土力学三轴剪切实验数据

土的静三轴剪切试验一、基本原理三轴压缩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围压力（σ3）下，施加轴向压力，即主应力差（σ1-σ3），进行剪切直到破坏；然后根据摩尔-库伦理论，求得抗剪强度参数。

适用于测定细粒土及砂类土的总抗剪强度参数及有效抗剪强度参数。

本次试验主题词：周围压力；轴向压力；不固结不排水剪；固结不排水剪；固结排水剪。

二、仪器设备1．三轴压缩议：应变控制式，由周围压力系统、反压力系统、孔隙水压力量测系统和主机组成。

2．附属设备：包括击实器、饱和器、切土器、分样器、切土盘、承膜筒和对开圆模。

3．天平：称量200g，感量0.019；称量1000g，感量0.1g。

4．橡皮膜：应具有弹性，厚度应小于橡皮膜直径的1／100，不得有漏气孔。

三、操作步骤试样的制备：（1）将制备成大于试样直径和高度的毛坯，放在切土器内用钢丝锯和修土刀，制备成所要求规格的试样（2）试样饱和一般采用真空抽气饱和法，将切好的试样装入饱和器后，先浸没在带有清水的真空饱和缸内，连续真空抽气2-4小时（粘土），然后停止抽气，静置12小时左右即可。

（3）原状试样制备，应将土切成圆柱形试样，试样两端应平整并垂直于试样轴，当试样侧面或端部有小石子或凹坑时，允许用削下的余土修整，试样切削时应避免扰动，并取余土测定试样的含水量。

（4）扰动试样制备，应根据预定的干密度和含水量，在击实器内分层击实，粉质土宜为3一5层，粘质土宜为5一8层，各层土料数量应相等，各层接触面应刨毛。

（5）对于砂性土应先在压力室底座．全依次放上不透水板，橡皮膜和对开圆膜。

将砂料填入对开圆膜内，分三层按预定干密度击实。

当制备饱和试样时，在对开圆膜内注入纯水至1／3高度，将煮沸的砂料分三层填入，达到预定高度。

放上不透水板、试样帽，扎紧橡皮膜。

对试样内部施加5KPa负压力使试样能站立，折除对开圆膜。

（6）对制备好的试样，应量测其直径和高度。

tg c ϕστ⨯+=
τ=f 三轴剪切试验总结
.试验围压3σ，保持不变，
此时试件各向主应力相等， 试件不产生任何剪应力，
不发生破坏。

通过轴向加荷系统施加压力，当轴向压力增大，试件受剪破坏，设剪切破坏时，轴向加荷系统加在试件上的竖向应力（偏应力）为1σ∆，则试件破坏时的最大主应力
131σσσ∆+=311σσσ-=∆，当1σ大于轴向压力时候，试件未发生破坏，当1σ小
于轴向压力时候，试件未发生破坏
不固结不排水UU ：饱和粘性土快速加荷，孔隙水压力保持不变u u c ϕ,
固结排水CU ：施加围压3σ，允许试件充分排水，试件固结稳定后，关闭排水阀，施加
排水试验时，强度包线为斜线 时，强度包线同砂土，为通过原点的线
对于砂土，粘聚力为0，三轴剪切的应力圆的强度包线通过原点
3131sin σσσσϕ+-=
，有效内摩擦角u
2sin 3131-+-=σσσσϕι
对于超固结饱和粘土的不固结不排水，当固结不排水的cu cu C ,,3ϕσ已知时，不固结不排水的抗剪强度ο
σσ2
31-=
u
c ，
()cu
cu
u cu c ϕϕϕσσsin 1cos 2sin 131-⨯++⨯=
当固结不排水的cu ϕσσ,,31已知时，()()
cu
cu cu cu c ϕϕσϕσcos 2sin 1sin 131⨯+⨯--⨯=
正常固结饱和粘土三种试验强度包线比较 超固结饱和粘土强度包线比较
=。

