固结不排水剪三轴试验记录表

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 2 7 6 5 4 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 3 4 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 1 2 3 附图10.7 切土盘1.轴2.上盘3.下盘 1 2 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.轴向加压设备；1l.压力室；12.量管阀；13.零位指示器；14.孔隙压力表；15.量管；16.孔隙压力阀；17.离合器；18.手轮四、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％。

饱和软土K0固结下三轴固结不排水剪试验分析

图１土体侧限应力状态
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

三轴剪切试验

试验九三轴剪切试验一、概述三轴剪切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-库仑强度理论为依据而设计的三轴向加压的剪力试验。

三轴剪切试验是测定土体抗剪强度的一种比较完善的室内试验方法通常采用3~4个圆柱形试样分别在不同的周围压力下测得土的抗剪强度再利用摩尔-库仑破坏准则确定土的抗剪强度参数。

三轴剪切试验可以严格控制排水条件可以测量土体内的孔隙水压力另外试样中的应力状态也比较明确试样破坏时的破裂面是在最薄弱处而不像直剪试验那样限定在上下盒之间同时三轴剪切试验还可以模拟建筑物和建筑物地基的特点以及根据设计施工的不同要求确定试验方法因此对于特殊建筑物构筑物、高层建筑、重型厂房、深层地基、海洋工程、道路桥梁和交通航务等工程有着特别重要的意义。

二、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 以及K0固结三轴试验等。

以下仅对不固结不排水剪 UU 试验进行详细介绍。

1、不固结不排水剪试验 UU试样在施加周围压力和随后施加偏应力直至剪坏的整个试验过程中都不允许排水这样从开始加压直至试样剪坏土中的含水量始终保持不变孔隙水压力也不可能消散可以测得总应力抗剪强度指标cu υu。

2、固结不排水剪试验 CU试样在施加周围压力时允许试样充分排水待固结稳定后再在不排水的条件下施加轴向压力直至试样剪切破坏同时在受剪过程中测定土体的孔隙水压力可以测得总应力抗剪强度指标ccu υcu和有效应力抗剪强度指标c’ υ’。

3、固结排水剪试验 CD试样先在周围压力下排水固结然后允许试样在充分排水的条件下增加轴向压力直至破坏同时在试验过程中测读排水量以计算试样体积变化可以测得有效应力抗剪强度指标cd υd。

4、K0固结三轴剪切试验常规三轴试验是在等向固结压力 σ1=σ2=σ3 条件下排水固结而K0固结三轴试验是按σ3=σ2= K0σ1施加周围压力使试样在不等向压力下固结排水然后再进行不排水剪或排水剪试验。

三轴压缩试验—不固结不排水剪实施细则

土工作业指导书三轴压缩试验—不固结不排水剪实施细则文件编号：版本号：编制：批准：生效日期：三轴压缩试验—不固结不排水剪实施细则1. 目的为了规范标准固结试验中的各个环节，特制定本细则。

2. 适用范围本试验方法适用细粒土和粒径小于20mm的粗粒土。

3. 引用文件GB/T50123-1999 土工试验方法标准。

4. 检测设备4．1本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：1、应变控制式三轴仪：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。

3、天平：称量200g，最小分度值0.01g；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0.2～0.3mm为宜。

5、透水板：直径与试样直径相等，其渗透系数宜大于试样的渗透系数，使用前在水中煮沸并泡于水中。

4．2试验时的仪器，应符合下列规定：1、周围压力的测量准确度应为全量程的1%，根据试样的强度大小，选择不同量程的测力计，应使最大轴向压力的准确度不低于1%。

2、孔隙水压力最测系统内的气泡应完全排除。

系统内的气泡可用纯水冲出或施加压力使气泡溶解于水，并从试样底座溢出。

整个系统的体积变化因数应小于1.5×10-5cm3/kPa。

3、管路应畅通，各连接处应无漏水，压力室活塞杆在轴套内应能滑动。

4、橡皮膜在使用前应作仔细检查，其方法是扎紧两端，向膜内充气，在水中检查，应无气泡溢出，方可使用。

5．操作步骤进行：本试验采用的试样最小直径为φ35mm，最大直径为φ101mm，试样高度宜为试样直径的2～2.5倍，试样的允许最大粒径应符合下表规定，对于有裂缝、软弱面和构造面的试样，试样直径宜大于60mm。

