土三軸壓縮試驗(yàn)報(bào)告

土三軸壓縮試驗(yàn)報(bào)告（一）、試驗(yàn)?zāi)康?、了解三軸剪切試驗(yàn)的基本原理；2、掌握三軸剪切試驗(yàn)的基本操作方法；3、了解三軸剪切試驗(yàn)不同排水條件的控制方法和孔隙壓力的測(cè)量原理；4、進(jìn)一步鞏固抗剪強(qiáng)度的基本理論。（二）、試驗(yàn)原理三軸剪切試驗(yàn)是用來(lái)測(cè)定試件在某一固定周圍壓力下的抗剪強(qiáng)度，然后根據(jù)三個(gè)以上試件，在不同周圍壓力下測(cè)得的抗剪強(qiáng)度，利用莫爾-庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則確定土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。三軸剪切試驗(yàn)可分為不固結(jié)不排水試驗(yàn)（UU）、固結(jié)不排水試驗(yàn)（CU）以及固結(jié)排水剪試驗(yàn)（CD）。1、不固結(jié)不排水試驗(yàn)：試件在周圍壓力和軸向壓力下直至破壞的全過(guò)程中均不允許排水，土樣從開始加載至試樣剪壞，土中的含水率始終保持不變，可測(cè)得總抗剪強(qiáng)度指標(biāo)和UCU；2、固結(jié)不排水試驗(yàn)：試樣先在周圍壓力下讓土體排水固結(jié)，待固結(jié)穩(wěn)定后，再在不排水條件下施加軸向壓力直至破壞，可同時(shí)測(cè)定總抗剪強(qiáng)度指標(biāo)和CUCCU或有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)和C及孔隙水壓力系數(shù)；3、固結(jié)排水剪試驗(yàn)：試樣先在周圍壓力下排水固結(jié)，然后允許在充分排水的條件下增加軸向壓力直至破壞，可測(cè)得總抗剪強(qiáng)度指標(biāo)和dCd。（三）、試驗(yàn)儀器設(shè)備1、三軸剪力儀（分為應(yīng)力控制式和應(yīng)變控制式兩種）。應(yīng)變控制式三軸剪力儀有以下幾個(gè)組成部分（圖8-1）：圖8-1應(yīng)變控制式三軸剪切儀1－調(diào)壓桶；2－周圍壓力表；3－周圍壓力閥；4－排水閥；5－體變管；6－排水管；7－變形量表；8－測(cè)力環(huán)；9－排氣孔；10－軸向加壓設(shè)備；11－壓力室；12－量管閥；13－零位指標(biāo)器；14－孔隙壓力表；15－量管；16－孔隙壓力閥；17－離合器；18－手輪；19－馬達(dá)；20－變速箱。（1）三軸壓力室壓力室是三軸儀的主要組成部分，它是由一個(gè)金屬上蓋、底座以及透明有機(jī)玻璃圓筒組成的密閉容器，壓力室底座通常有3個(gè)小孔分別與圍壓系統(tǒng)以及體積變形和孔隙水壓力量測(cè)系統(tǒng)相連。（2）軸向加荷傳動(dòng)系統(tǒng)采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)多級(jí)變速的齒輪箱，或者采用可控硅無(wú)級(jí)調(diào)速，根據(jù)土樣性質(zhì)及試驗(yàn)方法確定加荷速率，通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)使土樣壓力室自下而上的移動(dòng)，使試件承受軸向壓力。（3）軸向壓力測(cè)量系統(tǒng)通常的試驗(yàn)中，軸向壓力由測(cè)力計(jì)（測(cè)力環(huán)或稱應(yīng)變?nèi)Φ鹊龋﹣?lái)反映土體的軸向荷重，測(cè)力計(jì)為線性和重復(fù)性較好的金屬?gòu)椥泽w組成，測(cè)力計(jì)的受壓變形由百分表測(cè)讀。軸向壓力系統(tǒng)也可由荷重傳感器來(lái)代替。（4）周圍壓力穩(wěn)壓系統(tǒng)采用調(diào)壓閥控制，調(diào)壓閥當(dāng)控制到某一固定壓力后，它將壓力室的壓力進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償而達(dá)到周圍壓力的穩(wěn)定。