影响固结不排水剪三轴试验结果的因素
成样方法对砂土静力三轴固结不排水剪切试验结果的影响
ｄｓ ｕ ｓ ｄ ｂ ｉａｌ ． ｅ ｍｅ ｏ ｓｏ ｐ ｃｍｅ ａ ｌ ｄ ｗ ｒ ｒ － ａ ｌ ｇｍｅｈ ｄ ａ ｄ ｍｏｓ－ ａ ｐ ｉｇ ｍｅｈ ｄ ｗ ｉｈ ｗ ｒ ｅ ｉｃ ｓ ｅ ａ ｃ ｌ Ｔ ｔ ｄ ｆｓ ｅ ｉ ｎ ｓ ｍｐ ｅ ｅ ｅｄ ｓ ｍｐ ｉ ｔ ｏ ｎ ｉｔ ｓ ｓ ｙｈ ｈ ｙ ｎ ｍ ｌ ｔｏ ， ｈ ｃ ｅ ｔ ｎ ｅ岸和近海工程国家重点试验室 ，辽宁 大连 １６ ２ ； １０ ４ ２ 大连理工 大学 建设工程学部岩土工程研究所 ，辽宁 大连 １６ ２ ． ０ ４） １
摘
要 ：利用应变控制式静力三轴剪切仪 ，对饱和中砂 进行 了一系列 固结 不排水剪 切试 验 ，着重研究不 同成样方法
ｂ ｎ ｒ ｉｃ ｏ ｅｔｓ ｅ ｕ ｔ ｂ ｉ ｅ ｅ ｔｓ ｐ ｉ ｇｍｅｈ ｄ ｈ ｕ ｄ ｂ ｅ ｃｉ ｅ ｔ ｉ ｅ ｅ ｔｃ ｎ ｔ ｕ ｉｅ ｍｏ ｅ ｓ Ａｎ ｔ ｅ ｅ ｉ ｏ ｓｎ ｅ ｔ ｓ ｅ ｔ ｓ ｌ ｙ ｄｆ ｒ ｎ ａ ｌ ｔｏ ｓｓ ｏ ｌ ｅ ｄ ｓ ｒ ｄ ｗｉ ｄｆ ｒ ｎ ｏ ｓ ｔ ｔ ｄ ｌ． ｏ ｈ ｒ ｇ ｅ ｈ ｒ ｓ ｍ ｎ ｂ ｈ ｉ ｖ ｉ ｏ ｔ ｔ ｏ ｃｕ ｉｎ ａ ｈ ｅ ｅ ａ ａ ｅ ａｆｅｓｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ａ ｌ ｇｍｅｈ ｄ ａ ａ ｙｎ ａ ｔ ｅ ｒｅ ｎ ｄｆ ｒ ｎ ｅａｉｅ ｍｐ ｒ ｎ ｌ ｓｏ ｃ ｉｖ Ｗ ｔ ｔ ｆ ｔ ｆ ｆ ｒ ｎ ｍｐ ｉ ｔ ｏ ｓｈ ｄ ｖ ｒ ｉ ｇｉ ｎ ａ ｃ ｄ ｓ ｈ ｔ ｈ ｅ ｄ ｓ ｎ ｍｐ ｃ ｇ ｅ ｓｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ｌｔ ｄ ｒ ｖ ｄ ｎ ｉ ａ ｄ ． ｅ ｒ ｍｐ ｃｓ ａ ｐ ｎ ｄｏ ｅ ｓ ａ ｄ ｔ ａ ｏ ｅｓ ｎ ｎ ｄ ｌ ｇｄ ｎ ｅｓ ｎ ． ｅ ｓ ｙｓ ｓ Ｆ ｗｅ ａ ｔ ｈ ｐ ｅ ｅ ｎ ｄ ｎ ｅｓ ｎ ｌ ｓ ａ ｄａ ｄｍｉｄ ｉ ｅ ｓ ｄ ｔ ｎ ｉ ｎ ｈ ｏ ｎ ａ Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｔ ｉ ａ ｉ ｅ ｔ ｃ ｎ ｏｉ ａｉｎ ｕ — ｒ ｉｅ ｓ ； ｓ ｔ ｒ ｔｄ ｍｅ ｉ ｍ ａ ｄ ｄ ａ ｐ ｉ ｇｍｅｈ ｄ； ｍｏｓ ａ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔ ｉ ｔ － ｘ ａ ｔｓ ； ｏ ｓ ｌ ｔ ｎ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｔ ａｕ ａｅ ｄ ｕ ｓ ｎ ； ｒ ｓ ａ ｃｒ ｌ ｄ ｏ ｅ ｙ ｍ ｌ ｔｏ ｎ ｉｔ ｍ－ ｓ ｐ ｉ ｇｍｅｈ ｌ ｔｏ ｎ ｄ
不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度
不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度1. 引言不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度是土力学领域中重要的参数，用来描述土壤在不排水条件下的抗剪能力。
本文将介绍不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度的概念、测试方法和影响因素。
2. 不排水抗剪强度2.1 概念不排水抗剪强度是指土壤在不允许排水的条件下承受剪切应力的能力。
在实际工程中，土壤往往处于饱和状态或者含水量较高的状态，无法通过排水来释放剪切应力。
因此，不排水抗剪强度是土壤在这种条件下的重要力学参数。
2.2 测试方法不排水抗剪强度的测试方法通常有直剪试验和三轴剪切试验。
直剪试验适用于较松散的土壤，通过施加剪切应力使土壤发生剪切破坏。
三轴剪切试验适用于较密实的土壤，通过施加径向应力和剪切应力使土壤发生剪切破坏。
2.3 影响因素不排水抗剪强度受到多种因素的影响，主要包括土壤类型、含水量、颗粒间摩擦角和颗粒间内聚力等。
不同类型的土壤具有不同的抗剪特性，例如砂土的抗剪强度较高，而黏土的抗剪强度较低。
含水量的增加会使土壤的抗剪强度降低。
颗粒间摩擦角是指颗粒间相对滚动时产生的阻力，它的大小决定了土壤的抗剪强度。
颗粒间内聚力是指颗粒表面的吸附力，它的存在会增加土壤的抗剪强度。
3. 不固结不排水抗剪强度3.1 概念不固结不排水抗剪强度是指土壤在未经固结处理的条件下，在不允许排水的情况下承受剪切应力的能力。
不固结不排水抗剪强度是土壤的固结状态和含水量的综合反映。
3.2 测试方法不固结不排水抗剪强度的测试通常采用无固结三轴剪切试验。