⑹ 关闭排水阀，记下排水量管及孔压表读数。 ⑺ 旋转微动（细）手轮，当量力环表微动时表示
活塞与试样帽接触，调量力环表和变形量表的指针
【五】试样剪切：
⑴ 剪切应变速率为每分钟0.1~0.05％（一般粘性土）。 ⑵ 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
【三】试样安装
⑴ 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。
⑵ 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。 ⑶ 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。
。 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。
⑵ 慢慢打开孔压阀，量测孔隙压力， 计算孔压系数。 ⑶ 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），
⑷ 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。
⑸ 当量水管水面差不多上稳定后，孔压差不多上 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）。
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。 ⑶ 当出现峰值后，再继续剪3~5％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

土力学三轴试验土力学三轴试验三轴试验中土的剪切性状分析摘要：按剪切前的固结状态和剪切时的排水条件分为三种：不固结不排水剪，固结不排水剪，固结排水抗剪。

文中将讨论正常固结饱和黏性土在剪切时将具有不同的强度特性。

关键词：不固结不排水抗剪强度，固结不排水抗剪强度，固结排水抗剪强度作者简介：Triaxial shear Characters of Middle-earthLI Jia-chun（shanghai University，department of civil engineering，08124240）Abstract: Consolidation by the state before shear and shear when the drainage is divided into three types: non-consolidated undrained shear, consolidation undrained shear, consolidated drained shear. This article will discuss the normally consolidated saturated clay in the shear strength will have different characteristics.Key words: non-consolidated undrained shear, consolidation undrained shear, consolidated drained shear.0 引言广义黏性土包括粉土，黏性土。

黏性土的抗剪强度远比无粘性土复杂。

要准确掌握原状土的强度特性，也就非常困难。

对土的强度研究，大多数用均匀的重塑土。

原状土和重塑土之间在结构上和应力历史存在重大差异，且原状土的取样扰动对其实际强度也有较大影响。

按剪切前的固结状态和剪切时的排水条件分为三种：不固结不排水剪，固结不排水剪，固结排水抗剪。

• 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，测出风干含水量，按要求含水量算出 所需加水量。
ppt课件
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• 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。
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• 三、试样安装
• ⑴ 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。
• ⑵ 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。
• ⑶ 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。
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• ⑷ 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。
• ⑸ 装上压力室（注意不要碰试样），并从 注水孔向压力室注满水扭好注水孔的封闭 螺丝。
• ⑹ 关闭排水阀，记下排水量管及孔压表读 数。
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四、试样排水固结：
⑴ 施加σ3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）。
⑵ 慢慢打开孔压阀，量测孔隙压力，
计算孔压系数。
⑶ 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pp散t课件。
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⑷ 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。

三轴剪切试验可分为不固结不排水试验（UU）、固结不排水试验（CU）以及固结排水剪试验（CD）。
1、不固结不排水试验：试件在周围压力和轴向压力下直至破坏的全过程中均不允许排水，土样从开始加载至试样剪坏，土中的含水率始终保持不变，可测得总抗剪强度指标 和 ；
2、固结不排水试验：试样先在周围压力下让土体排水固结，待固结稳定后，再在不排水条件下施加轴向压力直至破坏，可同时测定总抗剪强度指标 和 或有效抗剪强度指标 和 及孔隙水压力系数；
2、原状试样
将原状土制备成略大于试样直径和高度的毛坯，置于切土器内用钢丝锯或切土刀边削边旋转，直到满足试件的直径为止，然后按要求的高度切除两端多余土样。 Nhomakorabea3、试样饱和
（1）真空抽气饱和法 将制备好的土样装入饱和器内置于真空饱和缸，为提高真空度可在盖缝中涂上一层凡士林以防漏气。将真空抽气机与真空饱和缸接通，开动抽气机，当真空压力达到一个大气压力，微微开启管夹，使清水徐徐注入真空饱和缸的试样中，待水面超过土样饱和器后，使真空表压力保持一个大气压力不变，即可停止抽气。然后静置一段时间，粉性土大约10小时左右，使试样充分吸水饱和。另一种所抽气饱和办法，是将试样装入饮和器后，先浸没在带有清水注入的真空饱和缸内，连续真空抽气2～4小时（粘土），然后停止抽气，静置小时左右即可。
（2）空气压缩机的稳定控制器（又称压力控制器）；
（3）调压阀的灵敏度及稳定性；
（4）监视压力精密压力表的精度和误差；
（5）稳压系统有否漏气现象；
（6）管路系统的周围压力、孔隙水压力、反压力和体积变化装置以及试样上下端通道节头处是否存在漏气或阻塞现象；
（7）孔压及体变的管道系统内是否存在封闭气泡，若有封闭气泡可用无气水进行循环排水；
一、目的

