轴试验仪。
三轴试验仪包含以下几个部分：三轴压力室（三轴试验仪的主要组成部分，是有机玻璃、金属底座与上盖组成的容器），轴向加荷系统（使三轴压力室受轴向力上下移动），
轴向压力测量系统（测量试样所受到的轴向压力）、周围压力稳压系统（对三轴压力室的压力进行自动补偿从而使周围压力维持稳定），孔隙水压力量测系统（利用孔压传感器测定试样的孔隙水压力），轴向变形量测系统（由位移传感器测定轴向变形），反压力以及体变系统、数据采集和数据处理系统。
（2）附属设备
三轴剪切实验的附属设备包括切土架、切土器、击实筒、承膜筒、天平、游标卡尺、原状土分样器、乳状薄膜、透水石、钢丝锯、空气压缩机、切土刀、毛玻璃板等。
二、三轴剪切试验的原理
三轴剪切试验的主要操作步骤：制作土体试样，将其放在三轴压力室内，使孔隙水流过土体试样的下端，并与孔隙水压力测量系统连接，并与上端的透水石以及排水管连通后，向三轴压力室加压，使土体试样的各个方向受到同样大小的压力σ3。
而后保持水平压力不变，对土体试样施加竖向的压力，由小向大逐渐增大，直到土体试样受剪应力损坏，根据极限平衡条件即可求得强度参数等值。
三、三轴剪切的试验方法与试验步骤
三轴剪切试验按土体试样的固结条件以及排水情况，分为以下三种方法：固结不排水三轴剪切试验，不固结并且不排水的三轴剪切试样，固结排水的三轴剪切试样。
本文采用的是固结不排水的三轴剪切试验，试验步骤如下：
（1）试样制备
将土体制成圆柱形试样，土体试样的高度与直径比为2到2.5倍。
分别制作原样土试样与扰动土试样。
（2）试样安装
首先打开底座上的阀门，使水流向底座，放入透水石以及滤纸，排出气泡后关闭阀门，放入土体试样。
在成膜筒内穿入橡皮薄膜，并从气嘴不断抽气，使橡皮薄膜与筒壁紧贴，而后将其套在土体试样外侧，使气嘴放气。
以使橡皮薄膜紧贴在土体试样的周围。
用橡皮圈将其紧紧扎在底座上。
打开连接试样帽的阀门，使水缓慢地流经试样帽，排出气泡后关闭阀门，用橡皮圈扎紧橡皮圈与试样帽。
盖上压力室罩，向压力室注水，将活塞对准土体试样的顶部，并将测力器的调零。
（3）试样固结
向压力室的土体试样周围施加适当的压力，一般应稍大于或者等于试样的覆盖压力。
需要注意的是，低压三轴仪的压力不能超过0.6mpa，高压三轴仪的压力不能超过2mpa。
测定土体试样的周围压力相应的孔隙水压力，在排水完成后，静置20分钟后，记下孔隙水压力计的读数。
最后打来排水阀门，直到固结排水量基本稳定，即试样基本达到固结稳定后，关闭阀门，记下排水管水面的读数以及孔隙水压力。
（4）试样剪切
将测力计和孔隙水压力计调零，转动手轮以使活塞与试样帽相接触，开电动机，合离合器，然后开始进行土体试样的剪切。
粘性
土的剪切速率保持每分钟应变0.1%左右，粉土的剪切速率保持每分钟0.5%左右。
在土体试样每产生0.2毫米的形变时，记下孔隙水压力以及测力计的读数。
当测力计指针后退，即读数出现峰值后，应继续进行剪切，直至大于15%的应变则停止剪切，若测力计不出现峰值，则直至测力计指针基本不动时停止剪切。
剪切结束后，关闭电动机、压力阀。
（5）计算公式
土体试样固结后的高度：
hc=h0(1-△v/v0)1/3
式中 hc—固结后试样的高度，cm
△v—固结前后试样的体积变化，cm
土体试样固结后的面积：
ac=a0(1-△v/v0)1/3
式中 hc—固结后试样的平均断面积，cm2
主应力差；
σ1-σ3=cr/a0×10
式中σ1-σ3—主应力差，kpa
σ1—大主应力，kpa
σ3—小主应力，kpa
r—测力计的读数，0.olmm
四、三轴剪切试验的影响因素
（1）土体扰动。
在取土的过程中，应尽量避免土体的扰动，一
般使用大口径的取土器。
尤其是饱和的软粘性土，扰动程度对土体强度的影响特别显著，软粘性土的取土一般采用静压法。
取得的土样应注意防潮，并在抗震的环境中运输。
（2）土体试样的不均匀性。
若三轴剪切试验的土体试样中含有不均匀性的土样，则其强度很难被确定。
对于这种情况，一般在切土的过程中，采用三分法进行分样，以使对同一标高的试样进行试验，确保土体试样的离散性不出现在同一组试验中。
（3）试样面积。
在试验过程中，试样面积会随着固结以及剪切过程增大或者减少，所以必须对其进行校正。
固结试样面积的校正方法主要有两种，一是利用固结下沉降以及排水量进行计算校正，二是假定土体试样的固结应变在各个方向均相等进行试验。
剪切面积的校正方法是假设塑性破坏的试样断面均匀增大。
此外，试样安装，橡皮膜，滤纸条，活塞，试样端部约束、固结压力、剪切速率等都会对三轴剪切试验的结果又影响。
五、粉砂、粉土三轴剪切试验的结果
本文对粉砂、粉土进行三轴剪切试验。
所用粉砂的比重为2.14、最大干密度ρdmax为1.645，最小干密度ρdmin为1.134，最大孔隙之比为1.372，最小孔隙比为0.645，平均粒径为0.09mm。
不均匀系数为2.65，曲率系数为1.36.所用粉土的比重为2.66，塑性指数为9.0，密度为1.91g/cm3 ,。
采用原样，干装样，湿装样分别进行三轴剪切试验，保持三次试验试样的初始干密度相同，测定固结压力分别是100kpa，200kpa，300kpa时，土体试样的主应力差σ1-σ3以及孔隙水压力随轴向应
变的变化曲线。
试验表明固结压力对试验结果有一定的影响。
六、结束语
本文对三轴剪切试验的设备、原理、步骤与方法以及影响因素进行了简单阐述，并给出了粉砂和粉土的三轴剪切试验结果，试验结果表明固结压力对三轴试验结果有一定的影响。
参考文献：
[1] 常素萍.浅谈影响三轴压缩试验结果的因素[j].岩土工程界.2009,(1).
[2] 陈春霖，张惠明.饱和砂土三轴试验中的若干问题[j].岩土工程学报.2010，22.
[3] 方涤华，夏怀祖.三轴压缩试验中活塞摩阻和橡皮膜的影响[j].大坝观测与土工测试.2008,(34).
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。