土的三轴剪切试验PPT.pptx

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1、土的三轴剪切试验土的三轴剪切试验 1.实验目的 2.实验原理 3.实验内容 4.实验器材 5.实验步骤 6.实验数据及结果分析 7.实验结论 8.总结与讨论 9.对本实验过程及方法、手段的改进建议 测土的抗剪强度指标内聚力Ccu、内摩察角cu，有效应力指标C、.绘制主应力差与轴向应变关系曲线。实验目的实验原理 三轴剪切试验是测定土的抗剪强度的一种方法，它通常用3-4个圆柱形试样分别在不同的恒定周压力（即小主应力3）下施加轴向压力（即主应力差1-3）进行剪切直至破坏，然后根据摩尔一库仑理论，求得总抗剪强度参数和有效抗剪强度参数。三轴试验分为不排水剪、固结不排水剪和排水剪三种方法。本次试验只做饱和

2、试件固结不排水剪-饱和的试样先在某一周压力下排水固结，然后在保持不排水的情况下增加轴向压力直至破坏，同时测量孔隙压力。实验内容 用三轴剪切仪测定土样在100kPa、200kPa、300kPa 的周围压力作用下，进行固结不排水剪切试验，同时对试验过程进行记录。实验器材（仪器设备、元器件、材料等）应变控制式三轴剪切仪：如图示，有压力室、轴向加压设备、施加周围压力系统、体积变化和孔隙压力量测系统等。击实筒、饱和器、切土盘、切土器、承膜筒等。天平、测微表、橡皮膜、扳手等。仪器实物图 应变控制三轴仪 实验步骤 一、试样制备：1选取一定数量的代表性土样，（对直径3.91厘米试样约取二公厅），经风干碾碎过筛

3、，测出风干含水量，按要求含水量算出所需加水量。2将需加的水量喷洒到土料上，稍静置后装入塑料袋，然后置于密闭容器内、至少20小时，使含水量均匀。取出土料复测其含水量，若所测含水量与要求含水量差值在1以内，则可以进行击实土样，否则需调整含水量至符合要求为止。3根据要求的干重度，称取所需土量，按试样的高度进行分层击实，各层土料质量相等，每层击实至要求高度后，将表面刨毛，然后再加第二层土料，如此继续进行直至击实最后一层。4将击实好的试件（还有三瓣膜一起装入饱和器内拧紧螺丝）。二、试样饱和：将试样装入饱和器内后，置于抽气罐内、拧紧盖，进行抽气，当真空度接近一个大气压后，对粉质土（壤上）再继续抽半个小时以

4、上，粘质土抽1小时以上，然后徐徐注入清水，并使真空度保持稳定。待饱和器完全淹没水中后，停止抽气，慢慢解除抽气罐内的真空，让试样在抽气罐内静置10小时以上，然后待用。三、试样安装 打开孔隙压力阀，使仪器底座充水，将煮沸过的透水石滑入仪器底座上，放上一张滤纸，关闭孔隙压力阀。活动三瓣膜后将试样取出，上面放好滤纸和透水石，放到仪器底座上。把乳胶膜放在承膜筒内，二头翻在承膜筒上通过吸吸气孔加真空负压。使乳胶膜紧贴在承膜筒内壁上，然后套入试样外面。放气，翻下乳胶膜二头取下承膜筒。把试样下端的乳胶膜与仪器底座用乳胶带扎紧。然后放上对开膜（保护试样）和上帽，同样将上帽和乳胶膜扎紧。取走对开膜。装上压力室（注

5、意不要碰试样），并从注水孔向压力室注满水扭好注水孔的封闭螺丝。关闭排水阀，记下排水量管及孔压表读数。四、试样排水固结：施加3固结周压力（100、200、300KPa），并读排水量管读数，（注意管中不得有气泡）。慢慢打开孔压阀，量测孔隙压力，计算孔压系数。慢慢打开排水阀，使试样中的水通过顶帽流入量水管（试样开始固结），使孔隙压力慢慢消散。不断观察量水管读数，同时注意保持量水管水面应置于试样中心高度处。当量水管水面基本上稳定后，孔压基本上消散为零（小于 5 KPa。），即固结完毕（因全部孔压消散为0时间较长，因学时关系我们就不等了）。关闭排水阀，记下排水量管及孔压表读数。旋转微动（细）手轮，当量力

6、环表微动时表示活塞与试样帽接触，调量力环表和变形量表的指针为0位置。五、试样剪切：剪切应变速率为每分钟0.10.05（一般粘性土）。开动马达，按上离合器，进行剪切。同时打开孔压阀不断转动调压筒手轮，保持零位指示器中水银面为原平衡位置，当试样每产生垂直应变0.5mm时，测记重力环表及孔压表读数。当出现峰值后，再继续剪35垂直应变。若量力环表无明显减少，表明不出现峰值则垂直应变进行到 1520止。试验结束后，关闭马达，调周压力阀及孔压阀，使3压力表读数及孔压表读数慢慢回零，拨开离合器，倒转手轮，然后打开注水孔，排出压力室内的水，拆除压力室外罩。擦干试样周围的余水，脱去试样外的橡皮膜，描述破坏后的形状。装第二个试样，重复上述试验步骤。实验数据及结果分析绘制主应力差与轴向应变关系曲线 绘制固结不排水剪强度包线实验结果Ccu=cu=Ccu=cu=总结与讨论 1本实验实测的孔隙水压力系数B值多大？B值越高表示土样的饱和度越高还是越低？说明其物理概念？2孔隙水压力系数A值在实验过程中是不是常量？A值的变化反应土的什么性质？3土的有效应力强度指标C，是否恒大于总应力强度指标C，试分析其规律。4分析比较三轴试验和直剪试验的优缺点。对本实验过程及方法、手段的改进建议