三軸試驗報告

完美WORD格式資料三軸試驗報告課程 高等土力學(xué)授課老師 冷伍明等指導(dǎo)老師 彭老師學(xué)生姓名 文】J瑋學(xué)號 114811134專業(yè) 隧道工程專業(yè)整理分享完美WORD格式資料.試驗?zāi)康摹?.儀器設(shè)備……..試樣制備步驟.試樣的安裝和固結(jié).數(shù)據(jù)處理（鄧肯一張模型8大參數(shù)的確定）.910.注意事項.910.總結(jié) 專業(yè)整理分享完美WORD格式資料.試驗?zāi)康?三軸壓縮試驗室測定圖的抗剪強度的一種方法，它通過用3?4個圓柱形試樣，分別在不同的恒定周圍壓力下，施加軸向壓力，進行剪切直至破壞；然后根據(jù)摩爾-強度理論，求得土的抗剪強度參數(shù)；同時還可求出鄧肯-張模型的其它6個參數(shù)。.本試驗分為不固結(jié)不排水剪(UU)；固結(jié)不排水剪(CU或cu)和固結(jié)排水剪(C。)等3種試驗類型。本次試驗采用的是固結(jié)排水剪(C。)。.儀器設(shè)備本次實驗采用全自動應(yīng)變控制式三軸儀：有反壓力控制系統(tǒng)，周圍壓力控制系統(tǒng)，壓力室，孔隙壓力測量系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，試驗機等。.試樣制備步驟.本次試驗所用土屬于粉粘土，采用擊實法對擾動土進行試樣制備，試樣直徑39.1mm,試樣高度80mm。選取一定數(shù)量的代表性土樣，經(jīng)碾碎、過篩，測定風(fēng)干含水率，按要求的含水率算出所需加水量。.將需加的水量噴灑到土料上拌勻，稍靜置后裝入塑料袋，然后置于密閉容器內(nèi)24小時，使含水率均勻。取出土料復(fù)測其含水率。.擊樣筒的內(nèi)徑應(yīng)與試樣直徑相同。擊錘的直徑宜小雨試樣直徑，也允許采用與試樣直徑相同的擊錘。擊樣筒在使用前應(yīng)洗擦干凈。⑷.根據(jù)要求的干密度，稱取所需土質(zhì)量。按試樣高度分層擊實，本次試驗為粉粘土，分5層擊實。各層土料質(zhì)量相等。每層擊實至要求高度后，將表面刨毛，然后再加第2層土料。如此繼續(xù)進行，直至擊完最后一層，并將擊樣筒中的試樣取出放入飽和器中。表1含水率記錄表盒號盒重(g)盒加濕土重(g)盒加干土重(g)含水率含水率均值6b008410.5223.1521.4515.5%15.75%6b050310.5123.7421.9116.0%試驗要求干密度為1.7g/cm3,飽和器容積為96cm3,所以所需濕土質(zhì)量為:m=(1+.)pv=(1+0.1575)x1.7x96:188.8(g)分5層擊實，則每層質(zhì)量為37.76g。.試樣飽和：采用抽氣飽和，將裝有試樣的飽和器置于無水的抽氣缸內(nèi)，進行抽氣，當(dāng)真空度接近當(dāng)?shù)?個大氣壓后，應(yīng)繼續(xù)抽氣1個小時。抽氣完成后專業(yè)整理分享

