土三軸壓縮試驗報告

土三軸壓縮試驗報告（一）、試驗?zāi)康?、了解三軸剪切試驗的基本原理；2、掌握三軸剪切試驗的基本操作方法；3、了解三軸剪切試驗不同排水條件的控制方法和孔隙壓力的測量原理；4、進一步鞏固抗剪強度的基本理論。（二）、試驗原理三軸剪切試驗是用來測定試件在某一固定周圍壓力下的抗剪強度，然后根據(jù)三個以上試件，在不同周圍壓力下測得的抗剪強度，利用莫爾-庫侖破壞準(zhǔn)則確定土的抗剪強度參數(shù)。三軸剪切試驗可分為不固結(jié)不排水試驗（UU）、固結(jié)不排水試驗（CU）以及固結(jié)排水剪試驗（CD）。1、不固結(jié)不排水試驗：試件在周圍壓力和軸向壓力下直至破壞的全過程中均不允許排水，土樣從開始加載至試樣剪壞，土中的含水率始終保持不變，可測得總抗剪強度指標(biāo)和UCU；2、固結(jié)不排水試驗：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，可同時測定總抗剪強度指標(biāo)和CUCCU或有效抗剪強度指標(biāo)和C及孔隙水壓力系數(shù)；3、固結(jié)排水剪試驗：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，可測得總抗剪強度指標(biāo)和dCd。（三）、試驗儀器設(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；20－變速箱。（1）三軸壓力室壓力室是三軸儀的主要組成部分，它是由一個金屬上蓋、底座以及透明有機玻璃圓筒組成的密閉容器，壓力室底座通常有3個小孔分別與圍壓系統(tǒng)以及體積變形和孔隙水壓力量測系統(tǒng)相連。（2）軸向加荷傳動系統(tǒng)采用電動機帶動多級變速的齒輪箱，或者采用可控硅無級調(diào)速，根據(jù)土樣性質(zhì)及試驗方法確定加荷速率，通過傳動系統(tǒng)使土樣壓力室自下而上的移動，使試件承受軸向壓力。（3）軸向壓力測量系統(tǒng)通常的試驗中，軸向壓力由測力計（測力環(huán)或稱應(yīng)變?nèi)Φ鹊龋﹣矸从惩馏w的軸向荷重，測力計為線性和重復(fù)性較好的金屬彈性體組成，測力計的受壓變形由百分表測讀。軸向壓力系統(tǒng)也可由荷重傳感器來代替。（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行自動補償而達到周圍壓力的穩(wěn)定。（5）孔隙水壓力測量系統(tǒng)孔隙水壓力由孔隙水壓力傳感器測得。（6）軸向應(yīng)變（位移）測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，以模擬土體的實際應(yīng)力狀態(tài)或提高試件的飽和度以及測量試件的體積變化。2、附屬設(shè)備：（1）擊實器和飽和器；（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、真空抽氣機、真空飽和抽水缸、稱量盒和分析天平等。（四）、試驗前的檢查和準(zhǔn)備1、儀器性能檢查應(yīng)包括如下幾個方面：（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氣水進行循環(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)試驗要求作如下的準(zhǔn)備：（1）根據(jù)工程特點和土的性質(zhì)確定試驗方法和測定哪些參數(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土樣多級加荷還是多個土樣分級加荷。（五）、試樣制備和飽和1、擾動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，分層裝入擊實筒擊實（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。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)對試樣內(nèi)部施加0.05kg/cm2(5kPa)的負壓力或用量水管降低50cm水頭即可，然后拆除對開圓模筒。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。將真空抽氣機與真空飽和缸接通，開動抽氣機，當(dāng)真空壓力達到一個大氣壓力，微微開啟管夾，使清水徐徐注入真空飽和缸的試樣中，待水面超過土樣飽和器后，使真