土三轴压缩试验报告完整版
土的三轴压缩实验报告
土的三轴压缩实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过三轴压缩实验,了解土体的力学性质,掌握土体的压缩变形规律,为土的工程应用提供理论依据。
二、实验原理三轴压缩实验,是指在三个互相垂直的轴向上施加压力,测定土体在不同应力状态下的压缩变形及强度参数。
实验中,应变量为土体的轴向应变和径向应变,应力量为轴向应力。
三、实验设备本次实验所需的设备有:三轴试验机、应变仪、振动筛、天平、刷子、塑料袋等。
四、实验步骤1.制样:按照标准规定,取一定量的土样,经过筛分、清洗、调节含水率等处理后,制成规定尺寸的试样。
2.装置:将试样放入试验机中,放置在三轴压缩装置中央。
3.施压:逐渐施加压力,保持速率均匀,直到试样产生明显的压缩变形。
4.记录:在试验过程中,记录轴向压力、轴向应变、径向应变和应变速率等数据。
5.实验结束:当试样变形趋于稳定时,停止施压,记录最大轴向应力和最大径向应变。
6.清理:将试样从试验机中取出,清洁试验机和周围环境。
五、实验结果通过对实验数据的处理和分析,得出了土体的应力-应变曲线和压缩模量等力学参数。
六、实验注意事项1.试样应制备均匀,避免出现裂隙和空洞。
2.施加压力的速率应逐渐加大,避免过快或过慢。
3.实验过程中应注意安全,避免发生意外事故。
七、实验结论本次实验通过三轴压缩实验,测定了土体在不同应力状态下的压缩变形及强度参数,得出了土体的应力-应变曲线和压缩模量等力学参数。
实验结果表明,土体的压缩变形呈现出明显的非线性特性,随着轴向应力的增大,土体的压缩变形逐渐增大,压缩模量逐渐减小。
此外,不同土体的力学性质也存在差异,这需要在工程应用中进行针对性分析和处理。
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。
土三轴压缩试验报告
土三轴压缩试验报告一、实验目的本实验旨在通过土三轴压缩试验,探究土体在不同应力条件下的变形特性,分析土体的力学性质。
二、实验方法1. 实验材料准备:选取可重塑性土样,并进行合理的处理,制作成圆柱形试样,直径为50mm,高度为100mm。
2.土三轴压缩装置搭建:搭建土三轴压缩装置,确保装置的稳定性和准确性。
3.应力加载:在试验开始前,先对土样进行回弹预压。
然后,根据试验需要,按照一定步骤加载各个应力状态。
4.变形测量:通过传感器对土样的应变进行测量,记录变形数据。
5.实验数据处理:对实验数据进行处理和分析,绘制应力-应变曲线、固结曲线等。
三、实验原理1.压缩应力:土样受到垂直加载时的力,即垂直应力。
2.水平应力:垂直加载时,试验装置对土样施加的水平力,通过水平受力悬挂器实现。
3.应变:土样受到压缩力作用后,产生的变形量。
四、实验过程1.样品制备:选择符合试验要求的土样,进行合理的处理和加工,制成圆柱形试样。
2.装配土三轴装置:将制备好的土样放置在土三轴装置的夹持装置中,确保试样的稳定性。
3.回弹预压:对土样进行一定的预压力,以确保试验开始时土样的初始状态。
4.应力加载:按照试验制定的步骤,逐渐增加压力,以产生不同的应力状态。
在每次加载压力后,等待一段时间,使土样达到新的平衡状态。
5.变形测量:通过传感器对土样的应变进行测量,记录下每次加载压力条件下的变形数据。
6.数据处理:对实验数据进行处理和分析,得出压力条件与土样变形的关系。
五、实验结果与分析通过对实验数据的处理和分析,得出土体在不同应力条件下的压缩性质。
绘制出应力-应变曲线和固结曲线,可以判断土壤的工况性质和工程可行性。
实验结果可以帮助工程师设计更合理的土方工程结构,以提高工程的安全性和稳定性。
六、实验结论通过本次土三轴压缩试验,我们对土体的力学性质有了更深入的了解。
通过实验结果的分析,我们可以得出土壤的力学参数,从而更加科学地进行土方工程的设计和施工。
三轴压缩实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除三轴压缩实验报告篇一:三轴试验报告静力三轴试验报告——静力三轴压缩试验1.概述:静力三轴压缩试验是试样在某一固定周围压力下,逐渐增大轴向压力,直至试样破坏的一种抗剪强度试验,是以摩尔-库伦强度理论为依据而设计的三轴向加压的剪力试验。
