SLB-1C型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪说明书

荷载作用下超固结比对软土抗剪强度指标影响王元战;马楠;尹利强【摘要】通过室内三轴试验,研究在荷载作用下,淤泥质粉质粘土的超固结比与抗剪强度值的关系,进而分析总结出软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比和轴向偏应力的变化规律.表明:抗剪强度值随轴向偏应力的增加而线性增加;抗剪强度值随超固结比的增加而增加,呈曲线的变化趋势.超固结比越大,土样的抗剪强度增加的速率越慢.软粘土的抗剪强度指标c,φ值随轴向偏应力的提高而线性增加,但φ值增长幅度较小;软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比的增加而增加,呈曲线的变化趋势,超固结比越大,c,φ值增加的速率越慢;与c值相比,φ值增长幅度较小.最后对试验数据加以公式拟合,提出考虑荷载作用下软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比变化的计算公式.%Through indoor triaxial test, the relationship between over-consolidated ratio of the silt mass silty clay and shear strength under load was studied in this paper. Then the variation of the shear strength index c ,φof soft clay with the over-consolidated ratio and the axial deviatoric stress was summarized. Test results show that the shear strength increases with the increase of the deviatoric stress;the shear strength increases with the increase of over-consolidated ratio, the greater the over-consolidated ratio increases, the slower the shear strength of the soil samples increases.c andφincrease linearly with the increase of the axial deviatoric stress,butφincreases in small extent;the greater the over-consolidated ratio increases, the slower c andφincrease. Compared with c,φincreases in small extent. Finally, formulae were used to fit the experimental data, and theformulae of the variation of soft clay strength index c,φwith over-consolidated ratio under load were put forward.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2016(037)004【总页数】7页(P439-444,460)【关键词】超固结比;轴向偏应力;抗剪强度;抗剪强度指标c,φ值的计算公式【作者】王元战;马楠;尹利强【作者单位】天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TU411土的形成是地壳原岩经过长时间的地质演变而形成的一种松散颗粒的集合体。

SLB-1C型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪使用说明书南京土壤仪器厂有限公司地址：南京市小卫街220号电话：************84437965邮编：210014Email:*************SLB-1C型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪使用说明书一、概述：SLB-1C型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪可以对三轴试验进行等应力、等应变控制，可以进行UU、CU、CD试验、不等向固结、等向固结、反压力饱和、K0试验、应力路径试验和渗透试验。

仪器各部分能够独立工作，能够与计算机数据交换，计算机控制试验的整个过程。

该仪器为多功能柔性控制三轴试验仪。

设计依据为GB/T50123-1999《土工试验规程》和SL237-1999《土工试验规程》。

计算机与各个控制器之间采用RS-232通信方式，进行数据交换，完成各项试验的控制功能。

各控制器可以根据PC机的指令，将实验过程中的数据传输给计算机。

计算机实时绘制曲线，保存数据，试验结束后，打印曲线和报表。

二、主要技术参数1、轴向力：0-6kN ，测量精度±1% （10%-95%FS）。

2、轴向控制方式：a.等应变控制：0.002-4mm/min ±5%。

b.等应力控制：0kN～6kN，控制精度±1%。

3、土样规格：Φ61.8×125，Φ39.1×80mm。

4、周围压力：0-1.99MPa，控制精度±0.5%FS，设定值：0.01-1.95MPa。

5、反压力：0-0.9MPa，控制精度：±0.5%FS，设定值：0.01-0.8MPa。

控制方式：a.恒压差控制渗透方式；b. 恒流量渗透方式：0.05-15ml/min。

6、体积变化：0-100ml,数字显示，分辨率：10-3ml。

三、仪器的基本结构1、仪器示意图四、仪器安装1、应力应变测量控制器的安装参照《应力应变测量控制器说明书》2、围压及孔压测量控制器的安装参照《围压及孔压测量控制器说明书》3、反压及体变测量控制器1的安装参照《反压及体变测量控制器说明书》4、反压及体变测量控制器2的安装参照《反压及体变测量控制器说明书》5、多路通信转换器的安装配备一台多路通信转换器和四根短插线与一根长插线。

三轴剪切试验操作规程1、将仪器放在固定位置上，调平仪器。

2、试验前应在各齿轮处加少量机油润滑，打开电源预热20分。

3、三轴试验根据排水情况分为三种类型：即不固结不排水(UU)试验、固结不排水剪（CD）测孔隙水压力(CU)试验和固结排水剪(CD)试验已适用不同工程条件而进行强度指标测定。