在试验中，土样不经过固结处理，通过施加径向应力和剪切应力来测定不固结不排水抗剪强度。
3.3 影响因素不固结不排水抗剪强度受到土壤固结状态和含水量的影响。
固结状态是指土壤颗粒之间的排列结构，它的改变会影响土壤的抗剪强度。
含水量的增加会使土壤的抗剪强度降低。
4. 结论不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度是土力学领域中重要的参数，用来描述土壤在不排水条件下的抗剪能力。
ASTM粘性土不固结不排水三轴压缩试验标准试验方法
ASTM D 2850-03a粘性土不固结不排水三轴压缩试验标准试验方法1.Scope1．范围1.1 This test method covers determination of the strength and stress-strain relationships of a cylindrical specimen of either undisturbed or remolded cohesive soil. Specimens are subjected to a confining fluid pressure in a triaxial chamber. No drainage of the specimen is permitted during the test. The specimen is sheared in compression without drainage at a constant rate of axial deformation (strain controlled).1.1 这个试验方法适用于确定圆柱形试样的强度与应力－应变关系，该样品可以是原状的或者是扰动的粘性土样。
试样受到来自于压力室的一个限制变化压力的影响。
在试验期间不允许试样排水。
这个试样在不排水压缩的情况下被剪切的，轴向压力应控制在一个恒定速率下进行。
1.2 This test method provides data for determining undrained strength properties and stress-strain relations for soils. This test method provides for the measurement of the total stresses applied to the specimen, that is, the stresses are not corrected for pore-water pressure.1.2 这个试验方法为确定土在不排水强度条件下与应力－应变的关系提供数据。
饱和软土K0固结下三轴固结不排水剪试验分析
２．２ 三轴 固结 不排 水剪试 验 应力 状态 分析 取土卸荷使原位土体 的应力条件发生变化 。土样
埋藏愈深 ，卸荷 、膨胀 的作用愈明显 ，对强度影响也 愈 大 ］。不排水剪时采用预 固结的方法来消除取土卸荷 的影 响。等压固结和Ｋ０固结采用 的是不同应力条件下 的 固结 ，如 图 ２所 示 。在 应 力平 面 内 ，有 效 自重 压 力下预 固结是先从应力零 点 ，沿Ｐ轴 固结 到 口点稳 定
根 据试验 结果绘 制主应力 差 — ）和轴 向应 变 ）曲 线 ，图３表明，正常固结饱和软土Ｋ０固结 ＣＵ试验应力—应 变关 系没有 峰 值 出现 ；主应 力差 （０ ．１－０ ．３）随着 侧 向 固结 应 力 （ ）的增 加 而缓 慢 增加 ；在 ０ ．ｃ较 小 时 ，对 Ｋ０固结 的 土样 应 力 状 态影 响较 小 ，当在 ０ ．ｃ增 加 到 足 够 大 时 ，对 土样 的 破坏起到明显 的作用 ，才使土样发生剪切破坏 ，分析原 因，土样在 Ｋｏ固结状态下 的轴 向压应力使土样 固结得 更 加 密 实 ，在 剪 切 过 程 中当 大 于 Ｋ０固结 时 的轴 向压 应力 时才能 改 变土样 的应力状 态 。
取土是一个 卸荷 、膨胀 的力学过程 ，卸荷 、膨胀改 变了土的物理力学状态 ，孔隙 比增大 ，强度 降低 ］。天 然土层通常是在侧 向不变形的条件下固结形成 的 ，即 处于Ｋ０状态∞ ，可见在三轴试验时 ，使土样在 Ｋ０条件下 预固结 ，能消除取土过程 中的卸荷 、膨胀影 响 ，较真实 模拟土体的原位应力状态 ，较准确反映土体 的天然强 度 ，而采用有效 自重压力下等压预 固结有些欠妥 ，尤其 对饱 和 软土 。
１ 概 述 规范ｎ 在进行三轴固结不排水剪 ）试验时对 土
土力学简答题
（5）计算基础最终沉降量。
基本原理：假设基底压力为线性分布
附加应力用弹性理论计算
侧限应力状态,只发生单向沉降
只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降
将地基分成若干层，认为整个地基的最终沉降量为各层沉降量之和：
优点：物理概念清晰，计算过程不难
