三轴压缩实验报告

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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。

（3）向压力室内注水。通过注水器，利用高度差将无

气水由压力室底部围压管缓慢注入压力室，待无气水装满压力室后，拧紧压力室上部的螺丝。

（4）施加初始围压。向压力室施加20kpa的初始围压，撤掉试样内部的负压，这样不仅能够保证试样直立在压力室底座上，而且在通加二氧化碳过程中不会扰动或破坏试样。

（5）试样饱和。试样通加二氧化碳，置换试样空隙内

的空气，二氧化碳的压力以5~10kpa为宜，控制好二氧化碳的通气速率，通加约30分，排气量达到试样的3倍体积，

在通入无气水，同时控制好无气水的通入速率，排水量达到试样的3倍即可。启动三轴仪，输入预设围压等参数信息，向压力室内部的水施加围压，观察电脑中孔隙水压力的数值，待压力稳定后，计算饱和度，务必使饱和度达到95%以上，

否则重新进行试验。

（6）固结。确保试样饱和后，打开排水阀开始排水固结。（7）剪切。固结结束后，开始剪切试验。

（8）待剪切结束后，保存数据信息，关闭三轴试验程

序。

（9）试验完毕，首先撤掉压力室内的围压，然后排掉压力室中的无气水，最后撤掉试样并清理试验仪器。

（10）试验数据的保存与处理。试验结束后，通过三轴试验数据采集软件Tgwin进行记录，试验结束后软件会自动存盘。进行实验数据初步处理的时候，先选择试验类别“三轴试验”，然后打开“读入三轴试验数据”，选择要处理的试验数据编号。双击操作页面上的“报告”功能，选择数据输入文件的格式cu-DATA.sZb，将文件保存到固定的文件夹下。再经整理所得试验数据见表1所示：

表1静力三轴试验数据汇总

1

（1）由表1，可绘出(σ1?σ3)~εa和εv~εa关系曲线，见图1和2。此外，由图1，图2可查得一定应力对应的应变值，可以完成表2。

2

图1偏应力-轴应变关系曲线图

图2体应变-轴应变关系曲线图表2

?a/??1??3?-?a关系曲线数据

3

εa

1?σ3

（2）利用表2中??1??3?f0.95和??1??3?f0.7两点的数据绘σ求出参数a，b，ei，Rf。

εaσ1?σ3

~εa关系曲线，可

~εa关系曲线中，直线的斜率为a，截距即为b。

图3σ

εa

1?σ3

~εa关系曲线图

??1??3?f11

?b(?1??3)f。结合图3由公式：ei=，(?1??3)ult?，Rf?

ab?1??3ult

中的数据，可以计算出参数，见表3。

4

篇二：三轴压缩实验

实验四三轴压缩实验

（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?是为该面上法向应力?的函数，即?f?f(?)

这个函数在?f??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?与剪应力?f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?）。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?1和?3，则在土体内与大主应力?1作用面成任意角?的平面a?a上的正应力?和剪应力?，可用坐标系中直径为(?1??3)的摩尔应力圆上的一点（逆时针旋转2?,如图中之A点）的坐标大小来表示，即4-2

11

22

1??(?1??3)sin2?2??(?1??3)?(?1??3)cos2?

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