4、三轴试验必须制备3个以上性质相同的式样，在不同周围压力下进行试验。

周围压力宜根据工程实际试验要求确定。

5、应变控制式三轴仪由压力式、轴向加压设备、周围压力系统、反压力系统、孔隙水压力系统、轴向变形和体积变化测量系统组成。

6、附属设备：包括击样器、饱和器、切土器、原状土分样器、切土盘、承膜筒和对开圆膜7、在压力室的底座上，依次放上不透水板、试样及不透水试样帽，将橡皮膜筒套在试样外，并用橡皮圈将橡皮腊两端与此同时底座及试样帽分别扎紧。

8、将压力室罩顶部活塞提高，放下压力室罩，将活塞对准试样中心，并均匀地拧紧底座连接螺母。

向压力室注满纯水待压力室顶部排气孔有水溢出时，拧紧排气孔，并将活塞对准测力计和试样顶部。

9、按电控柜面板的围压设定，设置试验需要的围压值，将离合器调到空位，转动空挡手轮，当试样帽与活塞及测力计接触，装上变形指示计，将测力计和变形指示计调至零位。

10、输入工程编号、土样编号、试验方法，剪切速率。

11、关排水阀，开周围压力阀，施加周围压力，开始剪切。

12、试验结束后，关电动机，关周围压力阀，脱开离合器将离合器调至于粗位，转动粗调手轮，将压力室降下，打开排气孔，排除压力室内的水，拆卸压力室罩，拆除试样。

关掉电源，擦洗仪器。

山西春晖工程质量检测有限责任公司。

三轴剪切试验实验⼗三轴剪切试验⼀、概述三轴剪切试验是测定⼟的抗剪强度的主要⽅法之⼀。

它通常⽤3~4个圆柱形试样分别在不同的围压下施加轴向压⼒对试样进⾏剪切，直⾄破坏，然后根据摩尔——库伦理论，求得⼟的抗剪强度指标φ和c 。

根据排⽔条件的不同，三轴剪切试验可分为不固结不排⽔剪(UU)、固结不排⽔剪(CU)和固结排⽔剪(CD)三种试验⽅法。

不固结不排⽔剪试验，在施加周围压⼒σ3和轴向偏应⼒（σ1-σ3），直⾄试样剪坏的整个过程中，均不允许试样排⽔固结，即不让孔隙⽔压⼒消散。

固结不排⽔剪试验，在施加周围压⼒时，允许试样充分排⽔固结；在施加偏应⼒时，不允许排⽔⾄试样剪坏。

固结排⽔剪试验，在施加周围压⼒和轴向偏应⼒，直⾄试样剪坏的整个过程中，使试样充分排⽔固结。

这⾥只介绍饱和试样的固结不排⽔剪试验。

⼆、试验原理三轴试验采⽤圆柱形试样，对试样在空间三个坐标⽅向上施加压⼒。

试验时先通过压⼒室有压液体，使试样在三个轴向受到相同的周围压⼒σ3，并维持整个试验过程不变。

然后通过活塞杆向试样施加垂直轴向压⼒，直到试样剪坏。

若由活塞杆所加的试样破坏时的压⼒强度为q ＝σ1-σ3，⼩主应⼒是周围压⼒σ3。

由⼀个试样所得的σ1和σ3，可以绘制⼀个极限应⼒圆。

若⼲个试样，可得在不同周围压⼒作⽤下，试样剪坏时的最⼤主应⼒，从⽽可绘制若⼲个极限应⼒圆，作这些应⼒圆的公切线，便是⼟的抗剪强度包线，由此包线可求得强度指标c 和φ，附图10.1所⽰。

三、仪器设备1、常⽤的三轴剪切仪，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、应变控制式三轴仪见附图10.9所⽰。

包括压⼒室、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。

3、附属设备：击实筒、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。

附图10.1 抗剪强度包线附图10.2 原状⼟分样器 1.钢丝架；2⼀滑杆；3⼀底座附图10.3 对开圆膜 1.压⼒室底座；2.透⽔⽯；3.制样圆模； 4.圆箍；5.橡⽪膜；6.橡⽪圈1 27 6 54 3 附图10.4 承膜筒 1.压⼒室底座；2.透⽔⽯；3.试样； 4.承膜筒；5.橡⽪膜；6.上帽 1 23 45附图10.5 击实器1.环；2.位螺丝；3.杆；4.击锤；5.底板附图10.6 饱和器1.⼟样筒；2.紧箍；3.夹板；4⼀拉杆；5.透⽔⽯1 23451 231.轴2.上盘3.下盘 12 3附图10.8 切⼟器1.⼟样2.切⼟器3.⽀架四、试验步骤1、使⽤前三轴剪切仪应进⾏检查(1)周围压⼒的精度要求达到最⼤压⼒的⼟1％，测读分值⼀般应为5kPa ，根据试样强度的⼤⼩，选择不同量程的量⼒环，使最⼤轴向压⼒的精度不⼩于1％。