缺点：计算结果与实测值的关系：中等地基，计算值约等于实测值；软弱地基，计算值小于实测值；坚实地基，计算值远大于实测值。除此之外，由于地基的厚度要规定hi≤0.4b，计算工作量大而过程繁琐。
11.管涌和流砂的区别是：（1）流砂发生在水力梯度大于临界水力梯度，而管涌发生在水力梯度小于临界水力梯度情况下；（2）流砂发生的部位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可在渗流逸出处，也可在土体内部；（3）流砂发生在水流方向向上，而管涌没有限制。
12.渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类：一是由于渗流力的作用，使土体颗粒流失或局部土体产生移动，导致土体变形甚至失稳；二是由于渗流作用，使水压力或浮力发生变化，导致土体和结构物失稳。前者主要表现为流砂和管涌，后者主要则表现为岸坡滑动或挡土墙等构造物整体失稳。
有效应力强度指标不随试验方法的改变而不同，抗剪强度与有效应力有唯一的对应关系
7.扼要说明三轴不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪试验方法的区别。
不固结不排水剪：在施加围压和轴压直至剪切破坏的整个过程中都不允许排水。这样从开始加压直至试样剪坏全过程中含水量保持不变。
固结不排水剪：允许排水固结，待固结稳定后关闭排水阀门，再施加竖向压力，使试样在不排水的条件下剪切破坏。由于不排水，土样在剪切过程中自然也没有体积变形，受剪过程中可以量测孔隙压力。
固结排水剪：在施加围压时允许排水固结，待固结稳定后，再在排水条件下施加竖向压力至试件剪切破坏
土体三轴试验固结过程解析
固结指的指在荷载或其他因素的作用下，土体中的水分逐渐排
木工程之中，而这就要求相关的研究人员必须就三轴试验的基本理 除、体积压缩以及密度增大的现象，是土体三轴试验中非常常见的
论和基础公式进行更加全面的解析，进而确保其仍能应用到当前甚 一种现象。
至未来的土木施工之中。
４ 三轴试验固结过程详解
１ 土体三轴试验提出的背景
第二，固结不排水试验试样在施加周围压力 σ３ 打开排水阀
Ｒｅｎｄｕｌｉｃ 的影响，国内外多个学者逐步加大了在此领域内的研究， 门，允许排水固结，待固结稳定后关闭排水阀门，再施加竖向压力，
例如由我国研究专家张海霞对固结试验时间控制标准的研究以及 使试样在不排水的条件下剪切破坏。
安定军对三轴试验稳定控制孔压、时间、位移等三种判断标准的讨
背景下，研究土体的剪切规律便显得十分必要，因此就有了土体剪 将指出排水固结全过程固结度以及孔压消散的相关问题。
切试验。一般来说，土体剪切试验主要包括室内试验和野外试验两
基本假定：
种，而本文我们研究的三轴试验便是室内试验的一种。
对于三轴圆柱形试样有以下假定：
２ 三轴试验详解
第一，圆柱试样为饱和状态，且土体和孔隙内的水不可压缩，换
三轴试验的试验仪器主要包括应变控制式三轴仪和应力控制 一步的试验验证，才能真正促进该领域的发展与进步。
式三轴仪两种，其中应变控制式三轴仪主要包含压力室、加压系统
参考文献
以及量测系统三部分构成。
[1]陈勇,杨迎,曹玲. 特殊应力路径下岸坡饱和土体变形特性模拟[J].
２．３ 三轴试验的常规试验方法
岩土力学,2017,(3):1-7.
第三，等应变条件成立，即在同一深度上的平面任一点的垂直
不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度
不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度是土壤力学中重要的两个概念，对于土壤的工程特性和工程设计有着重要的影响。
本文将从以下几个方面进行讨论，包括不排水条件下的剪切行为、不固结不排水条件下的剪切行为、不排水强度参数及其应用等。
其中，不排水抗剪强度主要指的是土壤在保持水分饱和状态下进行的剪切试验，不固结不排水抗剪强度则是在水分饱和状态下进行的剪切试验但是土壤处于无外加载的状态下。
通过深入研究这两个概念，我们可以更好地理解土壤在工程中的力学性质，为实际工程设计和施工提供科学依据。
一、不排水条件下的剪切行为当土壤保持饱和状态时，在不排水条件下进行剪切试验，称为不排水剪切试验。
不排水条件下的剪切行为与排水条件下存在明显的差异。
在不排水剪切试验中，由于土壤中原有的水分无法排出，在剪切过程中无法通过排水改变土体内部的有效应力分布，土壤的有效应力始终维持不变。
因此，土壤的剪切应变主要是通过剪切应力的增加来完成的。
在不排水条件下的剪切行为中，当剪切应力不断增加时，土壤的剪切应变也不断增加。
这是因为在不排水剪切试验中，土壤的饱和度越高，土壤内部的各向同性越弱，剪切面上的孔隙水压也随之增大。
而剪应力是通过孔隙水传递的，因此会引起土壤内部有效应力的逐渐增大，进而引起土壤的剪切应变增加。
根据不排水剪切试验的结果，可以得到土壤的不排水抗剪强度。
土壤的不排水抗剪强度是指在不排水条件下，土壤会发生破坏的最大剪切应力。