5．1试样的制备：5．1．1原状土试样制备。

土力学三轴试验

土力学三轴试验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UU试验

三轴压缩试验—不固结不排水剪实施细则1. 目的为了规范标准固结试验中的各个环节，特制定本细则。

2. 适用范围本试验方法适用细粒土和粒径小于20mm的粗粒土。

3. 引用文件GB/T50123-1999 土工试验方法标准。

4. 检测设备4．1本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：1、应变控制式三轴仪：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。

3、天平：称量200g，最小分度值0.01g；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0.2～0.3mm为宜。

5、透水板：直径与试样直径相等，其渗透系数宜大于试样的渗透系数，使用前在水中煮沸并泡于水中。

4．2试验时的仪器，应符合下列规定：1、周围压力的测量准确度应为全量程的1%，根据试样的强度大小，选择不同量程的测力计，应使最大轴向压力的准确度不低于1%。

2、孔隙水压力最测系统内的气泡应完全排除。

系统内的气泡可用纯水冲出或施加压力使气泡溶解于水，并从试样底座溢出。

整个系统的体积变化因数应小于1.5×10-5cm3/kPa。

3、管路应畅通，各连接处应无漏水，压力室活塞杆在轴套内应能滑动。

4、橡皮膜在使用前应作仔细检查，其方法是扎紧两端，向膜内充气，在水中检查，应无气泡溢出，方可使用。

5．操作步骤进行：本试验采用的试样最小直径为φ35mm，最大直径为φ101mm，试样高度宜为试样直径的2～2.5倍，试样的允许最大粒径应符合下表规定，对于有裂缝、软弱面和构造面的试样，试样直径宜大于60mm。

5．1试样的制备：5．1．1原状土试样制备。

a．土样的最小直径宜大于ф35mm，最大的直径不宜超过ф101mm，试样高度宜为试样直径的2～2.5倍，将土样切成圆柱形试样。

三轴试验

三轴试验一、基本原理三轴压缩实验是根据摩尔-库伦强度理论，用3～4个试样，分别在不同的恒定周围压力（即小主应力σ3）下施加轴向压力（即主应力差），进行剪切直至破坏，从而确定土的抗剪强度参数。

根据排水条件的不同，三轴试验分为以下三种试验类型：即不固结不排水试验（UU），固结不排水试验（CU），和固结排水试验（CD），试验方法的选择应根据工程情况，土的性质，建筑物施工和运行条件及所采用的分析方法而定。

（1）不固结不排水剪试验（UU）:是在整个实验过程中,从加周围压力和增加轴向压力直到剪坏为止,均不允许试样排水对保和试样可测得总抗剪强度参数CU、ФU或有效抗剪强度参数C′、Ф′和孔隙水压力参数。

（2）固结不排水剪试验（CU）:试验是先使试样在某一周围压力下固结排水，然后保持在不排水的情况下，增加轴向压力直到剪坏为止，可以测得总抗剪强度指标CCu、ФCu或有效抗剪强度参数C′、Ф′和孔隙水压力参数。

（3）固结排水剪试验（CD）:是在整个试验过程中允许试样充分排水，即在某一周围压力下排水固结，然后在充分排水的情况下增加轴向压力直到剪坏为止，可以测定有效抗剪强度指标2Cd、Фd。

二、固结不排水试验（一）仪器设备1、应变控制式三轴压缩仪由周围压力系统，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、承膜筒和对开圆筒，：3、百分表量程3cm或1cm，分度值〉0.01mm。