完美WORD格式資料徐徐注入清水，并保持真空度穩(wěn)定。待飽和器完全被水淹沒即停止抽氣，并釋放抽氣缸的真空。.試樣的安裝和固結(jié).開孔隙壓力閥及量管閥，使壓力室底座充水排氣，并關(guān)閥。將透水板滑入壓力室底座上。然后放上濾紙和試樣，試樣上端亦放一濕濾紙及透水板，并在試樣周圍貼上6條浸濕的濾紙條，濾紙條上端與透水石相連接。⑵.將橡皮膜套在承膜筒內(nèi)，兩端翻出筒外，從吸氣孔吸氣，使膜緊貼承膜筒內(nèi)壁，然后套在試樣外，放氣翻起橡皮膜的兩端，取出承膜筒。用橡皮圈將橡皮膜下端扎緊在壓力室底座上。.用軟刷子自下向上輕輕按撫試樣，以排除試樣與橡皮膜之間的氣泡。可開啟空隙壓力閥及量管閥，使水徐徐流入試樣與橡皮膜之間，以排除夾氣，然后關(guān)閉。.開排水管閥，使水從試樣帽徐徐流出以排除管路中的氣泡，并將試樣帽置于試樣頂端。排除頂端氣泡，將橡皮膜扎緊在試樣帽上。.裝上壓力室罩，開排氣孔，向壓力水充水，水從排氣孔溢出時，立刻停止注水，并關(guān)閉排氣孔。.關(guān)體變管閥及孔隙壓力閥，開周圍壓力閥，施加所需的周圍壓力。周圍壓力大小應(yīng)與工程實際荷載相適應(yīng)，并盡可能使最大周圍壓力與土體的最大實際荷載大致相等。也可按100、200、300、400kPa施加。.打開主機和電腦，通過主機給調(diào)壓筒和反壓力調(diào)壓筒充水，一般反壓力調(diào)壓筒調(diào)到30000-40000便可。圍壓調(diào)壓筒可注水到60000。.在打開土工試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，選擇好試驗參數(shù)，然后點擊開始試驗，試驗則進入飽和度判斷狀態(tài)，當(dāng)飽和度達95%以上時自動進入固結(jié)狀態(tài)，當(dāng)試樣固結(jié)度達95%時自動再進入剪切狀態(tài)。.剪切出現(xiàn)峰值后，或達到相應(yīng)的應(yīng)變，試驗便自動結(jié)束。卸除壓力，在進行下一圍壓下的試驗。.數(shù)據(jù)處理(鄧肯一張模型8大參數(shù)的確定).切線模量的鄧肯-張計算公式:-Kpa「o-Kpa「o)Ipj1Rf(O1-o3)(1-sin①)22ccos3一2cosin①3 」(1)式中Et——切線彈性模量，kPa;o3——周圍壓力，kPa;專業(yè)整理分享

完美完美WORD格式資料pa 大氣壓力，kPa;R——破壞比，數(shù)值小于1；①--土的內(nèi)摩擦角，(°)C——土的粘聚力，kPa;K,n——試驗常數(shù)。⑵.切線泊松比按下列兩式計算:G-G-Flg「o)KpaKpaD(o-o)R(o-o)(1-sin①)1---——i 3 2ccos中+2cosin①3式中G式中G,D,F——試驗常數(shù)。公式(1)，⑵，(3)中包含8個試驗常數(shù)：K、n、①、c、r、g、D、F，這就是鄧肯一張模型的8大參數(shù)。 /(3).求得試驗常數(shù)的的方法。繪制出不同圍壓下的摩爾應(yīng)力圓，則c、①值可由圖1中的截距和斜率求得。由于本次試驗采用的是全自動的土工試驗數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，已不需人工讀專業(yè)整理分享

完美WORD格式資料入和處理數(shù)據(jù)，TgWin系統(tǒng)自動計算出c=18.7,①=31.9。②求得R：f鄧肯-張雙曲線模型的本質(zhì)在于假定土的應(yīng)力應(yīng)變之間的關(guān)系具有雙曲線性質(zhì)，見圖2。圖2雙曲線應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系雙曲線關(guān)系式:O-Q=—!1— (4)1 3 a+b&i變換縱坐標(biāo)關(guān)系式: 1—=a+beO-o i1 3式中a——初始切線模量E.的倒數(shù)；b 主應(yīng)力差漸近值(o-O)的倒數(shù)。變換坐標(biāo)的雙曲線見圖3。圖3變換坐標(biāo)的雙曲線專業(yè)整理分享