三轴剪切试验第一节 概述三轴剪切试验被认为是测定土的抗剪强度的一种较完善的方法。

与直剪试验相比，三轴剪节试验有以下优点：1、能控制试验过程中试样的排水条件；2、能量测试样固结和排水过程中的孔隙水应力；3、试样内应力分布均匀。

三轴剪切试验能得到不同条件下土的抗剪强度指标和变形参数。

根据试验过程中排水条件的不同，将三轴试验分为不固结不排水剪（UU ）、固结不排水剪（CU ）和固结排水剪（CD ）等三种类型。

第二节 试验原理和计算公式三轴剪切试试样为圆柱状如图11-1。

试验过程中测量以下参数：1、周围压力，2、竖向应力增量q,3、竖向变形量或竖向应变ε1，4、试样底部的孔隙水应力u,5、试样顶部接排水管量测试样排水量，6、反压力。

不同类型的三轴剪切试验加载过程如下：一、不固结不排水剪（UU ）一组试验通常需四个试样，试验加载顺序如下：1、在每个试样的周围施加相同的初始固结应力，待其固结完成后，量测试样轴向变形量和体积变化；2、对各个试样分别施加不同的围压增量作用，在作用期间不允许试样固结排水，量测由产生的孔隙应力u=1u ∆；3、施加竖向偏应q(q 自零开始增加，至试样破坏时达到最大值qmax)。

施加q 的过程中也不允许试样排水。

在加q 的过程中，量测q 的数值、由q 产生的轴向应变和孔隙水应力u=21u u ∆+∆（2u ∆为由q 产生的孔隙水应力）。

值得注意的是，《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）及其它土工试验标准中规定，对于原状土UU 试验步骤为：施加围压在不排水条件下，量测由产生的孔隙水应力u ，即试样的303σσσ∆+=一次施加，且在作用下不排水，然后施加竖向偏应力q 至试样破坏为止，在加q 的过程中量测q 、轴向应变和孔隙水应力u 。

UU 试验在剪切过程中试样的应力状态为：总应力303301σσσσσσ∆+=+∆+=q （11-1）有效压力：31333/u u u ∆-∆-=-=σσσ （11-2）由UU 试验量测得到孔隙应力系数：⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆-+==∆-=∆=∆∆=---131231)1(σσσA A B B B A A q u u q u A u B （11-3）上列各式中：;,,,;.,;,,,2132133131u u u q u u q u ∆+∆=∆----∆∆+∆----∆∆---剪量过程中孔隙水应力产生的孔隙水应力增量分别为主应力增量分别为大主应力增量小小主应力和孔隙水应力分别为大主应力σσσσσσA ，.,,数分别为四个孔隙应力系-----B B A二、固结不排水剪（CU ）先给四个试样施加不同的围压，让试样在作用下固结排水（该步骤为将施加初始固结应力和围压增量两步合并），在作用下试样固结完成后，施加轴向偏听偏应力q。

试验九三轴剪切试验一、概述三轴剪切试验是试样在某一固定周围压力下 逐渐增大轴向压力 直至试样破坏的一种抗剪强度试验 是以摩尔-库仑强度理论为依据而设计的三轴向加压的剪力试验。

三轴剪切试验是测定土体抗剪强度的一种比较完善的室内试验方法 通常采用3~4个圆柱形试样 分别在不同的周围压力下测得土的抗剪强度 再利用摩尔-库仑破坏准则确定土的抗剪强度参数。

三轴剪切试验可以严格控制排水条件 可以测量土体内的孔隙水压力 另外试样中的应力状态也比较明确 试样破坏时的破裂面是在最薄弱处 而不像直剪试验那样限定在上下盒之间 同时三轴剪切试验还可以模拟建筑物和建筑物地基的特点以及根据设计施工的不同要求确定试验方法 因此对于特殊建筑物 构筑物 、高层建筑、重型厂房、深层地基、海洋工程、道路桥梁和交通航务等工程有着特别重要的意义。

二、试验方法根据土样固结排水条件和剪切时的排水条件 三轴试验可分为不固结不排水剪试验 UU 、固结不排水剪试验 CU 、固结排水剪试验 CD 以及K0固结三轴试验等。

