土的靜三軸剪切試驗(yàn)

土的靜三軸剪切試驗(yàn)一、基本原理三軸壓縮試驗(yàn)是測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的一種方法。它通常用3-4個(gè)圓柱形試樣，分別在不同的恒定周圍壓力（σ3）下，施加軸向壓力，即主應(yīng)力差（σ1-σ3），進(jìn)行剪切直到破壞；然后根據(jù)摩爾-庫(kù)倫理論，求得抗剪強(qiáng)度參數(shù)。適用于測(cè)定細(xì)粒土及砂類土的總抗剪強(qiáng)度參數(shù)及有效抗剪強(qiáng)度參數(shù)。本次試驗(yàn)主題詞：周圍壓力；軸向壓力；不固結(jié)不排水剪；固結(jié)不排水剪；固結(jié)排水剪。二、儀器設(shè)備1．三軸壓縮議：應(yīng)變控制式，由周圍壓力系統(tǒng)、反壓力系統(tǒng)、孔隙水壓力量測(cè)系統(tǒng)和主機(jī)組成。2．附屬設(shè)備：包括擊實(shí)器、飽和器、切土器、分樣器、切土盤、承膜筒和對(duì)開圓模。3．天平：稱量200g，感量0.019；稱量1000g，感量0.1g。4．橡皮膜：應(yīng)具有彈性，厚度應(yīng)小于橡皮膜直徑的1／100，不得有漏氣孔。三、操作步驟試樣的制備：（1）將制備成大于試樣直徑和高度的毛坯，放在切土器內(nèi)用鋼絲鋸和修土刀，制備成所要求規(guī)格的試樣（2）試樣飽和一般采用真空抽氣飽和法，將切好的試樣裝入飽和器后，先浸沒在帶有清水的真空飽和缸內(nèi)，連續(xù)真空抽氣2-4小時(shí)（粘土），然后停止抽氣，靜置12小時(shí)左右即可。（3）原狀試樣制備，應(yīng)將土切成圓柱形試樣，試樣兩端應(yīng)平整并垂直于試樣軸，當(dāng)試樣側(cè)面或端部有小石子或凹坑時(shí)，允許用削下的余土修整，試樣切削時(shí)應(yīng)避免擾動(dòng)，并取余土測(cè)定試樣的含水量。（4）擾動(dòng)試樣制備，應(yīng)根據(jù)預(yù)定的干密度和含水量，在擊實(shí)器內(nèi)分層擊實(shí)，粉質(zhì)土宜為3一5層，粘質(zhì)土宜為5一8層，各層土料數(shù)量應(yīng)相等，各層接觸面應(yīng)刨毛。（5）對(duì)于砂性土應(yīng)先在壓力室底座．全依次放上不透水板，橡皮膜和對(duì)開圓膜。將砂料填入對(duì)開圓膜內(nèi)，分三層按預(yù)定干密度擊實(shí)。當(dāng)制備飽和試樣時(shí)，在對(duì)開圓膜內(nèi)注入純水至1／3高度，將煮沸的砂料分三層填入，達(dá)到預(yù)定高度。放上不透水板、試樣帽，扎緊橡皮膜。對(duì)試樣內(nèi)部施加5KPa負(fù)壓力使試樣能站立，折除對(duì)開圓膜。（6）對(duì)制備好的試樣，應(yīng)量測(cè)其直徑和高度。試樣的安裝：跳（岡1裂）檢查壓菠力管線，瓣并連接管息線。均（甚2砍）打開試刮樣底座的券開關(guān)，使晚量管里的式水緩緩地乏流向底座幟，并依次增放上透水輕石和濾紙符，待氣泡瞇排除后，條在放上試扔樣，試樣梅周圍貼上睡濾紙條，短關(guān)閉底座得開關(guān)。螞（論3騰）把已檢涼查過的橡構(gòu)皮薄膜套伏在膜筒上擦，兩端翻搭起，用吸演球從氣嘴大中不斷吸碰氣，使橡丑皮膜帖于感筒壁，小宮心將它套漫在土樣外棗面，然后珍讓氣嘴放搭氣，使橡捧皮膜緊帖保試樣周圍咱，翻起橡潮皮膜兩端美，扎緊橡蹲皮膜。江（拔4及）把土樣橫裝入壓力刪室。趕（呆5潔）安裝軸釘向位移傳博感器。窯試樣排水些固結(jié)步驟什：羅

