三軸壓縮試驗(yàn)方法

(1)不固結(jié)不排水剪（UU試驗(yàn)）。先向土樣施加周圍壓力

該種試驗(yàn)，在試驗(yàn)過(guò)程中孔隙水壓力不為零，只要打開孔隙壓力閥，就可測(cè)定孔隙水壓力。

(2)固結(jié)不排水剪（CU試驗(yàn)）。試驗(yàn)時(shí)先將土樣施加周圍壓力

(3)固結(jié)排水剪（CD試驗(yàn)）。在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，始終打開排水閥門，即在施加

不同的試驗(yàn)方法，所測(cè)得的指標(biāo)是有差別的，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況具體分析，以選擇基本符合實(shí)際工程受荷情況的試驗(yàn)方法。

三軸試驗(yàn)采用圓柱形試樣，可以對(duì)試樣的空間三個(gè)坐標(biāo)方向上施加壓力。試驗(yàn)時(shí)先通過(guò)壓力室內(nèi)的有壓液體，使試樣在三個(gè)軸向受到相同的周圍壓力

若由活塞桿所施加的試樣破壞時(shí)的壓力強(qiáng)度為

1)常用的三軸儀，按施加軸向壓力方式的不同，分為應(yīng)變控制式和應(yīng)力控制式兩種。

2)應(yīng)變控制式三軸儀。包括壓力室、試驗(yàn)機(jī)、施加周圍壓力和垂直壓力系統(tǒng)、體積變化和孔隙壓力量測(cè)系統(tǒng)等。

3)附屬設(shè)備：擊實(shí)簡(jiǎn)、飽和器、切土盤、切土器和切土架、分樣器、承膜筒、天平、量表、橡皮膜等。

(1)切取土樣：先用鋼絲鋸或切土刀切取一稍大于規(guī)定尺寸的土柱，放在切土架上，用鋼絲鋸或切土刀緊靠側(cè)板，由上往下細(xì)心協(xié)削，邊切削邊轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，按規(guī)定的高度將兩端削平、稱量，并取余土測(cè)定試樣的含水率。

(2)試樣飽和：試樣有抽氣飽和、水頭飽和及反壓力飽和三種方法，最常用的是抽氣飽和，即將試樣裝入飽和器內(nèi)，放入真空缸內(nèi)，與抽氣機(jī)接通，開動(dòng)抽氣機(jī)，連續(xù)真空抽氣2～4 h，然后停止抽氣，靜置12 h左右即可。

(3)試樣安裝：將壓力室底座的透水石與管路系統(tǒng)以及孔隙水測(cè)定裝置充水并放上一張濾紙，然后再將套上乳膠膜的試樣放在壓力室的底座上，最后裝上壓力筒，并擰緊密封螺帽，同時(shí)使傳壓活塞與土樣帽接觸。

(4)施加周圍壓力：分別按100 kPa、200 kPa、300 kPa、400 kPa施加周圍壓力。

(5)測(cè)孔隙水壓力：在不排水條件下測(cè)定試樣的孔隙水壓力。

(6)調(diào)整測(cè)力計(jì)：移動(dòng)量測(cè)軸向變形的位移計(jì)和軸向壓力測(cè)力計(jì)的初始“零點(diǎn)”讀數(shù)。

(7)施加軸向壓力：?jiǎn)?dòng)電動(dòng)機(jī)，合上離合器，開始剪切。剪切應(yīng)變速率取每分鐘0.5%～1.0%，當(dāng)試樣每產(chǎn)生軸向應(yīng)變?yōu)?.3%～0.4%時(shí)，測(cè)記一次測(cè)力計(jì)讀數(shù)、孔隙水壓力和軸向變形讀數(shù)，直至軸向應(yīng)變?yōu)?0%時(shí)為止。

(8)試驗(yàn)結(jié)束：停機(jī)并卸除周圍壓力，然后拆除試樣，描述試樣破壞時(shí)的形狀。 2100433B

三軸壓縮試驗(yàn)是測(cè)定土抗剪強(qiáng)度的一種較為完善的方法。 2100433B

根據(jù)土樣固結(jié)排水條件和剪切時(shí)的排水條件，壓密不排水三軸壓縮試驗(yàn)可分為不固結(jié)不排水剪實(shí)驗(yàn)（UU）、固結(jié)不排水剪實(shí)驗(yàn)（CU）等。

1．不固結(jié)不排水剪實(shí)驗(yàn)（UU）

試樣在施加周圍應(yīng)力和隨后施加偏應(yīng)力直至破壞的整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中都不允許排水，這樣從開始加壓直至試樣剪壞，土中的含水量始終保持不變，孔隙水壓力也不可能消散，可以測(cè)得總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c_u，φ_u。

2．固結(jié)不排水剪實(shí)驗(yàn)（CU）

試樣在施加周圍壓力時(shí)，允許試樣充分排水，待固結(jié)穩(wěn)定后，再在不排水的條件下施加軸向壓力，直至試樣剪切破壞，同時(shí)在受剪過(guò)程中，測(cè)得土體的孔隙水壓力，可以測(cè)得總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度強(qiáng)度指標(biāo)c_cu，φ_cu和有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c'，φ’。

將土切成圓柱體套在橡膠膜內(nèi)，放在密封的壓力室中，然后向壓力室內(nèi)壓入水，使試件在各個(gè)方向受到周圍壓力，并使液壓在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中保持不變，這時(shí)試件內(nèi)各向的三個(gè)主應(yīng)力都相等，因此不發(fā)生剪應(yīng)力。然后再通過(guò)傳力桿對(duì)試件施加豎向壓力，這樣，豎向主應(yīng)力就大于水平向主應(yīng)力，當(dāng)水平向主應(yīng)力保持不變，而豎向主應(yīng)力逐漸增大時(shí)，試件終于受剪而破壞。設(shè)剪切破壞時(shí)由傳力桿加在試件上的豎向壓應(yīng)力為Δσ1，則試件上的大主應(yīng)力為σ1=σ3 Δσ1，而小主應(yīng)力為σ3，以(σ1-σ3)為直徑可畫出一個(gè)極限應(yīng)力圓，如圖中的圓I，用同一種土樣的若干個(gè)試件(三個(gè)上)按以上所述方法分別進(jìn)行試驗(yàn)，每個(gè)試件施加不同的周圍壓力σ3，可分別得出剪切破壞時(shí)的大主應(yīng)力σ1，將這些結(jié)果繪成一組極限應(yīng)力圓，如圖中的圓Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。由于這些試件都剪切至破壞，根據(jù)莫爾-庫(kù)倫理論，作一組極限應(yīng)力圓的公共切線，即為土的抗剪強(qiáng)度包線，通?？山迫橐粭l直線，該直線與橫坐標(biāo)的夾角即為土的內(nèi)摩擦角ψ，直線與縱坐標(biāo)的截距即為土的內(nèi)聚力c。