以下仅对不固结不排水剪 UU 试验进行详细介绍。

1、不固结不排水剪试验 UU试样在施加周围压力和随后施加偏应力直至剪坏的整个试验过程中都不允许排水 这样从开始加压直至试样剪坏 土中的含水量始终保持不变 孔隙水压力也不可能消散 可以测得总应力抗剪强度指标cu υu。

2、固结不排水剪试验 CU试样在施加周围压力时 允许试样充分排水 待固结稳定后 再在不排水的条件下施加轴向压力 直至试样剪切破坏 同时在受剪过程中测定土体的孔隙水压力 可以测得总应力抗剪强度指标ccu υcu和有效应力抗剪强度指标c’ υ’。

3、固结排水剪试验 CD试样先在周围压力下排水固结 然后允许试样在充分排水的条件下增加轴向 压力直至破坏 同时在试验过程中测读排水量以计算试样体积变化 可以测得有效应力抗剪强度指标cd υd。

4、K0固结三轴剪切试验常规三轴试验是在等向固结压力 σ1=σ2=σ3 条件下排水固结 而K0固结三轴试验是按σ3=σ2= K0σ1施加周围压力 使试样在不等向压力下固结排水 然后再进行不排水剪或排水剪试验。

三轴渗流试验操作步骤三轴渗流试验步骤1、打开EDC580（FunctionID0），打开Doli安装中心（scan USB/LAN），连接EDC580（双击），使之处于ON（最小化，不可退出）。

首先确认轴向力传感器（2000kN）插头（在电控柜内）插在轴向控制器（在控制柜内，中间的EDC是轴向控制器）X14上；查看电控柜最右上水压EDC控制器绿色电源插头是否插上；2、确认轴向控制器X4、X7（流变和蠕变涉及，与渗流试验无关）插头为常规试验传感器插头（即伺服阀插头和磁滞位移传感器插头）；3、打开电控柜电源开关，给电控柜通电，预热10~15分钟；4、确认主油缸后面的三通球阀（上、下两个）都旋到“常规”位置上；5、打开“Doli安装中心”软件（重新点开一个）。

连接Function ID1（双击）,确认使用参数为Machine 1（右下角）；（若右下角为2，对1：machine右键，write step to EDC）6、试样安装（见视频）；7、打开TEST软件连接轴压、围压、水压控制器；（1、点击“小电脑”或“通讯”连接1,2,3。

2、参数设置：引伸计50mm，调整围位移为50mm。

3、调出控制、移动，控制指定EDC1、控制指定EDC2、控制指定EDC3）8、调整轴向及径向变形传感器零点，把轴向变形传感器的初始值都调到-1.5mm左右（两个小铁块露出水平面），径向变形传感器的初始值调到-0.7mm左右（应为LVDT的零点在中心，量程是±2.5mm，-1.5mm的位置是铁心在一端）9、再确认一遍580是否连上，启动油源，低压档（4到5秒之后）打到高压档，打开冷却水；10、检查试样是否对准上下压头，用T est软件控制主油缸上升，在试样接近负荷传感器时，停止上升并保持位置不动；用Test软件中的轴向控制（EDC1）的控制指令“移动转换”(初始采用位移控制，并设置速度（5mm/min）和位移限制目标（210mm）；并设定目标荷载值，一般设置为1kN)来使试样接触到负荷传感器；11、用提升缸把压力室落下（落到一半之后，检查不要将线压到）（在下落过程中注意传感器引线不要被压上），用气动扳手旋紧螺栓；12、用压力室油源给压力室充油，充油前需要确认：a)压力室侧面针阀是打开的（往里装）；b)确认加载柜S3针阀是关闭状态（顺时针转）；c)将排气管（在压力室侧面针阀上连接）连接到围压油源上，打开围压油源上的蓝色（圆形）气阀，充液开始，当排气管内有油溢出时，关闭蓝色气阀，关闭压力室侧面针阀（往外转）；13、用气驱泵加载围压，步骤为：a)按下电控柜上围压气驱泵按钮；b)旋转“加载控制柜”面板上K3气控阀进行加载围压（看阀门箭头指向），接近目标值停下；c) 用Test软件中的围压控制（EDC2）的控制指令“移动”（负荷控制200N/s）把围压加载到目标值（KN就是MPa）；d)关闭围压气驱泵；加不上围压的话，保持三轴试验机阀门关闭，打开蓝色抽油阀门到达目标值附近开EDC2移动14、驱替管路内空气，关闭S1阀门。