溉1張、己施加周圍偵壓力幸；州

消2蠻、鑰開孔隙水倦壓力閥，及測(cè)定孔隙掀水壓力。捉開排水閥聽。當(dāng)需測(cè)挪定排水過調(diào)程時(shí)，測(cè)誘記排水管遠(yuǎn)水面及孔卸隙水壓力直值，直至半孔隙水壓壺力消民散妖9貪5高％以上。趨固結(jié)完成邊后，關(guān)排衣水閥，測(cè)附記排水管田讀數(shù)和孔鍛隙水壓力葛讀數(shù)。造試樣剪切項(xiàng)步驟：百

把1輸、關(guān)孔隙百水壓力閥話，微調(diào)壓買力機(jī)升降道臺(tái)，使活拳塞與試樣安接觸，此姻時(shí)軸向變怕形百分表煉的變化值鑄為試樣固內(nèi)結(jié)時(shí)的高尖度變化。雙

句2漆、將軸向溉測(cè)力計(jì)、獸軸向變形虹百分表及闊孔隙水壓猜力讀數(shù)均涼調(diào)整至零抽。選擇剪望切應(yīng)變速扮率，進(jìn)行妄剪切。粘噴質(zhì)土每分棍鐘應(yīng)變頂為裳0.0戀5愈～竿0.鋼1惑％；粉質(zhì)篩土每分鐘持應(yīng)變尊為園0.慌1滾～刃0.辣5釀％都。擱滅仰測(cè)記軸向摟壓力、孔異隙水壓力真和軸向變威形。試驗(yàn)?zāi)I結(jié)束，關(guān)牌電動(dòng)機(jī)和威各閥門，摔開排氣閥乎，排除壓雄力室內(nèi)的根水，拆除塌試樣，描妻述試樣破饞壞形狀。糾稱試樣質(zhì)皂量并測(cè)定刃含水量熔。鐮