4、天平程量200g，感量0.01g；程量1000g，感量0. 1g。

5、橡皮膜应具有弹性，厚度应小于橡皮膜直径的1/100，不得有漏气空。

（二）操作步骤1、仪器检查⑴周围压力的测量精度为全量程的1%，测读分值为5kPa。

⑵孔隙水压力系统内的气泡应完全排除。

系统内的气泡可用纯水或施加压力使气泡溶于水，并从试样底座溢出，测量系统的体积因数应小于1.5×10-5cm3/ kPa。

⑶管路应畅通，活塞应能滑动，各连接处应无漏气。

砂土的稳态强度固结不排水三轴试验研究

流动结构、稳态线和准稳态等基本概念。
“稳态强度”是指土体在稳态变形状态下可以
动用的强度，其大小决定了土体在地震中和地震后
的稳定性和永久变形[6]。
到目前为止，人们普遍接受关于“稳态变形”
的定义是 Poulos 的定义[7，8]：对颗粒材料，“稳态
变形”是指土体在常体积、常法向有效压力、常剪
应力和常应变速率下的持续变形状态。在排水或不
1.728
F5 0.074 0.027 3.1 50.7 2.68 1.123
1.682
第 24 卷第 22 期
魏松等. 砂土的稳态强度固结不排水三轴试验研究
• 4153 •
累积百分比/%
100 90 80
70 60 50 40 30 20 10 0 10.000
F2 砂土 F5 砂土
1.000
saturated loose sand during CU triaxial shear test
3 试验方法简介
本试验所用 F2 和 F5 砂土样分别取自土坝的坝基和坝体部位，为固结不排水三轴试验。砂土样的物理性质指标及颗分曲线分别见表 1 和图 3。
试验步骤和方法：(1) 砂土样采用湿击样法制备(根据文[14]，该法可以得到较大范围孔隙比的试样)，试样直径 D = 3.91 cm、高 h = 8 cm，分 5 层击实；(2) 采用试样在压力室内抽气饱和的方法[15]，
200
100
0
0
200
400
600
p′/%
(c) F2 砂土样(ρd= 1.40 g/cm3)
400 围压/kPa
100
300
200
300
400 200

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m ax d ρ=1.724 g/cm 3，最小干密度为min d ρ=1.429 g/cm 3。

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=96.1cm 3，本试验采用初始成样相对密实度为Dr=50%。

先根据公式max min max min ()()d d d r d d d D ρρρρρρ-=-反算出d ρ=1.562 g/cm 3，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。

三轴剪力试验

实验六三轴压缩试验一、三轴压缩实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，分别在受压室内施加一定的恒定周围压力（即小主应力σ3）下，再施加轴向压力[即产生主应力差（σ1~σ3）]，进行剪切直至试样破坏为止；然后根据摩尔－库仑理论，求得抗剪强度参数（内摩擦角和内聚力）。

二、实验方法：根据排水条件不同，本试验分为：1. 不固结不排水剪（UU）：试验是在施加周围压力和增加轴向压力直至破坏过程中均不允许试样排水。

本试验可以测得总抗剪强度参数c、ϕu 。

u2. 固结不排水剪（CU 或CU）：试验是试样先在某一周围压力作用下排水固结，然后在、保持不排水的情况下, 增加轴向压力直至破坏。

本试验可以测得总抗剪强度参数ccu ϕ或有效抗剪强度参数c'、ϕ'和孔隙压力参数。

cu3. 固结排水剪（CD）：试验是试样先在某一周围压力作用下排水固结，然后在允许试样、充分排水的情况下, 增加轴向压力直至破坏。

本试验可以测得有效抗剪强度参数cd ϕ和变形参数。

d三、仪器设备1. 应变控制式三轴剪力仪：试样控制在一定的变形速率下完成剪切过程，并装有孔隙水压力的量测设备。

1 三轴仪的基本构造可分为试样压力室、轴向加压装置、周围压力的恒压设备、真空抽气饱和设备、试样体积变化的量测部分和孔隙水压力测量装置等构成； 2. 旋转式的切土器； 3. 承膜筒；4. 橡皮膜（厚度在 0.2mm 左右不透水橡皮膜）；5. 其他：钢丝锯、切土刀、烘箱、称量盒、干燥器、天平、滤纸、游标卡尺、止水橡皮圈以及活络扳手等工具。

四、不固结不排水剪切试验的操作步骤1．制备三个以上圆柱形试样（原状或人工）。

将人工制备的扰动土或原状土的土样毛坯应大于试样的直径和高度，小心地放在旋转式的切土器内，用钢丝锯或切土刀边转边削的切成所要求的圆柱形试样（试样直径为 Ø 39.1mm 、 Ø 61.8mm 、和 Ø101.0mm ，高度为直径的二倍至二倍半），并同时测定其容重和代表性含水率。

河海大学土工实验报告

五、试验成果计算与整理：
1． hc

h0 1
V V0
1/ 3
2．
Ac

A0 1
V V0
2 / 3
a ——轴向应变， a

hc
hc
3．
Aa

Ac 1a
4． 1
3

CR A0
10
(KPa)
R——钢环变形量（0.01mm） C——钢环系数(N/0.01mm)
20
0.18 302.26
29
0.22 318.48
40
0.27 329.04
48
0.27 349.55
54
0.29 355.95
61
0.31 361.82
66
0.32 369.50
71
0.32 383.54
73
0.30 397.45
72
0.29 413.19
71
0.27 422.91
67
0.24 447.38
（ KPa )
压力表读
数
孔压值
11.49 0.0
0.00
0
11.50 6.0
39.31
19
11.52 8.5
55.61
19
11.55 10.2
66.56
23
11.57 12.0
78.11
26
11.60 13.3
86.35
30
11.63 14.7
95.19
32
11.71 16.9
108.73
37
11.79 18.7
61
0.21 473.26
KPa