（5）孔隙水壓力測(cè)量系統(tǒng)孔隙水壓力由孔隙水壓力傳感器測(cè)得。（6）軸向應(yīng)變（位移）測(cè)量裝置軸向距離采用大量程百分表（0～30mm百分表）或位移傳感器測(cè)得。（7）反壓力體變系統(tǒng)由體變管和反壓力穩(wěn)定控制系統(tǒng)組成，以模擬土體的實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)或提高試件的飽和度以及測(cè)量試件的體積變化。2、附屬設(shè)備：（1）擊實(shí)器和飽和器；（2）切土器和原狀土分樣器；（3）砂樣制備模筒和承模筒；（4）托盤天平和游標(biāo)卡尺；（5）其它如乳膜薄、橡皮筋、透水石、濾紙、切土刀、鋼絲鋸、毛玻璃板、空氣壓縮機(jī)、真空抽氣機(jī)、真空飽和抽水缸、稱量盒和分析天平等。（四）、試驗(yàn)前的檢查和準(zhǔn)備1、儀器性能檢查應(yīng)包括如下幾個(gè)方面：（1）周圍壓力和反壓力控制系統(tǒng)的壓力源；（2）空氣壓縮機(jī)的穩(wěn)定控制器（又稱壓力控制器）；（3）調(diào)壓閥的靈敏度及穩(wěn)定性；（4）監(jiān)視壓力精密壓力表的精度和誤差；（5）穩(wěn)壓系統(tǒng)有否漏氣現(xiàn)象；（6）管路系統(tǒng)的周圍壓力、孔隙水壓力、反壓力和體積變化裝置以及試樣上下端通道節(jié)頭處是否存在漏氣或阻塞現(xiàn)象；（7）孔壓及體變的管道系統(tǒng)內(nèi)是否存在封閉氣泡，若有封閉氣泡可用無(wú)氣水進(jìn)行循環(huán)排水；（8）土樣兩端放置的透水石是否暢通和浸水飽和；（9）乳膠薄膜套是否有漏氣的小孔；（10）軸向傳壓活塞是否存在磨擦阻力等。2、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作除了上述儀器性能檢查外，還應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)要求作如下的準(zhǔn)備：（1）根據(jù)工程特點(diǎn)和土的性質(zhì)確定試驗(yàn)方法和測(cè)定哪些參數(shù)；（2）根據(jù)土樣的制備方法和土樣特性決定飽和方法和設(shè)備；（3）根據(jù)試驗(yàn)方法和土的性質(zhì)，確定剪切速率；（4）根據(jù)取土深度和應(yīng)力歷史以及試驗(yàn)方法，確定周圍壓力的大??；（5）根據(jù)土樣的多少和均勻程度確定單個(gè)土樣多級(jí)加荷還是多個(gè)土樣分級(jí)加荷。（五）、試樣制備和飽和1、擾動(dòng)土和砂土的試樣根據(jù)要求可按一定的干容重和含水量將擾動(dòng)土拌勻，粉質(zhì)土分3～5層，粘質(zhì)土分5～8層，分層裝入擊實(shí)筒擊實(shí)（控制一定密度），并在各層面上用切土刀刨毛以利于兩層面之間結(jié)合。對(duì)于砂土，應(yīng)先在壓力室底座上依次放上透水石、濾紙、乳膠薄膜和對(duì)開圓模筒，然后根據(jù)一定的密度要求，分三層裝入圓模筒內(nèi)擊實(shí)。如果制備飽和砂樣，可在圓模筒內(nèi)通入純水至1/3高，將預(yù)先煮沸的砂料填入，重復(fù)此步驟，使砂樣達(dá)到預(yù)定高度，放在濾紙、透水石、頂帽，扎緊乳膠膜。為使試樣能站立，應(yīng)對(duì)試樣內(nèi)部施加0.05kg/cm2(5kPa)的負(fù)壓力或用量水管降低50cm水頭即可，然后拆除對(duì)開圓模筒。2、原狀試樣將原狀土制備成略大于試樣直徑和高度的毛坯，置于切土器內(nèi)用鋼絲鋸或切土刀邊削邊旋轉(zhuǎn)，直到滿足試件的直徑為止，然后按要求的高度切除兩端多余土樣。3、試樣飽和（1）真空抽氣飽和法將制備好的土樣裝入飽和器內(nèi)置于真空飽和缸，為提高真空度可在蓋縫中涂上一層凡士林以防漏氣。將真空抽氣機(jī)與真空飽和缸接通，開動(dòng)抽氣機(jī)，當(dāng)真空壓力達(dá)到一個(gè)大氣壓力，微微開啟管夾，使清水徐徐注入真空飽和缸的試樣中，待水面超過(guò)土樣飽和器后，使真