2.试验方法:根据土样固结排水条件和剪切时的排水条件,三轴试验可分为不固结不排水剪试验(uu)、固结不排水剪试验(cu)、固结排水剪试验(cD)等。
本试验采用固结排水试验方法。
3.仪器设备:静力三轴仪。
由以下几个部分组成: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、孔隙水压力测量系统、轴向变形量测系统、反压力体变系统、计算机数据采集和处理系统Tgwin程序。
附属设备:击实筒、承膜筒和砂样植被模筒、天平、橡胶模、橡皮筋、透水石、滤纸等。
4.试验材料:本试验材料为Iso标准砂,测得该材料最大干密度为?dmax=1.724g/cm3,最小干密度为?dmin=1.429g/cm3。
5.成样方法:试样高度为h=80mm,直径为d=39.1mm,体积可算得为V=96.1cm3,本试验采用初始成样相对密实度为Dr=50%。
先根据公式Dr??dmax(?d??dmin)反算?d(?dmax??dmin)出?d=1.562g/cm3,则可求出制备三轴试样所需的干砂的总质量m=153g。
本试验采用干装法,将取好的干砂4等分,每份38.25g,均匀搅拌后,先将承膜筒将试样安装到试验仪器上,然后直接在承膜筒中分4层压实到指定高度进行成样。
6.试验步骤及数据处理(1)成样方法按照上述步骤进行,成样之后降低排水管的高度,使排水管内水面高度低于试样中心高度约0.2m,关闭排水阀,这样在试样内部形成一定的负压,以便试样能够自立。
(2)安装压力室。
试样制备完毕后,安装压力室。
安装前应先将加载杆提起,以免在放置过程中碰到试样,安装好压力室后依次渐进拧紧螺丝,保持压力室各个方向均匀下降,避免地步产生较大的缝隙。
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(=961888.)7.1).01(1575分5层击实,则每层质量为37.76g。
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。
土的三轴压缩实验报告
土的三轴压缩实验报告引言土的三轴压缩实验是土力学研究中的基础实验之一,通过对土样进行不同加载条件下的三轴试验,可以获得土体的力学性质参数,为土的工程应用提供依据。
本实验报告将详细介绍实验的目的、原理、方法、结果和结论。
实验目的1.了解土的三轴压缩实验的基本原理和方法;2.熟悉土的应力-应变关系;3.研究土的随应力变化的变形特性。
实验原理1. 应力与应变在土体内部,受到的外力作用会导致土体发生应力和应变。
应力是单位面积上的力,一般用σ表示,单位为kPa。
应变是土体体积、形状或者密实程度的变化,一般用ε表示,没有单位。
2. 应力路径应力路径是指在三轴试验中,施加应力的变化轨迹。
常见的应力路径有p-q路径、p’-q路径等。
不同的应力路径会导致土体的变形特性产生差异。
3. 应力状态与强度土体在不同的应力状态下,会表现出不同的强度特性。
常见的土体强度参数有极限强度和摩擦角等。
4. 孔隙水压力土体中的水分存在于孔隙中,当施加外部应力时,孔隙水会受到压缩。
孔隙水压力能够影响土体的强度和变形性质。
实验方法1. 样品制备根据实验要求,制备土样。
首先将土样清洗干净,去除其中的杂质。
然后根据实验需要确定土样的尺寸和形状,并按照相应的规定进行模具的设计和制作。
最后将土样放入模具中。
2. 实验仪器设备准备准备好三轴试验的仪器设备,包括三轴仪、荷载框架、应变计、应力传感器等。
3. 实验流程1.将土样装在三轴仪中,并施加初次重量以使土样与模具底部接触;2.根据实验要求设定应力路径和加载方式,调整荷载框架,施加有效应力和孔水压力;3.记录试验过程中的应力和应变数据,并随时监测土样的变形情况;4.根据实验要求,不断调整应力路径,使土样遵循预设的应力路径;5.继续记录应力和应变数据,直至达到预设的终止条件。
4. 实验数据处理根据实验记录的应力和应变数据,计算得到土样的应力-应变曲线和其他相关参数。