应变控制式三轴仪不固结不排水剪（UU）1、试验前准备对仪器各部分进行全面检查，是否能正常工作，排水管路是否畅通，管路阀门连接处有无漏水漏气现象。

乳胶膜是否有漏水漏气现象。

管道排气：a、打开排水阀，（即箭头指向与管子方向一致），打开加压阀，转动手轮稍稍加压，确保排出管内气体；b、气体排完后回轮去掉压力，再将加压阀关闭，排水阀关闭（箭头指向与管子方向垂直）2、制模将水喷洒到土料上拌匀，静置一定的时间，使含水率均匀。

击样筒壁在使用前应洗擦干净，涂一薄层凡士林。

a、试样要分层击实，分3层，各层土样击实约8-10次，且各层土样质量相等。

b、每层击实后，将表面刨毛，然后再加第2层土料。

如此继续进行，直至击实最后一层。

完毕后将击样桶两端多余土样用小刀抹平。

3、装模a、用橡胶膜将抽气取样筒内壁套住（两端各留约2cm），用洗耳球吸住筒的橡皮管，将试样装入筒中。

b、在压力室的底座上，依次放上不透水板、试样及不透水板、加压帽，并用橡皮圈将橡皮膜两端与底座及试样帽分别扎紧。

c、安装压力室罩后，将压力室罩顶部活塞下降，对准加压帽中心（不压下），开动仪器转动手轮使容器底座上升，使压力室罩顶部活塞与量力环各部位接触。

4、注水a、拧开压力室罩顶面的排气孔阀。

b、将蓄水罐放在高处，打开排水阀，罐内的水受重力作用流入压力室内，待压力室顶部排气孔有水溢出时，拧紧排气孔，关闭排水阀。

5、手动将位移指针和轴向力指针调零。

6、试验打开三轴试验数据采集界面，逐项输入试验条件。

点击界面中的“开始试验”，仪器进入自动控制状态按程序经行。

一个试样做三级荷载，每一级荷载峰值取值分别为4mm、7mm、11mm；一级荷载加压100kpa，位移百分表每转动一圈，也就是每产生1mm位移，记录一次读数。

分别记录1mm、2mm、3mm、4mm位移时的量力环读数。

二级荷载加压200kpa，记录位移5mm、6mm、7mm位移时的量力环读数。

三级荷载加压300kpa，记录位移8mm、9mm、10mm、11mm位移时的量力环读数。

三轴实验-1讲解土工试验Wi ndows视窗版［程序控制（全自动）三轴仪〗使用说明书十二年不断研究改进的技术成果集300家试验室应用的点滴经验Windows 平台增强系统应用功能南京智龙科技开发有限公司2005年3月南京3.3 三轴试验（含无侧限抗压强度试验）三轴试验采样程序用于常规三轴（uu、cu、c D试验、无侧限压缩试验的数据采集，亦支持个试样多级加载三轴试验的数据采集。

本节还介绍使用程序控制三轴仪（全自动三轴仪）的过程控制和数据采集。

同一土样的各试样试验的v土样编号〉输入必须一致。

3.3.1 使用常规三轴仪三轴试验的采样过程，参见“三轴试验数据采集程序流程示意图”。

程序流程示意图程序控制下的试验是使用全自动三轴仪进行的。

3.3.1.1 试验参数、动态显示、操作指令⑴ 试验参数的设置轴向应变一一试验终点的最大应变，是控制采样设置的条件。

程序的设置是，应力如出现峰值将再经 3%的应变结束采样；否则按设置的应变结束采样。

对于一个试样多级加载试验，应是各级应变量累加值。

加荷级数一一程序区别是否做一个试样多级加载试验的参数。

正常试验设1,大于1的数表示是多级加载。

一个试样最多可设6级。

三轴试验数据采集打开三轴米样视窗输入试验参数无侧限压缩试验设围压为零其余同UU 试验）检查或作饱和处理一指令：放弃试验（通道恢复空闲）y—?I 指令：开始试验设置压力参数设置主机速率＞记录初始孔压与量管读数轴压前仪器调试输入固结排水量多级剪?线过零点?多级剪?指令：开始剪切 *指令：倒车后退____ n数据存盘现异常试验终点?多级剪?结束试验?压力稳定指令：开始剪切数据存盘*指令：放弃试验1通道恢复空闲H系统待命+试验结束关机设置自控参数加围压*排水固结、测孔压读数、关排水阀n指令：结束固结设置轴向应变指令：开始剪切 yn d=加下级围压y加密采样指令：修正零点或应变■^n 选定终点控制标准d=3mm1T辛采集数据文件yy<试验?一*指令：暂停剪切yn停机转入次级试验忆设定步长采样匚n加下一级围压排除故障继续试验?稳定标准一一为一个试样多级加载试验时设置，程序按设定的应力增量（N）来判断试验的终点。

