三轴压缩试验,测定土抗剪强度的三轴压缩试验原理是怎样的？

常规试验方法的主要步骤如下：将土切成圆柱体套在橡胶膜内，放在密封的压力室中，然后向压力室内压入水，使试件在各向受到周围压力σ3，并使液压在整个试验过程中保持不变，这时试件内各向的三个主应力都相等，因此不发生剪应力，如图4G8(a)所示。然后再通过传力杆对试件施加竖向压力，这样，竖向主应力就大于水平向主应力，当水平向主应力保持不变，而竖向主应力逐渐增大时，试件终于受剪而破坏，如图(b)所示。设剪切破坏时由传力杆加在试件上的竖向压应力为Δσ1，则试件上的最大主应力为σ1=σ3+Δσ1，而最小主应力为σ3，以(σ1-σ3)为直径可画出一个极限应力圆，如图(c)中的圆Ⅰ，用同一种土样的若干个试件(三个以上)按以上所述方法分别进行试验，每个试件施加不同的周围压力σ3，可分别得出剪切破坏时的最大主应力σ1，将这些结果绘成一组极限应力圆，如图(c)中的圆Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。 由于这些试件都剪切至破坏，根据莫尔G库仑强度理论，绘制出一组极限应力圆的公切线，即土的抗剪强度包线。其通常可近似取为一条直线，该直线与横坐标的夹角即土的内摩擦角φ，直线与纵坐标的截距即土的黏聚力c，如图(c)所示。 三轴压缩试验原理

1.在地下水位以下的含水层中，都应该是饱和土，但在取土过程中，由于卸载膨胀，气泡进了试样，因此饱和度可能不高，需要对试样进行预饱和以后才能做不固结不排水剪试验，此时的强度包线，应该是一条水平线。2.粉土在地下水位以下肯定也是饱和的，但取样过程中含水量、饱和度的变化比较厉害，结构扰动也比较厉害，因此试样的饱和度可能比较低。3.由于直剪仪的固有缺点，国际上都已经不用了，但我国还是主要设备。4.如果要测定不固结不排水强度，只能用三轴试验，有的地方用直剪快剪来替代，但这种替代是不科学的。因为直剪试验无法预饱和试样，且仪器无法控制不排水条件，做的结果并不满足不排水强度的基本要求。5. 三轴试验方法的选择与水位上下无关，水位只涉及有效覆盖压力的大小； 6. UU试验测定的是天然状态的强度，而CU试验测定的是抗剪强度随剪切面上法向应力变化的规律，即强度包线的两个参数； 7. 你们做饱和黏性土的UU试验，如果包线的倾角比较大，那肯定是试样的饱和度比较小了，或者没有经过预饱和处理试样。饱和土的UU试验内摩擦角肯定是接近于零。

(1)不固结不排水剪（UU试验）。 (2)固结不排水剪（CU试验）。 (3)固结排水剪（CD试验）。 不同的试验方法，所测得的指标是有差别的，应根据工程的实际情况具体分析，以选择基本符合实际工程受荷情况的试验方法。 仪器设备： 1)常用的三轴仪，按施加轴向压力方式的不同，分为应变控制式和应力控制式两种。 2)应变控制式三轴仪。包括压力室、试验机、施加周围压力和垂直压力系统、体积变化和孔隙压力量测系统等。 3)附属设备：击实简、饱和器、切土盘、切土器和切土架、分样器、承膜筒、天平、量表、橡皮膜等。 扩展资料 三轴剪力仪的核心部分是三轴压力室，并配备有轴压系统、侧压系统和孔隙水压力测读系统等。试验用的土样为圆柱形，其高度与直径之比为2〜2.5。试样用薄橡皮膜包裹，使土样的孔隙水与膜外液体（水）完全隔开。 在给定的三轴压力室周围压力作用下，不断加大轴向附加压力，直至试样被剪破按莫尔强度理论计算剪破面上的法向应力与极限剪切应力。 三轴剪切试验结果可以确定土壤的抗剪强度指标内摩擦角和黏结力。与直剪试验比较，三轴试样中的应力分布比较均匀，可供在复杂应力条件下研究土壤的抗剪强度特性。 参考资料来源：百度百科-三轴压缩试验

三轴压缩试验是测定土抗剪强度的一种较为完善的方法。 三轴压缩仪由压力室、轴向加荷系统、施加周围压力系统、孔隙水压力量测系统等组成，三轴压缩试验分类三轴压缩试验按剪切前的固结程度和剪切时的排水条件，可分为以下三种试验方法。 1。不固结不排水试验 试样在施加周围压力和随后施加竖向压力直至剪切破坏的整个过程中不允许排水，试验自始至终关闭排水阀门。 2。固结不排水试验 试样在施加周围压力时打开排水阀门，允许排水固结，待固结稳定后关闭排水阀门，再施加竖向压力，使试样在不排水的条件下剪切破坏。 3。固结排水试验 试样在施加周围压力时允许排水固结，待固结稳定后，再在排水条件下施加竖向压力至试件剪切破坏。

1、优点： 直剪结构简单，易于操作。 2、缺点： 剪切平面定义在上下方框之间的平面上，而不是沿土壤样本最薄弱的表面剪切。 剪切面上的剪应力分布不均匀，土样的剪切破坏始于边缘，应力集中发生在边缘。 在剪切过程中，土壤样品的剪切面逐渐减小，而剪切强度则根据土壤样品的原始横截面积计算。 验试期间不能严格控制排水条件，不能测量孔隙水压力。 扩展资料 砂类土的直剪试验： 本试验方法适用于砂类土。 本试验所用的主要仪器设备，应与本标准第2条相同。 砂类土的直剪试验，应接下列步骤进行： 取过2mm筛的风干砂样1200g，按“试样制备”第5条的步骤制备砂样。 根据要求的试样干密度和试样体积称取每个试样所需的风干砂样质量，准确至0.1g。 土的抗剪强度是土在外力作用下，其一部分土体对于另一部分土体滑动时所具有的抵抗剪切的极限强度。该试验是将同一种土的几个试样分别在不同的垂直压力作用下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力，得到破坏时的剪应力，然后根据库仑定律，确定土的抗剪强度指标：内摩擦角和凝聚力。 参考资料：百度百科-直接剪切试验 参考资料：百度百科-三轴试验

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