进行数据分析,得出实验结果。
结果与分析经过实验测定,得到了土样在不同应力条件下的应变数据。
土的三轴压缩试验(优良建筑)
土的三轴压缩试验三轴压缩试验主要是用来测定土的抗剪强度,土的抗剪强度是土的一个重要力学性质,在计算地基承载力,评价地基稳定性,以及计算挡土墙的土压力时都要用到土的抗剪强度指标,因此正确的测定土的抗剪强度在工程上有非常重要的意义试验原理:三轴压缩试验最常用的是把土削成圆柱体,放到压力室内十三、三轴压缩试验提示:双击自动滚屏(一)试验目的三轴压缩试验是测定土的抗剪强度的一种方法。
对堤坝填方、路堑、岸坡等是否稳定,挡土墙和建筑物地基是否能承受一定的荷载,都与土的抗剪强度有密切的关系。
(二)试验原理土的抗剪强度是土体抵抗破坏的极限能力,即土体在各向主应力的作用下,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,土体就将沿该面发生剪切破坏。
常规的三轴压缩试验是取4个圆柱体试样,分别在其四周施加不同的周围压力(即小主应力)σ3,随后逐渐增加轴向压力(即大主应力)σ1直至破坏为止。
根据破坏时的大主应力与小主应力分别绘制莫尔圆,莫尔圆的切线就是剪应力与法向应力的关系曲线。
三轴压缩试验适用于测定粘性土和砂性土的总抗剪强度参数和有效抗剪强度参数,可分为不固结不排水试验(uu);固结不排水试验()和固结排水试验(CD)。
(三)试验设备1.三轴仪:包括轴向加压系统、压力室、周围压力系统、孔隙压力测量系统和试样变形量测系统等。
2.其它:击样器、饱和器、切土盘、分样器、承膜筒等。
(四)试验步骤1.切取土样:先用钢丝锯或切土刀切取一稍大于规定尺寸的土柱,放在切土架上,用钢丝锯或切土刀紧靠侧板,由上往下细心切削,边切削边转动圆盘,按规定的高度将两端削平、称量;并取余土测定试样的含水率。
2.试样饱和:试样有抽气饱和、水头饱和及反压力饱和三种方法,最常用的是抽气饱和。
即将试样装入饱和器内,放入真空缸内,与抽气机接通,开动抽气机,连续真空抽气2~4h,然后停止抽气,静止12h左右即可。
3.试样安装:将压力室底座的透水石与管路系统以及孔隙水测定装置充水并放上一张滤纸,然后再将套上乳胶膜的试样放在压力室的底座上,最后装上压力筒,并拧紧密封螺帽,同时使传压活塞与土样帽接触。
三轴试验报告
三轴试验报告1.1 三轴试验原理对土样进行三种围压条件下的不同含水率状态下土的常规三轴压缩试验,排水方式为固结不排水剪切(CU )。
土的常规三轴压缩试验是指在轴对称应力组合方式(321σσσ=>)的三轴压缩试验。
通过本试验确定土试样在给定的围压条件下,逐渐增加轴向压力直至试样破坏时的极限抗压强度。
1.2 试验方案影响土体力学性质的因素很多,如含水率、压实系数、围压、排水条件等。
本试验在控制压实度为 的条件下,试验用土的最优含水率为 %,研究含水率、围压对土颗粒的力学性质的影响,得到不同含水率、不同围压与土的抗剪强度参数c 、φ以及抗剪强度的关系。
固结不排水剪切试验采用南京宁曦土壤仪器有限公司生产的TSZ30-2.0型应变控制式静力三轴仪(图1-1)进行。
图1-1静力三轴仪表1-1试验方案围压kPa kPa kPa含水率%1-11-21-3%2-12-22-3%3-13-23-3%4-14-24-3%5-15-25-3%6-16-26-3%7-17-27-31.3 试验方法1.3.1 试样制备(1)根据试样的大小及各粒径所占的质量分数,称量各粒径所需的质量,配置各含水率试样。
(2)在击实筒内层涂抹一层凡士林,将配置好的土样放入筒内击实,分三层击实,按控制的压实度计算出每一层的厚度,击实到满足要求的厚度后,将其表面刮毛,装填下一层,套上圆箍固定好。
(3)将击实后的试样(图1-2)上下两端刮平,再将试样从击实筒内推入橡皮套筒中,此过程注意要保持试样的完整性,记下试样编号。
1.3.2 试验步骤1. 将试样放置在三轴试验仪上,依次用密封圈将橡皮膜扎紧在试样底座和试样帽上,固定围压罩,拧紧围压罩的三个螺丝,调节仪器使得仪器上部加载部分与试样顶部试样帽接触,调节应变计使应变计与试样读数发生变化,同时调节测力环与应变计使其读数都为0。