完美WORD格式資料由a和》即可求得初始切線模量和主應(yīng)力差的漸近值。按下式計算破壞比R：TOC\o"1-5"\h\zf (o-o)R二 -3f(6)f(o-o)(6)式中-o)——主應(yīng)力差的破壞值，kPa;式中1 3)f1-o3)——主應(yīng)力差的漸近值，kPa。由TgWin系統(tǒng)自動繪制的變換坐標(biāo)的雙曲線見圖4:變換坐標(biāo)的雙曲線圖42003004000/4880.69501509TgWin系統(tǒng)自動計算出Rf=0.755③K、n的求得初始切線模量與固結(jié)壓力有以下關(guān)系:式中Pa 大氣壓力，kPa。K、、n由lgE-1go曲線確定(見圖5)。專業(yè)整理分享

完美WORD格式資料lgEi/Pa圖5lgE-1go3關(guān)系曲線由TgWin系統(tǒng)自動繪制的lge?lgo3關(guān)系曲線如下:圖6Ero3關(guān)系曲線由上圖易知，K=202.7,n=0.114。④D的求得假定軸向應(yīng)變8,與側(cè)向應(yīng)變8，成雙曲線關(guān)系（見圖7）即:￡二—5^-

af+D￡專業(yè)整理分享完美WORD格式資料變換縱坐標(biāo)，如圖8:W(9)―j—f+D8￡ r(9)a式中f——初始切線泊松比；DD專業(yè)整理分享完美WORD格式資料70-1200：300:40050.0050.0050.000.0000.0000.0006cli: ； ； 400kPa:： ： ： 犯鼓P@G0No.55UNo.55U????|-0.0 2.0-1IIIIIIIIIIIIIIIIIIII4.0 6.0 8.0 10.0 12.0￡3(%)變換縱坐標(biāo)的雙曲線TgWin系統(tǒng)計算得D=0.000。⑤G、尸的求得關(guān)系曲線(見圖10)：(10)日=G-Flgf°3(10),IP)a式中打一一不同。3作用下的初始孔隙比;G:F由打?lgo3關(guān)系曲線求得。圖10/~lgo3關(guān)系曲線而由TgWin系統(tǒng)自動繪制的口.?坨o3關(guān)系曲線見圖11:專業(yè)整理分享完美WORD格式資料1 i....；-I--1I-?1;————1——U—5(FfO. i~*1 10 100。3/Pa圖11/?1g03關(guān)系曲線TgWin系統(tǒng)處理得G=0.500,F=0.000。通過上面的5個步驟就可求得鄧肯一張模型的8大參數(shù)。⑷本次試驗所求得的8大參數(shù)值列表如表2：表2鄧肯一張模型的8大參數(shù)c①RfKnDGF18.67kPa31.95°j0.755202.70.1140.0000.5000.0006.注意事項(1)為了圖樣均勻，方便制樣，配好了含水率的土一定還要再過一次孔徑2mm的篩，并測含水率；⑵制樣時，每層擊實后一定要將表面刨毛，這樣有利于土樣的整體完整，在試驗過程中也可減少出現(xiàn)斷樣的情況；(3)每個土樣制好后一定要脫模，然后裝入另一個飽和器；(4)抽氣飽和時，時間要足夠，且蒸餾水一定要淹沒飽和器，否則可能會出現(xiàn)土樣達不到飽和度的要求；(5)拆樣時，要注意飽和器的三片鐵片只能上下移動，不能垂直于土樣軸線前后移動；專業(yè)整理分享完美WORD格式資料(6)裝樣時，排氣要充分且不能讓土樣斷裂，同時要注意各個閥門的開閉狀態(tài)是否正確，否則很可能照成孔隙壓力與軸向應(yīng)變關(guān)系曲線不正確。(7)試驗完成后，要注意還原實驗