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。

85.2
121.4
171.6
8.0
88.7
126.3
176.2
9.0
92.8
130.2
182.3
9.5
93.5
132.6
184.4
10.0
94.6
134.8
186.5
10.5
95.2
136.2
188
11.0
96.5
138
189.3
11.5
97.2
139.7
190.5
12.0
97.9
140.4
191.4
12.5
98.1
140.9
191.9
13.0
98.1
141.2
192.6
13.5
97.9
141.6
193.1
14.0
97.2
141.8
193.2
14.5
97
141.8
193.2
15.0
96.5
141.9
191.7
15.5
96
141.9
191.1
16.0
95.7
140.5
190.4
16.5
94.3
140.1
一、试样状态记录表
序号
试样面积
（cm2）
试样高度
（cm）
试样质量
（g）
试样密度
（g/cm3）
含水率
（％）
干密度
（g/cm3）
1
12
8.00
186
25.1
2
12
8.00
186.5
25.1
3
12
8.00

试验步骤
（二）试样制备
2.扰动土样：（1）选取一定质量的代表性土样（直径3.91cm 试样取2kg土，直径6.18cm和10cm试样分别取10kg和20kg土） 经风干 、碾碎、过筛（筛孔径与试样允许土粒最大粒径相同）、 测出风干含水率，按要求含水率算出需加水量；（2）将需加 水量喷洒到土粒上，拌匀后装入塑料袋，然后置于密封容器内 至少20小时，使含水率均匀。取出土料复测含水率，若实测含 水率与要求值的差值在1％以内，则符合要求，否则重新配土； （3）击样筒在使用前洗净、风干（烘干，擦干 ），内侧涂一 薄层凡士林，然后分层击实。一般分五层，每层加入需要的土 重（按试样干密度计算）击实到给定高度后，将表面刨毛，再 加下一层土料击实。击完后整平试样两端， 取出称其质量。一 组试样间的干密度差值以及与要求干密度的差值均不得大于 0.02g/cm3。
h1 1 100% h0
CR 1 3 Aa
A0 Aa 1 1
试验步骤
（五）固结不排水剪（CU）加载
1.完成装样步骤后，将排水管放置到使其管内水位与试样中心 高度相同。将与孔压管连接的量管水面调至与试样中心高度相 同位置，用调压筒调整零位指示器的水银面于毛细管指示线 （或压力传感器调零），记下孔压表起始读数，然后关与孔压 管连接的量管阀；
三轴剪切试验
河海大学 岩土工程研究所
Research Institute of Geotechnical Engineering, Hohai University
试验目的
测定土的抗剪强度指标：内摩擦角和粘聚力。
试验原理