SLB-1A型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪
SLB-1A型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪
价格：176000元
SLB-1A型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪可以对三轴试验进行等应力，等应变控制，可以进行UU、CU和CD试验，不等向固结，等向固结，反压力饱和，Ko试验，应力途径试验，渗透试验和应力控制方式试验。

仪器各部分采用单片机控制，各部分能够分开工作，而且能够与计算机进行数据交换，计算机数据采集。

仪器属于多功能柔性控制三轴仪。

主要技术指标：
1.轴向载荷：
0～10kN 精度：±1％（10％～95％FS）
2.控制方式：
a.等应变控制：0.002～4mm/min，精度：±10％
b.等应力控制：0kN～10kN，精度：±1％
3.试件尺寸：
Ø61.8×125mm，Ø39.1×80mm
4.围压：
0～0.8MPa，精度：±0.05％FS
5.反压：
0～0.8MPa，精度：±0.05％FS，设定值：0.01～0.8MPa
a.恒压差控制渗透方式
b.恒流量渗透方式（2～30ml/min）
6.体积变化：
0～50ml，数显。

超固结土三轴率敏性特性及影响因素分析WANG Zhichao;ZHENG Junxing;KUANG Dumin;HU Qian【摘要】为建立超固结土的弹黏塑性本构模型并预测其长期变形,研究土体不同应力历史的时间相依变形特性,采用土体率敏性三轴试验,对预加800 kPa有效应力历史的饱和黏土开展不同加载速率下的三轴剪切试验,并通过改变有效围压(50,100,200和400 kPa)、细砂含量(占比0％,10％和20％)和加载速率(0.5625％/min,0.0375％/min和0.0025％/min)等方式,深入探讨超固结比、黏性以及应变速率对土体变形特征的影响,引入能通过试验测定的应变率参数ρ来表征黏土率敏性大小.试验结果表明:归一化不排水抗剪强度随超固结比(OCR)单调递增;随着OCR 的增大,土体剪胀软化越明显;应变速率与土体的抗剪强度呈半对数线性关系;随着含砂的降低,土体的黏性增大,剪胀软化也越明显;率敏性随超固结比的增大而增强,土体黏性越大率敏性就越显著.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2019(016)001【总页数】8页(P92-99)【关键词】超固结土;率敏性;应变率参数;黏性【作者】WANG Zhichao;ZHENG Junxing;KUANG Dumin;HU Qian【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TU432随着我国交通基础设施建设的快速推进，面临着许多重超固结土沉降变形预测与控制问题，例如在城市硬质老黏土中修筑地铁以及高速公路和高速铁路高填方路堤沉降控制等复杂工程挑战。

超固结土在剪切荷载作用下会发生剪胀软化，其时间相依长期变形特性尤为复杂。

其中，基于岩土体率敏性三轴试验来建立其弹黏塑性本构模型是一种非常便捷有效的方式[1]。

Casagrande[2]最早意识到土体的率敏性现象。

随后国内外大量学者[3−4]展开了对黏土率敏性的研究，姜洪伟等[5]研究了加载速率对黏土不排水抗剪强度影响，得出黏土不排水抗剪强度跟应变速率正相关。

ICS 07.160； 19.060CCS P13； N72团体标准T/CIMA 0078—XXXX应变控制式三轴仪Strain controlled triaxial apparatus（征求意见稿）在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX -XX-XX 发布XXXX -XX-XX 实施中国仪器仪表行业协会发布目次前言 (II)引言 (III)1 范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (1)4分类、结构组成及规格 (2)5技术要求 (4)6试验方法 (6)7检验规则 (7)8标志和随行文件 (8)9包装、运输、贮存 (9)本文件按照GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

本文件由中国仪器仪表行业协会试验仪器分会提出。

本文件由中国仪器仪表行业协会归口。

本文件起草单位：浙江土工仪器制造有限公司、浙江华迅精科仪器有限公司、浙江卓越赢创科技有限公司、河海大学、杭州市质量技术监督检测院、铁研（浙江）科技有限公司、浙江蓝剑检测技术有限公司。

本文件主要起草人：陈赢、陈志明、王士明、章萍萍、凌云富、王保田、刘彬、方红梅、郭伟彬。

引言本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及到4. 2相应内容的相关专利的使用。

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该专利持有人已向本文件的发布机构承诺，他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下, 就专利授权许可进行谈判。