不排水抗剪强度不仅与土壤类型和含水量有关，还与土壤颗粒的形状、密度、内聚力等因素密切相关。
二、不固结不排水条件下的剪切行为不固结不排水条件下的剪切行为是指在土体不发生固结现象的情况下，进行不排水剪切试验。
不固结不排水剪切试验是为了更加准确地反映土壤的原始剪切性质。
在不固结不排水条件下的剪切试验中，土壤处于无外加载的状态，也就是说，不受到任何额外的一次或二次应力状态的影响。
不固结不排水条件下的剪切试验主要通过模拟土壤颗粒间的接触和位移来完成。
土力学三轴试验
三轴试验中土的剪切性状分析摘要：按剪切前的固结状态和剪切时的排水条件分为三种：不固结不排水剪，固结不排水剪，固结排水抗剪。
文中将讨论正常固结饱和黏性土在剪切时将具有不同的强度特性。
关键词：不固结不排水抗剪强度，固结不排水抗剪强度，固结排水抗剪强度作者简介：Triaxial shear Characters of Middle-earthLI Jia-chun（shanghai University，department of civil engineering，08124240）Abstract: Consolidation by the state before shear and shear when the drainage is divided into three types: non-consolidated undrained shear, consolidation undrained shear, consolidated drained shear. This article will discuss the normally consolidated saturated clay in the shear strength will have different characteristics.Key words: non-consolidated undrained shear, consolidation undrained shear, consolidated drained shear.0 引言广义黏性土包括粉土，黏性土。
黏性土的抗剪强度远比无粘性土复杂。
要准确掌握原状土的强度特性，也就非常困难。
对土的强度研究，大多数用均匀的重塑土。
原状土和重塑土之间在结构上和应力历史存在重大差异，且原状土的取样扰动对其实际强度也有较大影响。
按剪切前的固结状态和剪切时的排水条件分为三种：不固结不排水剪，固结不排水剪，固结排水抗剪。
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。
三轴压缩试验成果的影响因素分析研究
压 ０ 下进行试 验 ， － 试验 开始后 ， 在试 样顶部施 加轴 向应力 ０ ， － 直 ｌ 至试样 出现破坏为止。根据 每个试样 在剪坏 时的最 大 主应力 ０ － ｔ 和最小 主应 力 ０ ， ０ ＋０ ）２为圆心 ， ０ ～０ ）２为半径 ， － 以（ １ － ／ ３ － ３ （ｌ ＂ ／ － ３ 绘
图 １ 三 轴 压 缩 试 验 的 压 力 图
ａ 的增大而增大 ， ３ 其强度也 随着增 大 。强度包 线则 为倾 斜线 ， 即
， 如图 ３ 实线所示 。如要测定 Ｃ ， ， 则在试验过程 应力圆包线用库仑公式表示 ： ＝Ｃ＋０ｇｏ ｒ ＂ ￣ ｔ 。其 中， ， 分别 可求得 Ｃ ％ ， ｒ 中测定孔隙压力 ， 这样就可求得试 样达到破坏 时的有效 主应力 为作用在剪切面上 的剪应力及垂 直应力 。其与 大主应力 ０ 及小 ＂ １ 一Ｕ ，３＝ 一Ｕ ， ｓ口 ３ ｓ以 １，＂作有 效应力圆 ， ０ ３ 即 １ ３ 即 １＝ ， ， 主应力 ３ 与破坏面 的倾 角 口具 有如下 关系 ： ＝１２（ ＋０ ） ／ ｌ ＂ ＋ ３ 可得到有效应力强度包线及相应 的 Ｃ ， 值 （ 如图 ３中虚线所示 ） 。 １２ ０ 一０ ） ２ 。 ｒ ／ （ ｌ ３ｓ ２ 。 ／ （ ｔ ＂ ∞ｓ口 ＂ ３ ＝１ ａ —ａ ）ｉ ａ ２ ｎ 其 中 ， 为大主应力 面与破坏面的倾 角 ， ：４ 。 ／。 ｇ ｔ ａ ５ ＋ ２
控制排水条件 ， 无法测量孔 隙水压力 ， 而三轴压缩试验其优 点是 ：
能严格控 制试样排水条件 、 受力状态 明确 、 以控制 大小主应力 、 可 能 准确地测定土 的孔 隙压 力及 体积变化的特 点。所 以 Ｇ ０ ０ — Ｂ ５ ０ ７ ２０ ０２建筑地基基础设计 规范规定 地基 承载力计算 应采 用三轴试 验提供 的指标 ， 以确保 勘察 报告所 提供 的地基 承载力 安全可 靠 。 由于三轴试验成果 的准确性直接关 系剑建筑物 的安全性 、 稳定性 和经济性 ， 以为确保 三轴试 验成果 的 准确性 ， 所 必须 ｌ解 在试验 『 过程 中各种影响 因素 ， 并尽量扬长避短 ， 确保试验数据 真实 可用 。
(整理)《土力学》第七章习题集及详细解答.
