三轴压缩实验

六、三轴压缩实验（一）实验目的 三轴压缩实验是测定土的抗剪强度的一种方法。堤坝填方、路堑、岸坡等是否稳定，挡 土墙和建筑物地基是否能承受一定的荷载，都与土的抗剪强度有密切的关系。（二）实验原理 土的抗剪强度是土体抵抗破坏的极限能力，即土体在各向主应力的作用下，在某一应力 面上的剪应力（T）与法向应力（。）之比达到某一比值，土体就将沿该面发生剪切破坏。 常规的三轴压缩实验是取4 个圆柱体试样，分别在其四周施加不同的周围压力（即小主应力） 。3,随后逐渐增加轴向压力（即大主应力直至破坏为止。根据破坏时的大主应力与小 主应力分别绘制莫尔圆，莫尔圆的切线就是剪应力与法向应力的关系曲线。三轴压缩实验适 用于测定粘性土和砂性土的总抗剪强度参数和有效抗剪强度参数，可分为不固结不排水实验（UU）；固结不排水实验（CU）和固结排水实验（CD）。本演示实验进行干砂的固结不排 水实验。（三）实验设备 1三轴仪：包括轴向加压系统、压力室、周围压力系统、孔隙压力测量系统和试样变形量 测系统等。 （如附图1 所示）2其它：击样器、承膜筒等。（四）实验步骤 1试样制备：将橡皮膜下端套在压力室的底座上，放置好成样模具，使橡皮膜紧贴模具内 侧；称取一定质量的干砂（烘干冷却），使砂分批通过漏斗落入橡皮膜内，如需制备较密实 的砂样，用木锤轻击土样至所需密度。2试样安装：装上土样帽，给试样施加一定的负压力，拆除成样模具；使传压活塞与土样 帽接触。3固结实验：进行两个试样的实验，分别施加100、400Kpa的周围压力，数据采集系统自 动采集试样的体积变形数据。4剪切实验：采用应变控制方式进行剪切实验，剪切应变速率取每分钟0.1%0.5%，实 验过程数据采集系统自动采集轴向力和体积变形数据，直至轴向应变为10时为止。 8实验结束：停机并卸除周围压力，然后拆除试样，描述试样破坏时形状。（五）实验注意事项 实验前，橡皮膜要检查是否有漏洞。（六）计算与绘图1试样面积剪切时校正值：a 1 81式中： 轴向应变（）2. 绘制每个实验的轴向应变偏应力关系曲线，及轴向应变体应变关系曲线。 3绘制应力圆及强度包线以法向应力。为横坐标，剪应力T为纵坐标。在横坐标上以（0 f + O 3f） /2为圆心,（Of O3f）/2为半径，绘制破坏应力圆，并确定砂土的内摩擦角0 。七）讨论已知两个实验中砂土的初始密度相同，讨论在不同围压下排水剪切实验中所表现出来的剪胀性是否相同？（土体的剪胀性是否只由密度决定？围压对砂土的剪胀性有何影响？）图 1 、三轴仪