1 f 3 f
2
f c tan


c
O
3f

表1 建筑实验室粘性土在不同含水率下的基本物理性质表2 银珠小区粘性土在不同含水率下的基本物理性质含水率/%261810含水率/%261810密度/(g/cm 3)1.911.861.82密度/(g/cm 3)1.921.881.80比重2.702.702.71比重2.692.702.70孔隙比0.7620.7160.638孔隙比0.8100.6580.625饱和度/%896132饱和度/%867233液限/%31.828.728.7液限/%30.828.728.8塑限/%18.816.416.4塑限/%18.217.617.2土的三轴剪切试验及抗剪参数计算赵中源，马国（西北矿冶研究院，甘肃白银 730900）摘 要： 为了准确计算银珠小区粘性土的抗剪参数，以三轴剪切试验为基础，采用摩尔—库伦破坏准则，推导粘性土粘聚力c 和内摩擦角φ与含水率W 的近似关系。

计算得出，当含水率在10%~26%范围内时，粘聚力与含水率的关系为，内摩擦角与含水率的关系为。

为银珠小区工程建筑设计和施工提供了依据。

关键词： 粘性土；三轴剪切试验；抗剪参数；粘聚力；含水率中图分类号：TU 41 文献标识码：A 文章编号：2095-8412 (2019) 04-066-05工业技术创新 URL : http: // DOI : 10.14103/j.issn.2095-8412.2019.04.012引言土的抗剪参数是反映土在三轴受力状态下力学性能的主要指标，对工程设计和施工有着重要的意义[1-4]。

工程中，一般采用三轴剪切试验获取土的抗剪参数。

由于剪切面不是固定的，因此通过三轴剪切试验能够真实反映土在工程状态下的三轴受力，获得与实际较为接近的抗剪参数，以便于土体的稳定性分析[5-6]。

含水率对土的抗剪参数的影响十分显著。

在不同的含水率下，土体的强度特征往往也表现不同。

本文同时对建筑实验室和白银银珠小区（以下简称“银珠小区”）采集的粘性土进行三轴剪切试验，探寻土的抗剪参数在不同含水率条件下的变化规律，以期为银珠小区工程设计和施工提供依据。

三轴试验报告引言：三轴试验是一种常用的地质力学试验方法，通过对土壤样品的加载和变形进行观测和分析，以了解土壤力学性质和工程行为。

本报告旨在分析和总结三轴试验的实验结果，并对土壤的力学特性进行评估和解释。

一、实验目的三轴试验旨在研究土壤在不同应力状态下的力学特性，包括抗剪强度、应力应变关系和变形特性等。

通过本次实验，我们希望了解土壤的抗剪强度、塑性和压缩特性。

二、实验装置和方法本次试验使用了常规的三轴试验装置，包括试验设备、介质装置和传感器等。

试验过程中，首先根据土壤的物理性质选取了适当的试样，并将其制备成规定的尺寸和密度。

然后，我们在试样上施加一定的垂直荷载，并通过三轴装置施加一定的径向和切向应力。

在试验过程中，我们根据实验要求逐步增加荷载，直至试样破坏。

三、实验结果分析根据试验数据和实验结果，我们得出以下结论：1. 抗剪强度：通过三轴试验获得了土壤的抗剪强度参数，包括摩擦角和内聚力。

实验结果表明，土壤的抗剪强度与应力状态、密实度和颗粒特性有关。

高密度和尺寸较大的颗粒通常表现出较好的抗剪强度。

2. 应力应变关系：三轴试验结果还提供了土壤的应力应变关系，其中包括应力路径、应变曲线和模量等。

试验结果显示，土壤的应变特性在不同应力状态下表现出不同的非线性和弹塑性行为。

3. 变形特性：通过三轴试验，我们还能得到土壤的变形特性，如压缩系数、剪胀性和渗透系数等。

实验结果表明，土壤在受到应力加载时会出现不同程度的压缩变形和剪切变形。

四、实验误差和改进在本次实验中，我们认识到存在一些实验误差和不足之处。

其中包括采样过程中的干扰、试样制备的不均匀性以及实验过程中的操控误差等。

为了提高实验结果的准确性和可靠性，我们可以采取以下改进措施：加强对土样的采集和处理、优化试样的制备过程、加强实验操作的规范和标准化、提高仪器设备的精度和稳定性等。