《土力学》第七章习题集及详细解答第7章土的抗剪强度一、填空题1. 土抵抗剪切破坏的极限能力称为土的___ _ ____。
2. 无粘性土的抗剪强度来源于____ _______。
3.粘性土处于应力极限平衡状态时，剪裂面与最大主应力作用面的夹角为。
4.粘性土抗剪强度库仑定律的总应力的表达式，有效应力的表达式。
5.粘性土抗剪强度指标包括、。
6. 一种土的含水量越大，其内摩擦角越。
7.已知土中某点，，该点最大剪应力值为，与主应力的夹角为。
8. 对于饱和粘性土，若其无侧限抗压强度为，则土的不固结不排水抗剪强度指标。
9. 已知土中某点，，该点最大剪应力作用面上的法向应力为，剪应力为。
10. 若反映土中某点应力状态的莫尔应力圆处于该土的抗剪强度线下方，则该点处于_____ _______状态。
【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试题】11.三轴试验按排水条件可分为、、三种。
12.土样最危险截面与大主应力作用面的夹角为。
13.土中一点的摩尔应力圆与抗剪强度包线相切，表示它处于状态。
14. 砂土的内聚力（大于、小于、等于）零。
二、选择题1．若代表土中某点应力状态的莫尔应力圆与抗剪强度包线相切，则表明土中该点 ( )。
(A)任一平面上的剪应力都小于土的抗剪强度(B)某一平面上的剪应力超过了土的抗剪强度(C)在相切点所代表的平面上，剪应力正好等于抗剪强度(D)在最大剪应力作用面上，剪应力正好等于抗剪强度2. 土中一点发生剪切破坏时，破裂面与小主应力作用面的夹角为( )。
(A) (B)(C) (D)3. 土中一点发生剪切破坏时，破裂面与大主应力作用面的夹角为( )。
(A) (B)(C) (D)4. 无粘性土的特征之一是( )。
(A)塑性指数(B)孔隙比(C)灵敏度较高(D)粘聚力5. 在下列影响土的抗剪强度的因素中，最重要的因素是试验时的( )。
(A)排水条件（B）剪切速率 (C)应力状态 (D)应力历史6．下列说法中正确的是( )(A)土的抗剪强度与该面上的总正应力成正比(B)土的抗剪强度与该面上的有效正应力成正比(C)剪切破裂面发生在最大剪应力作用面上(D)破裂面与小主应力作用面的夹角为7. 饱和软粘土的不排水抗剪强度等于其无侧限抗压强度试验的（）。
河海大学_土力学_课后习题思考题答案
河海土力学课后习题与答案第一章思考题11-1 什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？1-2 什么叫残积土？什么叫运积土？他们各有什么特征？1-3 何谓土的级配？土的粒径分布曲线是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？1-4 何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？1-7 什么是吸着水？具有哪些特征？1-8 什么叫自由水？自由水可以分为哪两种？1-9 什么叫重力水？它有哪些特征？1-10 土中的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？1-11 什么叫的物理性质指标是怎样定义的？其中哪三个是基本指标？1-12 什么叫砂土的相对密实度？有何用途？1-13 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？1-14 何谓塑性指数和液性指数？有何用途？1-15 何谓土的压实性？土压实的目的是什么？1-16 土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？1-17 土的工程分类的目的是什么？1-18 什么是粗粒土？什么叫细粒土？习题11-1有A、B两个图样,通过室实验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如下表所示,试绘出它们的粒径分布曲线并求出C和c C值。
uA土样实验资料〔总质量500g〕B土样实验资料〔总质量30g〕1-2 从地下水位以下某粘土层取出一土样做实验,测得其质量为15.3g,烘干后质量为10.6g,土粒比重为 2.70,求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度与其相应的重度。
1-3 某土样的含水率为6.0%密度为1.603g/cm,土粒比重为 2.70,若设孔隙比不变,为使土样完全饱和,问1003cm土样中应该加多少水？1-4 有土料1000g,它的含水率为6.0%,若使它的含水率增加到16.0%,问需要加多少水？1-5 有一砂土层,测得其天然密度为1.773g/cm,天然含水率为9.8%,土的比重为 2.70,烘干后测得最小孔隙比为0.46,最大孔隙比为0.94,试求天然孔隙比e 、饱和含水率和相对密实度D,并判别该砂土层处于何种密实状态。
《土质学与土力学》习题库及答案(1)讲解
《土质学与土力学》习题库（A）习题一．填空题1．土粒粒径越，颗粒级配曲线越，不均匀系数越，颗粒级配越。
为了获得较大密实度，应选择级配的土粒作为填方或砂垫层的材料。
2．粘土矿物基本上是由两种原子层(称为品片)构成的，一种是，它的基本单元是Si—0四面体，另一种是，它的基本单元是A1—OH八面体。
3．土中结构一般分为、和三种形式。
4．衡量天然状态下粘性土结构性强弱的指标是，其定义是值愈大，表明土的结构性，受扰动后土的强度愈多。
5．土中主要矿物有、和。
它们都是由和组成的层状晶体矿物。
6．饱和细砂土和干细砂土都无法形成直立边坡，而非饱和细砂土则可以，这是因为在起作用。
二．选择题1．在毛细带范围内，土颗粒会受到一个附加应力。
这种附加应力性质主要表现为( )(A)浮力； (B)张力； (C)压力。