该专利持有人的声明已在本文件的发布机构进行备案。

相关信息可以通过以下联系方式获得：专利持有人姓名：浙江土工仪器制造有限公司。

地址：浙江省绍兴市上虞区道墟街道工业园区。

请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。

本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

应变控制式三轴仪1范围本文件规定了应变控制式三轴仪的分类、结构组成及规格、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存。

三轴剪切试验三轴剪切试验(亦称三轴压缩试验)，是试样在某一固定周围压力下，逐渐增大轴向压力，直至试样破坏的一种抗剪强度试验，是以摩尔—库仑强度理论为依据而设计的三轴向加压的剪力试验。

（一）试验目的通过三轴剪切试验可在不同周围压力下测得土的抗剪强度，再利用摩尔－库仑破坏准则确定土的抗剪强度参数。

在工程实践中，路堑、岸坡、土石坝是否稳定、挡土墙和建筑物地基能承受多大荷载都与土的抗剪强度有密切关系，在进行土坡稳定分析、地基承载力及土压力计算时，必须首先确定土的抗剪强度或强度参数。

（二）试验方法三轴剪切试验是测定土体抗剪强度的一种比较完善的室内试验方法。

三轴剪切试验通常采用3~4个圆柱形试样，分别在不同的周围压力下进行试验。

根据土样固结排水条件和剪切时的排水条件，三轴试验可分为不固结不排水剪试验(UU)、固结不排水剪试验(CU)、固结排水剪试验(CD)以及K 0固结三轴试验等。

1．不固结不排水剪试验(UU)试样在施加周围压力和随后施加偏应力直至剪坏的整个试验过程中都不允许排水，这样从开始加压直至试样剪坏，土中的含水率始终保持不变，孔隙水压力也不可能消散，可以测得总应力抗剪强度指标u c 、u ϕ。

2．固结不排水剪试验(CU)试样在施加周围压力时，允许试样充分排水，待固结稳定后，再在不排水的条件下施加轴向压力，直至试样剪切破坏，同时在受剪过程中测定土体的孔隙水压力，可以测得的总应力抗剪强度指标cu c 、cu ϕ和有效应力抗剪强度指标'c 、'ϕ。

3．固结排水剪试验(CD)试样先在周围压力下排水固结，然后允许试样在充分排水的条件下增加轴向压力直至破坏，同时在试验过程中测读排水量以计算试样体积变化，可以测得的有效应力抗剪强度指标d c 、d ϕ。

4．K 0固结三轴剪切试验常规三轴试验是在等向固结压力(σ1 =σ2=σ3)条件下排水固结，而K 0固结三轴试验是按σ3=σ2=K 0σ1施加周围压力，使试样在不等向压力下固结排水，然后再进行不排水剪或排水剪试验。