五、实验应用和意义三轴试验在工程领域中具有重要的应用价值和深远的意义。

通过对土壤力学性质的研究和评估，可以为岩土工程设计和施工提供基础数据和依据。

低液限粘土三轴剪切试验分析摘要：对某工程低液限粘土进行了不固结不排水和固结排水三轴剪切试验，获得液限粘土不固结不排水抗剪强参数cu、φu和固结排水抗剪强度参数cd、φd，工程的设计和施工提供依据。

关键词：三轴剪切试验；不固结不排水；固结排水；抗剪强度1 引言该工程为I等工程，设计洪水标准为300年一遇，校核洪水标准为1000年一遇，主要建筑物地震设计烈度为7度，因此，工程的设计和施工责任重大。

研究不同工况下黄土边坡的稳定性，并为后续渠道开挖方案的确定提供设计和施工依据，了解该区黄土的力学指标。

2 试验原理和试验目的三轴压缩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，分别在不同恒定周围压力（即小主应力σ3）下施加轴向压力（即产生主应力差（σ1-σ3））至土样剪切破坏，然后根据莫尔-库伦理论，求得抗剪强度参数c、φ。

莫尔-库伦破坏准则表达式为：其中：σ1、σ3—大、小主应力，kPa；c—土的凝聚力，kPa；φ—土的内摩擦角，（°）。

普通三轴压缩仪对低液限粘土进行了不固结不排水（UU）和固结排水（CD）三轴剪切试验，试验目的是获得低液限粘土不固结不排水抗剪强参数cu、φu和固结排水抗剪强度参数cd、φd。

通过对抗剪强度参数的特殊统计计算得出统计抗剪强度指标作为设计、施工参数，为工程的设计和施工提供了依据。

3 试样的制备与试验方案原状土样均取自工程三个地点（a、b、c）的低液限粘土。

土样制备严格按水利部颁布的《土工试验规程》（SL237-1999）[6]执行。

依据排水情况不同，分别进行不固结不排水剪切(快剪)、固结排水剪切(慢剪)试验，测得不同试验方法的抗剪强度参数，即不固结不排水剪切试验的抗剪强度参数cu、φu和固结排水剪切试验的有效抗剪强度参数cd、φd。

对a、b、c三个地点采集的土样分别进行三轴不固结不排水试验（UU）和固结排水试验（CD），对每个高程下的土体制作两个试样。

周围压力3 和轴向偏应力（1-3），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
3
1
2
4
5
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 3
2
3 附图 10.7 切土盘
1.轴 2.上盘 3.下盘
2 1
附图 10.8 切土器
1.土样 2.切土器 3.支架
附图 10.9 应变控制式三轴剪切仪
l.调压筒；2.周围压力表；3.周围压力阀；4.排水阀；5.体变管；6.排水管；7.变形量表；8.量力环；9.排气孔；10.轴向 加压设备；1l.压力室；12.量管阀；13.零位指示器；14.孔隙压力表；15.量管；16.孔隙压力阀；17.离合器；18.手轮
坏后的形状，称试样重量，测定试验后的含水量。其余试样，取不同周围压力，重复上述 步骤进行。
五、计算与记录
1、计算 ⑴试样固结后的高度按下式计算：
hc
h0 (1
V V0
1
)3
附 10.2
式中 hc——试样固结后的高度，cm；
h0——试样固结前的高度，cm；
V——试样固结前后的体积变化(实测或由试验前后试样质量差换算)，cm3；
(4)橡皮膜在使用前应作仔细检查。其方法是在膜内充气，扎紧两端，然后在水下检查 有无漏气。
2、试样制备 原状试样，可从钻孔原状土柱或试坑原状土块中切取。