2. 打开三轴测控仪和测控柜,打开压力室阀(注水)和压力室注水阀,将压力室内注满水后关闭压力室阀(注水)和压力室注水阀。
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。
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。
三轴压缩实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除三轴压缩实验报告篇一:三轴试验报告静力三轴试验报告——静力三轴压缩试验1.概述:静力三轴压缩试验是试样在某一固定周围压力下,逐渐增大轴向压力,直至试样破坏的一种抗剪强度试验,是以摩尔-库伦强度理论为依据而设计的三轴向加压的剪力试验。
2.试验方法:根据土样固结排水条件和剪切时的排水条件,三轴试验可分为不固结不排水剪试验(uu)、固结不排水剪试验(cu)、固结排水剪试验(cD)等。
本试验采用固结排水试验方法。
3.仪器设备:静力三轴仪。
由以下几个部分组成: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、孔隙水压力测量系统、轴向变形量测系统、反压力体变系统、计算机数据采集和处理系统Tgwin程序。
附属设备:击实筒、承膜筒和砂样植被模筒、天平、橡胶模、橡皮筋、透水石、滤纸等。
4.试验材料:本试验材料为Iso标准砂,测得该材料最大干密度为?dmax=1.724g/cm3,最小干密度为?dmin=1.429g/cm3。
5.成样方法:试样高度为h=80mm,直径为d=39.1mm,体积可算得为V=96.1cm3,本试验采用初始成样相对密实度为Dr=50%。
先根据公式Dr??dmax(?d??dmin)反算?d(?dmax??dmin)出?d=1.562g/cm3,则可求出制备三轴试样所需的干砂的总质量m=153g。
本试验采用干装法,将取好的干砂4等分,每份38.25g,均匀搅拌后,先将承膜筒将试样安装到试验仪器上,然后直接在承膜筒中分4层压实到指定高度进行成样。
6.试验步骤及数据处理(1)成样方法按照上述步骤进行,成样之后降低排水管的高度,使排水管内水面高度低于试样中心高度约0.2m,关闭排水阀,这样在试样内部形成一定的负压,以便试样能够自立。
(2)安装压力室。
试样制备完毕后,安装压力室。
安装前应先将加载杆提起,以免在放置过程中碰到试样,安装好压力室后依次渐进拧紧螺丝,保持压力室各个方向均匀下降,避免地步产生较大的缝隙。
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。
地基土强度检测报告
地基土强度检测报告共页第页委托单位报告编号工程名称工程部位样品名称填土类别样品数量样品状态代表批量检测类别委托日期委托人检测场所地址联系电话检测依据检测日期检测设备检测环境检测内容检测结果样品编号取样日期取样部位/层次检测项目123456结论内摩擦角(。
)粘聚力(kPa)内摩擦角(。
)粘聚力(kPa)内摩擦角(。
)粘聚力(kPa)检测结论检测单位检测专用章(盖章)签发日期:年月日检测说明见证单位:见证人:批准:审核:主检:共页第页样品名称样品编号样品状态填土类别检测日期环境条件设备名称设备编号设备状态检测依据取样部位/层次检测内容试样状态周围压力σ3(kPa)项目起始值固结后剪切后直径D(cm)反压力u0(kPa )高度h 0(cm)周围压力下的空隙压力u(kPa)面积A(cm 2)体积V(cm 3)孔隙压力系数B=u0σ3质量m(g)破坏应变ℇf (%)湿密度ρ(g/cm 3)干密度ρd (g/cm 3)破坏主应力差(σ1-σ3)f (kPa)试样含水率破坏主应力σ1f (kPa)起始值剪切后破坏孔隙压力系数B f =Bσ3f 盒号盒质量(g )盒加湿土质量(g)相应的有效大主应力σ1′(kPa)湿土质量m(g)盒加干土质量(g)相应的有效小主应力σ3′(kPa)干土质量m d (g)水质量(g)最大有效主应力比(σ1'σ3')max 含水率ω(%)饱和度Sw 孔隙压应力系数A f =udfoσ1−σ3)试样破坏情况的描述备注校核:主检:共页第页样品名称样品编号样品状态填土类别检测日期环境条件设备名称设备编号设备状态检测依据取样部位/层次加反压力过程说明(检验结果)固结过程说明时间周围压力σ3(kPa)反压力u(kPa)孔隙压力u(kPa)孔隙压力增量∆u试样体积变化时间(min)量管孔隙压力u体变管读数(cm3)体变量(cm3)读数排水量(cm3)读数(kPa)压力值(kPa)读数(cm3)体变值(cm3)校核:主检:地基土强度检测原始记录(三轴压缩试验)(三)共页第页样品名称样品编号样品状态填土类别检测日期环境条件设备名称设备编号设备状态检测依据取样部位/层次周围压力o3-=_kPa 剪切应变速率_mm/min 测力计率定系数C=_N/0.01mm 固结下沉量△h=cm 固结后高度h=cm 固结后面积A=cm2轴向变形读数Δhi= (0.01 mm)轴向应变έ1=ΔhiℎH10(%)试样校正后面积Aa=Aϵ1−ϵ1×0.01(cm2)测力计表读数R(0.01mm)主应力差(σ1-σ3)=RC Aa×10(kPa)大主应力σ1=σ3+(σ1-σ3)(kPa)孔隙压力u试样体积变化有效大主应力σ1(kPa)有效小主应力σ3(kPa)有效主应力比σ1σ3σ1−σ32σ1+σ32σ1+σ33读数压力值(kPa)排水管体积变化读数排出水量(cm3)读数体变量(cm3)校核:主检:共页第页委托编号地基类别样品名称样品编号设计图桩位编号规格型号工程名称环境条件检测地点检测起止日期检测依据千斤顶型号编号状态校准方程压力表/压力传感器型号编号状态百(千)分表/位移传感器型号编号状态静载测试仪型号编号状态荷载板尺寸加卸载分级抽样信息抽样基数抽样数量抽样地点抽样人抽样时间检测说明校核:主检:共页第页委托编号样品编号检测日期设备名称设备编号设备状态级数n荷载增量△Q(kN)累计荷载Q(kN)压力表读数P(MPa)百分表测读时间t(时、分)位移计(百分表)读数S(mm)沉降Sn(mm)备注1号2号3号4号本次累计校核:主检:共页第页委托编号样品编号工程名称检测日期桩号孔号检测依据环境条件架空线路电压安全距离混凝土强度桩长、桩径L:m;Φ:mm设备名称设备编号设备状态时间钻进(m)芯样编号芯样长度(m)残留芯样芯样初步描述及异常情况记录自止自止计校核:主检:共页第页委托编号样品编号工程名称检测日期桩号孔号检测依据环境条件桩身强度桩长、桩径L:m;Φ:mm设备名称设备编号设备状态项目分段(层)深度(m)芯样描述取样编号取样深度备注桩身完整性钻进深度,芯样连续性、完整性、胶结情况、表面光滑情况、断口吻合程度、混凝土芯是否为柱状、骨料大小分布情况,以及气孔、空洞、蜂窝麻面、沟槽、破碎、夹泥、松散的情况。
三轴压缩实验报告
测记一次测力计读数和轴向变形值。 则剪切至轴向应变达 15%~20%。 转动粗调手轮, 将压力室降下, 打开排气孔, 排除压力室内的水, 拆卸压力室罩, 拆除试样,揩干试样周围的余水,脱去试样外的橡皮膜,描述试样破坏形状。 六、计算及制图 1.轴向应变:
1
式中: 1 ——轴向应变;%
h1 100 h0
1000 1100 1200 1300 1400 1500
12.50 13.75 15.00 16.25 17.50 18.75
13.71 13.91 14.12 14.33 14.55 14.77
94.5 99 102 105 108 111
516.8 533.7 541.9 549.6 556.9 563.7
27.5 28.2 29 37 45 52 56.5 61 65 69.5
159.0 160.8 163.1 205.2 246.1 280.3 300.2 319.3 335.2 352.9
周 围 压 力 3 : 200 Kpa 7.5N/0.01mm。 轴向应变 读数 0.01mm 轴向应变
参考文献: [1]土力学实验指导书.浙江大学. [2]土力学实验指导书.上海交通大学. [3]土工实验指导书及实验报告.河南理工大学. [4]陈仲颐,周景星等.土力学.清华大学出版社. [5]曹伟,王晓渝.影响三轴压缩实验精度的主要因素.工程与建设.2007 年 01 期. [6]张文珍.影响三轴压缩实验成果的因素分析.华南地质与矿产.2005 年 03 期.