取

鳥3帖、拋破壞后的丑試樣。脈可分為三賺種具體的冬方法：者1醒．固結(jié)不芒排水試驗(yàn)應(yīng)（點(diǎn)擊觀肯看逮動(dòng)畫演示缺）前土樣安裝諸好后進(jìn)行向固結(jié)，在梢啟動(dòng)電動(dòng)訓(xùn)機(jī)開始剪刊切。剪切壯應(yīng)變速率慕宜為每分尸鐘應(yīng)食變逮0.蝕5什～股1.歪0捉％。試樣汽每產(chǎn)蓄生志0.礎(chǔ)3洽～前0.飲4參％的軸向盒應(yīng)變，測(cè)做計(jì)一次測(cè)泉力計(jì)讀數(shù)攀和軸向變侵形值。當(dāng)忠軸向應(yīng)變石大沉于災(zāi)3曬％，每渡隔嬌0.解7制～辮0.盟8宵％的應(yīng)變蠻值測(cè)記一厘次讀數(shù)。緞2繩．不固結(jié)寫不排水試帆驗(yàn)瑞（點(diǎn)擊觀毯看見動(dòng)畫演示俘）磨土樣安裝治好后不進(jìn)寫行固結(jié)，射直接啟動(dòng)且電動(dòng)機(jī)開咸始剪切。壞剪切應(yīng)變民速率宜為蝦每分鐘應(yīng)恢變襲0.殘5列～億1.性0姨％。試樣日每產(chǎn)露生造0.皂3尤～特0.掛4集％的軸向索應(yīng)變，測(cè)奇計(jì)一次測(cè)素力計(jì)讀數(shù)測(cè)和軸向變葡形值。當(dāng)壘軸向應(yīng)變揮大瓜于拐3葉％，每樸隔濤0.世7究～精0.今8客％的應(yīng)變炒值測(cè)記一駱次讀數(shù)。系3兵．固結(jié)排蜜水試驗(yàn)且（點(diǎn)擊觀捎看屬動(dòng)畫演示透）課試樣的安葉裝、固結(jié)靜和剪切，飼與固結(jié)不鼓排水試驗(yàn)熊的相應(yīng)步動(dòng)驟相同，辰但在剪切餃過程中應(yīng)估打開排水精閥，剪切奏速率采用療每分鐘應(yīng)侄變橡0.0泥03騾～瘡0.0鋪12燦％。寧四、成果拍整理五1嶄．不固結(jié)艘不排水試徹驗(yàn)需（長(zhǎng)1誕）軸向應(yīng)憐變應(yīng)按下膠式計(jì)算。謎式撐中苗ε—斜—列軸向應(yīng)變識(shí)值（％）他；燥△劇h幕i爭(zhēng)—破—敗剪力過程尖中的高度五變化膏（族m類m朽）；貧h杏0姨—惱—次試樣起始暴高度辱（獻(xiàn)m爺m慶）。似（弓2廟）試樣面幕積的校正鎮(zhèn)，應(yīng)按下拍式計(jì)算：執(zhí)式旦中服A膀a娃—葵—癥試樣的校嫁正斷面積乘（夜cm包2扮）；啦A桿0惕—獻(xiàn)—始試樣的初獸始斷面積搜（緣cm刑2鴨）。聞（飾3輝）主應(yīng)力客差應(yīng)按下閉式計(jì)算：允式砌中滅σ偵1防—亞—胳大主應(yīng)右力葛(KP約a添）；霉σ定3饑—素—家小主應(yīng)雞力脅(KPa恨)由；責(zé)C則—斬—手測(cè)力計(jì)率孕定系數(shù)餅（傍魂N歌／獄0.0l辣m佛m活或線N折／屋m活V皮）；笑R今—蠟—岸測(cè)力計(jì)讀頂數(shù)歐（掩0.01勁m期m混或鄭m爆V革）；流1遠(yuǎn)0沿—封—貨單位換算括系數(shù)。溝（訴4挨）以榜（役σ帝1做－選σ遺3級(jí)）的峰值搬為破壞點(diǎn)廟，無峰值帳時(shí)，鎮(zhèn)取矮1怠5藝％軸向應(yīng)治變時(shí)的主薦應(yīng)力差值仁作為破壞簡(jiǎn)點(diǎn)。以法瞎向應(yīng)力為輝橫坐標(biāo)，販剪應(yīng)力為津縱座標(biāo)，躺在橫坐標(biāo)凡上以慈（葬σ項(xiàng)1f夢(mèng)+傾σ鋸3f達(dá)）有/旺2弱為圓心，礎(chǔ)（菠σ善1f啦－卡σ擋3f泊）改/牽2夕為半徑灘（擾f兄注腳表示濟(jì)破壞），吳在隱～乖σ除應(yīng)力平面詳圖上繪制濤破損應(yīng)力嗚圖，并繪胞制不同周墨圍壓力下肯破損應(yīng)力弦圓的包線撈，由破損呈應(yīng)力圓的租包線求出乓不排水強(qiáng)禁度參皂數(shù)楚c印、競(jìng)，下圖所驕?zhǔn)?。至不固結(jié)不罰排水剪強(qiáng)寶度包線忍2樂．固結(jié)不說排水試驗(yàn)往袍字（鈔1筆）按下式熄計(jì)算試樣魄固結(jié)后的公高度腿：青副式卸中交h弟c離—看—維試樣固結(jié)鈔后的高度辭（旨c豎m發(fā)）素；序皆△紀(jì)V功—撈—嗚試樣固結(jié)貌后與固結(jié)概前的體積納變化姨（豎cm課3段）逼。俯叔（鞠2尖）試樣固烏結(jié)后的面張積，按下紡式計(jì)算栗：釀刑式歲中雞A到c炊—奪—井試樣固結(jié)枯后的斷面引積征(魔cm灑2邊)饞。厚它（濱3樓）剪切時(shí)癥試樣的校定正面積，古按下式計(jì)遼算偶。奧鏟（歐4芝）主應(yīng)力避差與不固披結(jié)不排水溪試驗(yàn)計(jì)算裙方法相同叉。驗(yàn)鋤（饅5架）孔隙水滴壓力系數(shù)院，按下列諒公式計(jì)算抵：肝延搬朗初始孔隙織水壓力系蘆數(shù)盼賺式曬中鏟B栽—石—演初始孔隙框水壓力系秒數(shù)覽；堤辜返u革0裝—手—座施加周圍心壓力產(chǎn)生千的孔隙水手壓力朽（傳KP洽a磨）搏。川政臨漿破壞時(shí)孔向隙水壓力氧系夾數(shù)怒盒式盈中當(dāng)A角f興—鄭—灣破壞時(shí)的組孔隙水壓平力系數(shù)墓；釋喂芽u鄉(xiāng)f譜—托—孝試樣破壞鉗時(shí)，主應(yīng)承力差產(chǎn)生許的孔隙水廁壓力煙（府kP恐a叫）冠。漁災(zāi)悉要（扛6巨）繪制破盞損應(yīng)力圓南并確定摩德擦角和粘誘聚力，如囑下圖所示竭。受睜

蘭咽固結(jié)不排秒水剪強(qiáng)度棵包奧線座雕3梅．固結(jié)排假水試驗(yàn)厭竟啊剪切時(shí)試溫樣的校正反面積，應(yīng)挺按下式計(jì)艇算鎮(zhèn)。獸勻式中：鍬△精V相i斗籃—完—嬸剪切過程個(gè)中試樣的燈體積變化構(gòu)（鑄cm眠3鈴）波領(lǐng)△霸h諷i沫—討—律剪切過程現(xiàn)中試樣的割高度變化涼（彩c臘m峰）姨削勁掙其余如試之樣固結(jié)后午的高度、授面積，主玩