2．对粘性土性质影响最大的是土中的( )。
(A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。
3．砂类土的重要特征是( )。
(A)灵敏度与活动度； (B)塑性指数与液性指数；(C)饱和度与含水量； (D)颗粒级配与密实度。
4．土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为( )。
(A)结合水； (B)自由水； (C)强结合水； (D)弱结合水。
5．软土的特征之一是( )。
(A)透水性较好； (B)强度较好； (C)天然含水量较小； (D)压缩性较高。
6．哪种土类对冻胀的影响最严重?( )(A)粘土； (B)砂土； (C)粉土。
7．下列粘土矿物中，亲水性最强的是( )。
(A)高岭石； (B)伊里石； (C)蒙脱石8．对土粒产生浮力的是( )。
（A）毛细水； (B)重力水； (C)强结合水， (D)弱结合水。
(9)毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？( )(A)粘土颗粒电场引力作用； (B)孔隙水压力差的作用(C)水与空气交界面处的表面张力作用。
(10)软土的特征之一是( )。
固结不排水试验结果
固结不排水试验结果固结不排水试验是一种常用的地质工程试验方法，用于评估土壤的工程性质和水文特性。
本文将针对固结不排水试验的结果进行分析和总结，探讨其对地质工程设计和施工的影响。
固结不排水试验是在完全封闭的条件下进行的，试验过程中土样不允许排水。
通过施加一定的应力，观察土样的变形和应力的变化，从而判断土壤的固结特性和抗剪强度。
试验结果直接反映了土体在不可排水条件下的力学性质，对于土壤的工程设计和施工具有重要的参考价值。
试验结果主要包括土样的固结压缩性、剪切强度和固结应力等参数。
首先，固结压缩性是指土样在施加垂直应力的作用下发生的压缩变形。
通过试验可以得到土样的固结压缩曲线，进一步分析土壤的固结特性和变形行为。
固结压缩性的结果对于地基沉降和沉降速率的预测具有重要意义，可以指导地基处理和建筑物的设计。
剪切强度是评价土壤抗剪性能的重要参数。
通过固结不排水试验，可以得到土样的剪切强度参数，如黏聚力和内摩擦角。
这些参数可以用于土壤的稳定性分析和土体的承载力计算，对于工程施工和地基设计具有重要的指导作用。
固结应力是指土样在固结不排水条件下受到的应力。
通过试验可以确定土样在不同深度和时间下的固结应力分布，从而了解土壤的应力状态和变化规律。
固结应力的结果对于地下结构的设计和土壤力学参数的确定具有重要意义，可以准确评估土体的稳定性和变形特性。
固结不排水试验结果对地质工程设计和施工具有重要的影响。
通过分析土样的固结压缩性、剪切强度和固结应力等参数，可以预测地基沉降和沉降速率、评估土壤的稳定性和承载力，指导地基处理和建筑物的设计。
因此，在地质工程实践中，固结不排水试验是一项重要的技术手段，其结果对于确保工程的安全和可靠具有重要作用。
浅谈常规三轴试验及其影响因素
浅谈常规三轴试验及其影响因素三轴试验主要目的是测定土的抗剪强度和探究其应力应变关系，本文具体介绍了常规三轴试验及其试验方法，详细分析了试样制备、端部约束、试样饱和方法、橡皮膜、试样剪切速率等影响因素。
为探寻三轴试验影响因素及提高试验精度提供基础。
标签：三轴试验；试验方法；影响因素；橡皮膜三轴压缩试验是土工试验中一种非常重要的力学性能试验，其用途主要是测定土的抗剪强度和应力应变关系。
研究土的抗剪强度规律对于工程设计、施工和管理都具有非常重要的理论和实际意义。
土的抗剪强度影响因素很多，比如土的组成、结构、孔隙比、排水条件、荷载形式、土中应力等，正确测定这些影响参数是理论分析与实际运用的基础。
室内测定抗剪强度的方法一般分为三种：直接剪切试验，三轴压缩试验，无侧限抗压强度试验。
无侧限抗压试验，即三轴试验中的一种特殊情况。
三轴压缩试验和直接剪切试验都是利用摩尔-库仑原理测定土的抗剪强度指标，但是直接剪切试验不能控制试样的排水条件，受力状态不明确，无法测量孔隙水压力，因此，三轴试验越来越得到广泛的应用。
1、三轴压缩试验仪器三轴压缩试验直接测量的是试样在不同恒定周围压力下的抗压强度，然后利用摩尔-库伦破坏原理间接推求土的抗剪强度。
三轴压缩仪主要由压力室，加压系统和测量系统三部分组成。
三轴压力室是一个金属顶盖、底座、透明有机玻璃圆筒组成的密闭容器。
试样为圆柱体，高度与直径之比按照《土工试验方法标准》采用2～2.5。
试样安装在压力室中，外用柔性橡皮膜包裹，橡皮膜扎在试样帽和底座上，试样上、下两端可根据要求放置透水石或不透水板。
试验时试样的排水，由与顶部连通的排水阀来控制。
试样底部与孔隙水应力量测系统相连接，试样的周围压力，由与压力室直接相连的压力源来供给。
试样的轴向压力增量，由与顶部试样帽直接接触的传压活塞杆来传递使试样受剪，直至剪破。
在受剪过程中同时要测读试样的轴向压缩量，以便计算轴向应变。
2 、常规三轴试验方法三轴试验根据试样的固结和排水条件不同，可分为不固结不排水剪（UU试验）、固结不排水剪（CU试验）、固结排水剪（CD试验）三种方法。
有效应力强度指标可用三轴排水剪三轴固结不排水剪(测孔隙水压力)
第一节 土的强度理论与强度指标
一、土的抗剪强度的工程意义
土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力
在外荷载作用下，土体中将产生剪应力，当土中 某点的剪应力达到土的抗剪强度时，土就沿着 剪应力作用方向产生相对滑动，该点便发生剪 切破坏。随着外荷载的增大，地基中达到强度 被破坏的点越来越多，最后形成一个连续的滑 动面，这时建筑物的地基或土坡就会失去整体 稳定而发生土体滑动，从而造成工程事故。