600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
7.50 8.75 10.00 11.25 12.50 13.75 15.00 16.25 17.50 18.75
(完整版)三轴压缩实验
(完整版)三轴压缩实验三轴压缩实验(实验性质:综合性实验)⼀、概述1910年摩尔(Mohr )提出材料的破坏是剪切破坏,并指出在破坏⾯上的剪应⼒τ是为该⾯上法向应⼒σ的函数,即()f f τσ=这个函数在f τσ-坐标中是⼀条曲线,称为摩尔包线,如图4-1实线所⽰。
摩尔包线表⽰材料受到不同应⼒作⽤达到极限状态时,滑动⾯上法向应⼒σ与剪应⼒f τ的关系。
⼟的摩尔包线通常可以近似地⽤直线表⽰,如图4-1虚线所⽰,该直线⽅程就是库仑定律所表⽰的⽅程(c tg τσ?=+)。
由库仑公式表⽰摩尔包线的⼟体强度理论可称为摩尔-库仑强度理论。
图4-1 摩尔包线当⼟体中任意⼀点在某⼀平⾯上的剪应⼒达到⼟的抗剪强度时,就发⽣剪切破坏,该点也即处于极限平衡状态。
根据材料⼒学,设某⼀⼟体单元上作⽤着的⼤、⼩主应⼒分别为1σ和3σ,则在⼟体内与⼤主应⼒1σ作⽤⾯成任意⾓α的平⾯a a -上的正应⼒σ和剪应⼒τ,可⽤τσ-坐标系中直径为13()σσ-的摩尔应⼒圆上的⼀点(逆时针旋转2α,如图4-2中之A 点)的坐标⼤⼩来表⽰,即13131311()()cos 2221()sin 22σσσσσατσσα=++-=-将抗剪强度包线与摩尔应⼒画在同⼀张坐标纸上,如图4-3所⽰。
它们之间的关系可以有三种情况:①整个摩尔应⼒圆位于抗剪强度包线的下⽅(圆Ⅰ),说明通过该点的任意平⾯上的剪应⼒都⼩于⼟的抗剪强度,因此不会发⽣剪切破坏;②摩尔压⼒圆与抗剪强度包线相割(圆Ⅲ),表明该点某些平⾯上的剪应⼒已超过了⼟的抗剪强度,事实上该应⼒圆所代表的应⼒状态是不存在的;③摩尔应⼒圆与抗剪强度包线相切(圆Ⅱ),切点为A 点,说明在A 点所代表的平⾯上,剪应⼒正好等于⼟的抗剪强度,即该点处于极限平衡状态,圆Ⅱ称为极限应⼒圆。
图4-2 ⽤摩尔圆表⽰的⼟体中任意点的应⼒图4-3 摩尔圆与抗剪强度包线之间的关系三轴压缩实验(亦称三轴剪切实验)是以摩尔-库仑强度理论为依据⽽设计的三轴向加压的剪⼒试验,试样在某⼀固定周围压⼒3σ下,逐渐增⼤轴向压⼒1σ,直⾄试样破坏,据此可作出⼀个极限应⼒圆。
三轴压缩试验实验报告
三轴压缩试验实验报告实验目的:1.了解三轴压缩试验的原理和方法;2.熟悉三轴仪器的使用方法;3.掌握三轴试样制备和试验操作的技巧;4.分析不同试验条件下的试样变形和破坏机理。
实验原理:实验仪器和试验设备:1.三轴试验仪:用于施加压力和测量试样的变形特征。
2.圆柱形压实模具:用于容纳试样并施加压力。
3.压力传感器:用于测量施加的三个方向的压力。
4.变形计:用于测量试样的变形。
实验步骤:1.根据需要准备试样,通常使用直径和高度相等的样品。
2.将试样放入圆柱形压实模具中,并保持试样在水平的位置。
3.用夹紧装置固定试样,并连接变形计和压力传感器。
4.调整试验设备,使得试样处于合适的初始条件。
5.施加等多向压力,分别记录每个方向施加的压力值。
6.实时监测试样的变形,记录下变形曲线。
7.当试样出现破坏时,停止施加压力,记录下破坏时的压力值和变形情况。
实验结果与分析:根据实验记录的数据和变形曲线,可以得出试样在不同压力条件下的变形特征和破坏机理。
通常情况下,试样在开始施加压力时会有较大的刚性变形,之后逐渐趋于稳定。
当压力超过一定值时,试样会出现剧烈的变形,甚至发生破坏。
根据试验结果,可以计算出一些与土壤力学性质相关的参数,如压缩模量、体积模量和剪切参数等。
这些参数可以用于土体的工程设计和力学分析。
结论:通过本次实验,我们深入了解了三轴压缩试验的原理和方法,并掌握了试验操作的技巧。
实验结果可以用于进一步研究土体的力学性质和变形特征,对于土壤工程的设计和施工具有一定的参考价值。
三轴压缩试验实验报告
三轴压缩试验实验报告实验目的:1.了解和掌握三轴压缩试验的基本原理和方法;2.掌握用三轴仪进行试验的操作流程;3.了解土的力学性质,并分析土的变形规律。
实验仪器和材料:1.三轴仪:用于施加垂直和平行于土体压力的装置;2.土样:选取本地土进行实验;3.过滤纸:用于包裹土样。