三轴压缩试验

三轴压缩试验一、实验目的三轴压缩试验是测定土的抗剪强度的一种方法。

二、实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。

常规的三轴压缩实验是取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、试验方法三轴压缩实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剪实验(UU)；固结不排水剪实验(CU)和固结排水剪实验(CD)。

(1) 不固结不排水剪实验(UU)是在施加周围压力和增加轴向压力直至破坏过程中均不允许试验排水。

本试验可以测得总抗剪强度参数cu、u。

(2) 固结不排水剪实验(CU)是试样先在某一周围压力下排水固结，然后在保持不排水的情况下，增加轴向压力直至破坏。

本试验可以测得总抗剪强度参数、有效抗剪强度参数和孔隙压力系数。

(3) 固结排水剪实验(CD)是试样先在某一周围压力作用下排水固结，然后在允许试样充分排水的情况下增加轴向压力直到破坏，本试验可以测得有效抗剪强度参数和变形参数。

四、试验仪器1、SJ-1A.G三轴仪：三轴压力测控柜(包括周围压力系统、孔隙压力系统、反压压力系统、体变测管和三轴试验机电机控制单元)、压力室和试验机(包括变速箱、三相异步电机、压力机(立柱和横梁)、手轮、机架和测力计)等。

2、其它：击实器、饱和器、对开膜、承膜筒、橡皮膜、削土刀、滤纸、透水石、烘箱、电阻炉等五、试验内容本课程主要内容是独立完成一个重塑粘土的固结不排水剪实验(CU)，完成试验报告。

制备干密度约为1.75g/cm3，含水率为18%的粘土试样，在围压分别为50kPa、100kPa、150kPa、200kPa下进行固结不排水剪试验。

实验表格

含水率试验：1，称空铝盒质量，准确至0.01g. 2，取土样15~30g，称取质量，准确至0.01g. 3，打开盖，放在盒底，放入烘箱，105~110℃，8h恒重。

4，取出，盖好盖，冷却至室温，称量，准确至0.01g.含水率试验记录表密度试验：1，测环刀体积，质量。

2，取原状土或所需重塑土样。

3，取土，清理，削平。

4，称量总质量。

密度试验记录（环刀法）比重试验：1，比重瓶加满纯水，瓶+水质量。

2，风干土100g，碾散过5mm筛，烘干。

3，称量烘干土15g，（50ml比重瓶称量10g），倒入瓶中。

4，加纯水煮沸。

5，加满水，称量瓶+水+土总质量。

土粒比重: s diT bw d bwsm G G m m m =⨯+-，md 试样质量，mbw 比重瓶加水质量，mbws 比重瓶加水加试样质量。

GiT 是T ℃时纯水的比重。

比重试验记录（比重瓶法）颗粒大小分析：1，风干土样。

有结块，用橡皮头研磨至颗粒。

2，取300g ，精确至0.1g ，振动过筛。

3，称量各级筛剩质量颗粒大小分析试验记录表（筛分法）颗粒大小分析试验记录表（密度计法）操作步骤：1，制备土样，风干土样250g，过0.5mm筛，取筛下200g.2，制备土膏，加纯水调制3种不同含水率。

静置12h。

3，装杯，放锥。

锥上涂凡士林。

4，挖去锥尖处10g以上，测含水率。

液限、塑限联合试验记录（液塑限联合测定法）滚搓法塑限试验记录碟式仪液限试验记录固结试验：1，环刀取土样，测定含水率，密度。

2，加压，50，100,200,400kPa,每级加荷10min 认为压缩稳定。

初始孔隙比：000(1)1s wG e +ωρ=-ρ，ω0初始含水率，Gs 土粒比重，ρ0初始密度，ρw 水的密度。

各级压力下试样固结稳定后的单位沉降量计算公式：3010i i h s h ∆=⨯∑，∑Δh i 某级压力下试样固结稳定后的总变形量，h 0试样初始高度。

各级压力下试样固结稳定后的孔隙比计算公式：000(1)ii h e e e h ∆=-+∑某级压力范围内的压缩系数计算公式：11i i v i ie e a p p ++-=-，pi 某级压力值，ei 相应于pi 的孔隙比。

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。