图 （ ）
4-1 c
加拿大特朗斯康谷仓严重倾倒
土体是否会发生剪切破坏？ 土中某点由外力所产生的剪应力是多大？ 土的抗剪强度是多少？
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二、莫尔-库仑强度理论
• 土体发生剪切破坏时，将沿着其内部某一 曲面（滑动面）产生相对滑动，而该
滑动面上的切应力就等于土的抗剪强度。
• 直剪试验可直接测定预定剪切破裂面上的 抗剪强度。 1776年，法国学者库仑通过 一系列土的强度实验，于1776年总结出土 的抗剪强度定律：
【解】采用图解法
图解法
课堂小结
• 概念：抗剪强度、极限平衡状态、极限平 衡条件、内聚力、内摩擦角
• 掌握土的直剪试验和库仑定律、掌握内聚 力与内摩擦角的物理含义
• 掌握土的极限平衡关系式（莫尔-库仑破 坏理论）的实际意义，应力圆与抗剪强度 曲线之间的关系
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试验结果表明，对于砂性土，抗剪强度与 法向应力之间的关系是一条通过原点的直 线；对于粘性土，抗剪强度与法向应力之 间也基本成直线关系，该直线与横轴的夹
角为内摩擦角φ ，在纵轴上的截距为粘聚 力c ，直线方程可用库仑公式表示。
f tan
f tan c
(2）直剪试验强度取值
不同土性的土样在剪切试验时的剪应力 与剪切位 移d 关系曲线有较大差异的。土样的抗剪强度应根据其 -Dl 曲线形态分别确定：对密实砂土、坚硬粘土等，其 -Dl 曲线将出现峰值，可取峰值切应力作为抗剪强度；
不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度
不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度摘要：一、引言二、不排水抗剪强度的概念和计算方法1.不排水抗剪强度的定义2.不排水抗剪强度的计算方法三、不固结不排水抗剪强度的概念和计算方法1.不固结不排水抗剪强度的定义2.不固结不排水抗剪强度的计算方法四、不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度的关系五、实际应用中的考虑因素六、结论正文：一、引言在我国的岩土工程中，抗剪强度是一个重要的参数，对于工程的稳定性和安全性有着直接的影响。
其中，不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度是两种常见的抗剪强度类型。
本文将对这两种抗剪强度进行详细的介绍和分析。
二、不排水抗剪强度的概念和计算方法1.不排水抗剪强度的定义：不排水抗剪强度是指岩石在无水状态下，受到剪切力作用时，能够抵抗的最大剪切应力。
2.不排水抗剪强度的计算方法：通常采用三轴压缩试验或者直剪试验来测定不排水抗剪强度。
三、不固结不排水抗剪强度的概念和计算方法1.不固结不排水抗剪强度的定义：不固结不排水抗剪强度是指岩石在无水状态下，未经过固结作用，受到剪切力作用时，能够抵抗的最大剪切应力。
2.不固结不排水抗剪强度的计算方法：通常采用三轴压缩试验或者直剪试验，并在试验过程中严格控制固结作用。
四、不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度的关系不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度之间的关系主要取决于岩石的固结特性。
一般来说，不排水抗剪强度会大于不固结不排水抗剪强度，因为排水抗剪强度考虑了水的作用，而固结作用会使得岩石的抗剪强度提高。
五、实际应用中的考虑因素在实际工程中，选择不排水抗剪强度还是不固结不排水抗剪强度，需要综合考虑岩石的固结特性、工程的水文地质条件、工程的稳定性要求等因素。
六、结论不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度是两种常见的抗剪强度类型，选择哪一种需要根据实际情况进行考虑。
三轴试验孔隙水压力影响因素分析
三轴试验孔隙水压力影响因素分析王静【摘要】文中阐述了孔隙水产生的原因和孔隙水压力测量的室内试验方法,通过对其原理的分析,探讨了三轴固结不排水剪切试验中孔隙水压力的影响因素.主要有土的饱和度的影响、土剪胀(剪缩)影响及仪器设备和操作方法的影响,针对这些影响因素提出了改进的方法.【期刊名称】《东北水利水电》【年(卷),期】2014(032)008【总页数】4页(P42-44,47)【关键词】孔隙水压力;影响因素;改进方法;三轴试验【作者】王静【作者单位】上海申元岩土工程有限公司,上海200125【正文语种】中文【中图分类】TV121 孔隙水压力产生的原因及试验原理1.1 孔隙水压力产生的原因土是由固体颗粒、水和空气三部分组成的。
组成土的这三部分之间的不同比例，反映土的各种不同状态，它对评价土的物理、力学性质有着重要意义[1]。
当受外界条件影响，作用在土体单元上的总应力发生变化，导致土体三相之间发生变化，此时土骨架的体积和有效应力都存在着一个从起始状态到新状态过渡的过程。
而当土的渗透系数较小时，若将水排出，使土的骨架过渡到新的孔隙比，在短期内无法实现。
这样，就可能出现一个随时间消散的附加的孔隙水压力场。
这种孔隙水压力，恰是导致许多工程失事的直接原因。
1.2 试验原理通过三轴固结不排水剪切试验，可测得轴对称应力条件下荷载应力增量引起的孔隙水压力。
图1所示：为三轴固结不排水剪切试验试样土单元体受到轴对称应力作用时，孔隙水压力和有效应力的变化过程。
图 1（a）、（b）、（c）和（d）中的三个方块，按顺序分别表示土试样受到的轴对称应力增量的作用力△σ、在试样中产生的孔隙水压力增量△u和作用于土骨架的有效应力△σ′。