实验步骤:1.准备土样:从野外取得土样,将土样压实,并按照一定的尺寸和比例进行切割和制备;2.准备试样:将土样切割成相应的尺寸,并在试验室内进行制备,在试样的两端用过滤纸包裹;3.实验设置:将试样放置在三轴仪上,并通过调整压力、浸润和温度等条件进行设定;4.进行实验:根据设定条件,施加一定的轴向压力,在一定的时间内进行观察和记录土样的变形情况;5.实验数据处理:根据实验结果,计算土样的压缩指数、变形特征、抗剪强度等数据;6.实验结果分析:参考实验数据,对土体的力学性质进行分析和解释。
实验结果和结论:1.通过实验观察和记录,得到了土样在不同压力和时间下的变形特征;2.计算得到了土样的压缩指数和抗剪强度,并分析了其随着压力和时间的变化规律;3.通过实验结果的分析,可以得出土体在应力作用下的变形规律,以及其力学性质的参数。
实验中遇到的问题和解决方法:1.实验过程中,土样的尺寸和形状会对结果产生一定的影响。
为了减小这种影响,需要对试样进行规范的制备和切割;2.在实验过程中,土样的水分条件也会对结果产生一定的影响。
为了减小水分的变化,可以通过温度控制和浸润等方法进行处理;3.在实验过程中,要保证实验环境的稳定和准确,以确保得到可靠和有效的实验结果。
结论:通过三轴压缩试验,我们可以了解土体在应力作用下的变形规律和力学性质的参数。
通过实验结果分析可以得到土体的压缩指数和抗剪强度等重要数据,为土体工程设计和施工提供了依据和参考。
同时,实验也对三轴仪的操作和实验流程进行了熟悉和掌握。
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:+⨯=+mρ(g)w=v1(=⨯)1888.7.196).01(1575分5层击实,则每层质量为37.76g。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。
(2)轴向加荷传动系统采用电动机带动多级变速的齿轮箱,或者采用可控硅无级调速,根据土样性质及试验方法确定加荷速率,通过传动系统使土样压力室自下而上的移动,使试件承受轴向压力。
(3)轴向压力测量系统通常的试验中,轴向压力由测力计(测力环或称应变圈等等)来反映土体的轴向荷重,测力计为线性和重复性较好的金属弹性体组成,测力计的受压变形由百分表测读。
轴向压力系统也可由荷重传感器来代替。
(4)周围压力稳压系统采用调压阀控制,调压阀当控制到某一固定压力后,它将压力室的压力进行自动补偿而达到周围压力的稳定。
(5)孔隙水压力测量系统孔隙水压力由孔隙水压力传感器测得。
(6)轴向应变(位移)测量装置轴向距离采用大量程百分表(0~30mm百分表)或位移传感器测得。
(7)反压力体变系统由体变管和反压力稳定控制系统组成,以模拟土体的实际应力状态或提高试件的饱和度以及测量试件的体积变化。
2、附属设备:(1)击实器和饱和器;(2)切土器和原状土分样器;(3)砂样制备模筒和承模筒;(4)托盘天平和游标卡尺;(5)其它如乳膜薄、橡皮筋、透水石、滤纸、切土刀、钢丝锯、毛玻璃板、空气压缩机、真空抽气机、真空饱和抽水缸、称量盒和分析天平等。
(四)、试验前的检查和准备1、仪器性能检查应包括如下几个方面:(1)周围压力和反压力控制系统的压力源;(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;(8)土样两端放置的透水石是否畅通和浸水饱和;(9)乳胶薄膜套是否有漏气的小孔;(10)轴向传压活塞是否存在磨擦阻力等。
2、试验前的准备工作除了上述仪器性能检查外,还应根据试验要求作如下的准备:(1)根据工程特点和土的性质确定试验方法和测定哪些参数;(2)根据土样的制备方法和土样特性决定饱和方法和设备;(3)根据试验方法和土的性质,确定剪切速率;(4)根据取土深度和应力历史以及试验方法,确定周围压力的大小;(5)根据土样的多少和均匀程度确定单个土样多级加荷还是多个土样分级加荷。
(五)、试样制备和饱和1、扰动土和砂土的试样根据要求可按一定的干容重和含水量将扰动土拌匀,粉质土分3~5层,粘质土分5~8层,分层装入击实筒击实(控制一定密度),并在各层面上用切土刀刨毛以利于两层面之间结合。
对于砂土,应先在压力室底座上依次放上透水石、滤纸、乳胶薄膜和对开圆模筒,然后根据一定的密度要求,分三层装入圆模筒内击实。
如果制备饱和砂样,可在圆模筒内通入纯水至1/3高,将预先煮沸的砂料填入,重复此步骤,使砂样达到预定高度,放在滤纸、透水石、顶帽,扎紧乳胶膜。
为使试样能站立,应对试样内部施加cm2(5kPa)的负压力或用量水管降低50cm水头即可,然后拆除对开圆模筒。