三轴压力试验机安全操作及保养规程一、前言三轴压力试验机是一种用于土工试验的设备，其主要用于土体的力学性质、渗透性质等方面的研究。

由于试验机的性能和要求都比较高，所以在使用过程中需要特别注意安全操作，并且进行定期的保养，以保证试验机的功能和性能。

本文档主要介绍三轴压力试验机的安全操作及保养规程，以供参考。

二、安全操作1. 实验前准备在进行实验前，需要做好以下的准备工作：•检查三轴压力试验机的电缆、管路等连接是否完好无损，是否有漏电现象。

•检查数据采集仪表的运作是否正常，数据是否稳定。

•检查试验机夹具、传感器等是否在试验前进行了校准和检查。

•确保实验场地整洁、安全，防止因为外来物体的干扰而影响试验。

•实验人员需要佩戴合适的安全防护用品，如手套、护目镜等，减少意外伤害的风险。

2. 实验操作过程在进行实验前，需要按照以下步骤进行操作：•打开三轴压力试验机电源，插上电缆并连接计算机。

•在计算机上打开相应的控制软件，并按照实验要求进行相应的设置。

•按照实验要求进行试样的制备和放置，并夹紧试样。

•开始试验，实验过程中人员需要监测试验机的实验数据，如承载力、变形等数据。

•若实验机发生异常情况，如传感器故障、夹具松动等，需要立刻停止试验，排除故障后再进行试验。

3. 实验后处理在试验结束后，需要做好以下的处理工作：•关闭控制软件，关闭电源。

•卸载试样并进行相应的处理。

•清理三轴压力试验机，包括清理试样残渣、清理仪器表面等。

•将三轴压力试验机保管在安全可靠的场所，以防止损坏。

三、保养规程三轴压力试验机在使用过程中需要进行定期的保养，以确保设备的工作性能和精度。

以下是保养规程的具体内容：1. 周期性检查•每月检查试验机的夹具、传感器及控制软件等设备是否有损坏或者老化等情况，发现问题及时进行维修或者更换设备。

•每六个月对设备进行一次内部清洁，使用专业清洗剂进行清洁，避免仪器表面积累的灰尘等污染影响仪器精度。

•每年对设备进行检测，确保设备的各项测量功能稳定可靠。

应变控制式三轴仪操作和维护要点1 概述TSZ30-2.0型应变控制式三轴仪用于测定土试样的强度、变形和孔隙水压力。

根据排水条件的不同，它可做不固结不排水剪（UU），固结不排水剪（CU）和固结排水剪（CD）。

本文归纳了仪器设备操作和维护要点，详细内容见引用文件。

2 适用范围本文适用于以下型号的仪器设备：(1) TSZ30-2.0型应变控制式三轴仪；3 引用文件(1) TSZ30-2.0型应变控制式三轴仪的仪器说明书；4 操作要点4.1 准备工作4.1.1开机前检查手轮换挡轴三档轴和五档轴变送是否正常，开机后有无异常响声。

4.1.2将量力环安装在试验机的横梁上，装上百分表。

4.1.3将压力室放置于试验机工作台上。

4.1.4向测控柜供水瓶内装满蒸馏水。

4.1.5打开测控柜上的σ3注水阀，关闭σ3阀，旋下左侧调压筒手轮上的固定螺丝，逆时针旋出调压筒手轮15cm左右。

σ3注水阀及σ3阀在竖向时为关，横向时为开。

4.1.6将压力室底座上右侧的σ3三通阀仅连接围压管与储水瓶。

4.1.7关闭测控柜上的σ3注水阀，打开σ3阀，顺时针旋转调压筒手轮，向围压管内注水。

4.1.8如此反复操作数次，直至围压管内气泡完全消失为止。

4.1.9将压力室底座上右侧的σ3三通阀仅连接储水瓶与压力室。

4.1.10将测控仪的电源线连接电源，并开启电源开关，预热使系统稳定。

预热后，按左1MPa位、0.1MPa位和0.01MPa入正常工作。

4.1.11按4.5、4.7操作粗调压力，同时观察压力表和数显值，待接近试验所要求设定的入周围压力的控制状态。

4.1.12待压力达到试验所要求设定的压力值后保持稳定，则证明围压管内气泡已完全排出，如压力未能保持稳定，则再按上述步骤进行注水排气，直至压力保持稳定为止。

按4.2 试验过程4.2.1旋松压力室盖形螺母，取下有机玻璃罩，在底座上放置不透水板，并依次放置试样、不透水板及试样帽。

4.2.2将橡皮膜套在承膜筒内，两端翻出筒外，用洗耳球从吸气孔吸气，使橡皮膜紧贴承膜筒内壁，然后套在试样外，放气，翻起橡皮膜的两端，取出承膜筒。

应力—应变三轴剪力(预压)仪的研制报告
陈奕善;丁万太
【期刊名称】《上海国土资源》
【年(卷),期】1982(000)002
【摘要】我们对目前国内使用的三轴剪切仪的结构作了改进,并增加了土试样预压装置,既可作剪切试验,亦可用来预压土样,操作方便节约时间。

当试样达到破损界限时,应力式三轴剪切仪只反映最后一级荷载值,而破损的荷载值不清楚。

而该仪器可以应力环中读得试样破损时的荷载值。

在气液路系统中研制了密封性能良好的阀门和接头,提高了稳压性能。

为了解决活塞漏水问题,设计选用滚动隔膜和滚珠导向装置,使压力室达到密封性佳,操作简便。

在分级加荷方面,设计了空心砝码,根据加荷需【总页数】1页(P62-62)
【作者】陈奕善;丁万太
【作者单位】上海市民用建筑设计院;上海市民用建筑设计院
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.三轴应力条件下动态防塌仪的研制 [J], 王松;胡三清;刘罡;蒋光忠
2.中型动三轴仪研制及微小应变测试技术应用 [J], 孔宪京;张涛;邹德高;娄树莲;徐斌
3.三轴仪改装平面应变仪的研制及应用 [J], 刘凤德;李树勤
4.LSZ——Ⅰ型三联式应力——应变三轴剪切(预压)仪简介 [J], 陈奕善;丁万太;
5.硬岩三轴仪全应力应变曲线与流变试验功能分析 [J], 田军;卢高明;李元辉;石磊;任金来
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