图1 轴对称三轴试验应力状态图按试验的步骤，首先对试样施加等向围压力σc，待完全固结，使试样中的孔隙水压力完全消散至△u=0，围压力σc全部作用于土骨架成为有效应力，见图1（a），其意图是使试样恢复至原位应力状态，然后，在不排水条件下，施加荷载应力增量，围压力为△σ3，轴向应力为△σ1，进行试验。
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摘 要： 研究分析了试样的饱和、体变、仪器的摩阻力以及土样两端应力不均等对三轴试验造成的影响及原因，并提出了一定的改
善方案，从而保证试验结果的准确性。
关键词： 三轴试验，饱和，体变，摩阻力
中图分类号： TU411
文献标识码： A
0 引言
三轴试验是根据摩尔—库仑破坏准则测定土的总抗剪强度 参数和有效抗剪强度参数及应力与应变关系的一种试验方法，分 为不固结不排水 剪、固 结 不 排 水 剪、固 结 排 水 剪 试 验。 常 用 的 试 验设备是应变控制式三轴仪。可以采取一个试样的多级加荷方 式或者取 3 个 ～ 4 个试样分别加荷的方式，得到土的三个极限或 者是接近极限的 应 力 圆，据 此 得 到 土 的 强 度 线，计 算 确 定 该 土 的 抗剪强度。试验步骤主要是试样制备和饱和、试样安装、固结（ 不 固结不排水剪无此步骤） 、剪切、成果整理。试验中试样的轴向应 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进入受压室的
2 体变对试验结果的影响
在饱和土的排水 试 验 中，认 为 从 试 样 中 排 出 的 孔 隙 水 体 积， 就等于试样的体积变化。但是实际上的排水量却往线 从图 1 中可以发现，在某一段当应变发生变化时，主应力没 有发生变化，曲线中出现了几段直线。在不影响仪器密闭性的前 提下，将压力室活塞上端螺丝放松，直线现象有所缓解，这主要由 于活塞和轴套之间的摩擦力造成的。 作用在试样 上 的 活 塞 荷 重，是 用 应 变 控 制 式 试 验 机 和 量 力 环、磅秤或者是简 单 杠 杆 施 加 的。施 加 的 荷 重，通 常 是 用 装 置 在 受压室外面的量力设备来量测的。测得的荷重是指作用在活塞 上端的荷重，这一荷重减去活塞与轴套之间的摩擦力以及受压室 的流体压力对活塞的顶托力以后，才是试样所受到的实有活塞的 荷重。 对于应变控制式试验机来说，消除活塞与轴套之间摩擦力的 方法是在施加围压以后，活塞尚未接触试样以前，开动试验机，以 预定的变形速率 使 活 塞 移 动，这 时，将 量 力 环 上 的 量 表 数 设 置 成 零，就可消除摩擦力和顶托力影响。或者在压力室内部设置压力 量测系统，测得土样所受到的真正的压力值。
4 两端应力不同对试验的影响
人们已经认识到，以土的应力—应变特性为依据的土工问题
收稿日期： 2012-10-13 作者简介： 李慧芝（1980- ） ，女，硕士，工程师
第 38 卷 第 35 期
·62· 2 0 1 2 年 1 2 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol． 38 No． 35 Dec． 2012
第 38 卷 第 35 期 2012年12 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol． 38 No． 35
Dec． 2012 ·61·
文章编号： 1009-6825（ 2012） 35-0061-02
影响固结不排水剪三轴试验结果的因素分析
李慧芝
（ 铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300142）
有些土样本来是 饱 和 的，从 地 下 取 出 后，土 中 的 溶 解 空 气 可 能游离出来，当试 样 装 入 三 轴 仪 后，额 外 的 气 泡 往 往 被 困 陷 在 试
150
100
50
0
2.0
4.0
6.0
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样同橡胶膜之间和量测系统之间。如果把这些气泡和试样孔隙 中的气泡统统排 除 掉，则 可 加 快 孔 隙 水 压 力 的 反 应 速 度，并 且 提 高量测精度。
验前和试验后的试样重量差。其原因除了橡皮膜与试样帽（ 底 座） 之间接合缝的漏水以及橡皮膜本身的渗透外，主要是试样与 橡皮膜之间在充气排水过程中残留了一些水，这些水在围压下挤 到了量水管内，被误认为是试样中排出的孔隙水。减少误差的办 法是，在施加 围 压 前，降 低 量 水 管 高 程，在 试 样 内 形 成 一 小 的 吸 力，并持续一段时间，等到试样中排水稳定后，再进行剪切。排水 管中如果原来存 在 有 气 体，会 影 响 到 孔 隙 水 的 排 出 速 度，由 于 孔 隙 水 压 力 比 较 小，所 以 排 水 管 中 的 气 体 甚 至 会 阻 碍 孔 隙 水 的 排 出。橡皮膜的渗透、孔 隙 压 力 在 试 样 中 的 传 递 速 度、孔 隙 压 力 量 测设备本身的体积变化以及非饱和土中孔隙水与孔隙压力之间 的差别等，也都是影响量测精度的因素。
3 摩阻力对试验结果的影响
水的体积测得的。了解影响固结不排水剪三轴试验结果的影响
图 1 是土样三轴试验得到的应力应变图。
因素，并且采取有 效 的 措 施，对 保 证 试 验 结 果 的 准 确 性 具 有 很 重
300
要的意义。
250
σ1-σ3 /kPa
1 饱和对试验结果的影响
200
根据太沙基理论，进 行 三 轴 试 验 的 土 样 均 应 为 饱 和 土 样，一 般采用的饱和方 法 有 抽 气 饱 和、水 头 饱 和、反 压 力 饱 和。 土 样 饱 和程度直接影响测试结果。