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。
3、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)水头饱和法将试样装入压力室内,施加cm2(20kPa)周围压力,使无气泡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,使土样顶部施加反压力,但试样周围应施加侧压力,反压力应低于侧压力的cm2(5kPa),当试样底部孔隙压力达到稳定后关闭反压力阀,再施加侧压力,当增加的侧压力与增加的孔隙压力其比值3/u>时被认为是饱和,否则再增加反压力和侧压力使土体内气泡继续缩小,然后再重复上述测定3/u是否大于,即相当于饱和度为大于95%。
(六)、固结不排水试验法(CU)试验1、操作步骤(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,最后量其直径、高度、称其重量,并选择代表性的土样测定含水量。
(2)安装试样前,事先应全面检查三轴仪的各部分是否完好。
①打开试样底座的开关(孔隙水压力阀和量管阀),使量管里的水缓缓地流向底座,并依次放上透水石和滤纸,待气泡排除后,再放上试样,试样周围贴上滤纸条,关闭底座开关。
②把已检查过的橡皮薄膜套在承膜筒上,两端翻起,用吸球从气嘴中不断吸气,使橡皮膜紧贴于筒壁,小心将它套在土样外面,然后让气嘴放气,使橡皮膜紧贴试样周围,翻起橡皮两端,用橡皮紧圈将橡皮膜下端扎紧在底座上。
③打开试样底座开关,让量管中水(有时采取高量管所产生的水头差)从底座流入试样与橡皮膜之间,排除试样周围的气泡,关闭开关。
④打开与试样帽连通的排水阀,让量水管中的水流入试样帽,并连同透水石,滤纸放在试样的上端,排尽试样上端及量管系统的气泡后关闭开关,用橡皮圈将橡皮膜上端与试样帽扎紧。
⑤装上压力筒拧紧密封螺帽,并使传压活塞与土样帽接触。
(3)试样排水固结按下列步骤进行:①向压力室施加试样的周围压力(水压力或气压力),周围压力的大小根据土样的覆盖压力而定,一般应等于和大于覆盖压力,但由于仪器本身限定,目前最大压力不宜超过(低压三轴仪)和(高压三轴仪)。
②同时测定土体内与周围压力相应的起始孔隙水压力,施加周围压力后,在不排水条件下静止15~30分钟后,记下起始孔隙水压力读数。
③打开排水阀,固结完成后,并排水阀,测计孔隙水压力和排水管读数。
④转动细档手轮,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的变化值为试样固结时的高度变化。
(4)试样剪切按下列步骤进行:①剪切速率:粘土宜为~%/每分钟,粉质土或轻亚粘土为~%/每分钟。
②将轴向变形的百分表、轴向压力测力环的百分表及孔隙水压力计读数均调速至零点。
③启动电动机,合上离合器,开始剪切。
试样每产生%~%的轴向应变(或变形值),测读一次测力计读数和轴向变形值。
当轴向应变大于3%时,试样每产生%~%的轴向应变(或变形值),测读一次。
当测力计读数出现峰值时,剪切应继续进行到轴向应变量为15%~20%。
④试验结束,关电动机,关各阀门,脱开离合器,转动手轮,将压力室降下,打开排气孔,排除压力室内的水,拆卸压力室罩,取出试件,描绘试样破坏时形状并称其质量,并测定土样含水率。
2、成果整理(1)按下式计算孔隙水压力系数:? (2)按下式修正试样固结后的高度和面积:(3)按下式计算剪切过程中的平均断面积和应变值:(4)按下式计算主应力差:(5)按下式计算破坏时有效主应力:(七)、实验体会最后一次实验是土的三轴压缩实验,也被称为三轴剪切实验,是一种常见的测定土的抗剪强度的实验方法。
在实验中,先要将土做成圆柱形,我认为这是实验中最消耗时间,也是最需要耐心的一个步骤。
因为实验土的土质疏松,所以要不断地锤击土样,使土样变得密实。
土柱做成后,将会放在一个外面有圆形斑点的橡胶皮中。
其中,圆形斑点的作用是监测土的形变量。
做完这些工作后,就可以将土放入三轴压缩仪中,然后注水、加压。
在电脑上可以看到土的形变、受力等情况。
由于实验设备的老化,我们并没有看到整个实验的全部过程,只是大概了解了一下三轴压缩实验的操作步骤以及注意事项。
这个实验是整个实验教学中最复杂的一个实验,它不仅需要我们有很高的实验操作技能,还需要我们有足够的耐心。
在实验的过程中,如果有一个步骤出现了一些错误或者瑕疵,都将有可能影响接下来的操作步骤,以致影响最后的实验结果。