土的三轴剪切试验实验五 土的三轴剪切试验学 时：2学时 实验性质：综合型实验一、目的要求：土的三轴剪切试验是综合性试验，通过对试验的设计，能获得在不同的排水条件下土的应力与应变的关系和强度参数。

通过试验加深对土力学基本理论的理解，培养学生的动手能力和创新能力。

掌握土的三轴剪切试验基本原理和试验方法，了解试验的仪器设备，熟悉试验的操作步骤，掌握三轴剪切试验成果的整理方法，根据试验成果绘制应力与应变的关系曲线，计算土的内聚力和摩擦角。

二、试验原理：一般认为，土体的破坏条件用莫尔－库仑（Mohr-Coulomb ）破坏准则：土体在各向主应力作用下，作用在某一应力面上的剪应力τ与法向应力σ之比达到某一比值，土体将沿该面发生剪切破坏。

莫尔－库仑破坏准则的表达式为：φσσφσσsin 2cos 23131++=-C 。

1σ大主应力，3σ小主应力，C 土的粘聚力，φ土的内摩擦角。

三轴剪切试验就是根据莫尔－库仑破坏准则测定土的强度参数粘聚力c 和内摩擦角φ。

三、试验方法：根据加载类型的不同，三轴剪切试验又可分为三种试验方法：不固结不排水剪(UU)；固结不排水剪(CU)；固结排水剪(CU)。

四、仪器设备：1．应变控制式三轴仪(图5. 1—1)：由压力室、轴向加压设备、周围压力系统、反压力系统、孔隙水压力量测系统、轴向变形和体积变化量测系统组成。

2．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，应符合下图要求：1)击样器(图5. 1－2)，饱和器(图5. 1－3)。

2)切土盘、切土器和原状土分样器(图5. 1－4)。

3)承膜筒及对开圆模(图5. 1—5及图5. 1—6)。

3．天平：称量200g，最小分度值0. 0lg；称量1000g，最小分度值0. 1g。

4．橡皮膜：应具有弹性的乳胶膜，对直径39. 1和61. 8mm的试样；厚度以0. 1～0. 2mm为宜，对直径101mm的试样，厚度以0. 2～0. 3为宜。

三轴试验报告课程高等土力学授课老师冷伍明等指导老师彭老师学生姓名刘玮学号 114811134专业隧道工程目录1.试验目的 (1)2.仪器设备 (1)3.试样制备步骤 (1)4.试样的安装和固结 (2)5.数据处理(邓肯—张模型8大参数的确定) (2)6.注意事项 (9)7.总结 (10)1.试验目的(1).三轴压缩试验室测定图的抗剪强度的一种方法，它通过用3～4个圆柱形试样，分别在不同的恒定周围压力下，施加轴向压力，进行剪切直至破坏；然后根据摩尔-强度理论，求得土的抗剪强度参数；同时还可求出邓肯-张模型的其它6个参数。

(2).本试验分为不固结不排水剪(UU)；固结不排水剪(CU或CU)和固结排水剪(CD)等3种试验类型。

本次试验采用的是固结排水剪(CD)。

2.仪器设备本次实验采用全自动应变控制式三轴仪：有反压力控制系统，周围压力控制系统，压力室，孔隙压力测量系统，数据采集系统，试验机等。

3.试样制备步骤(1).本次试验所用土属于粉粘土，采用击实法对扰动土进行试样制备，试样直径39.1mm，试样高度80mm。

选取一定数量的代表性土样，经碾碎、过筛，测定风干含水率，按要求的含水率算出所需加水量。

(2).将需加的水量喷洒到土料上拌匀，稍静置后装入塑料袋，然后置于密闭容器内24小时，使含水率均匀。

取出土料复测其含水率。

(3).击样筒的内径应与试样直径相同。

击锤的直径宜小雨试样直径，也允许采用与试样直径相同的击锤。

击样筒在使用前应洗擦干净。

(4).根据要求的干密度，称取所需土质量。

按试样高度分层击实，本次试验为粉粘土，分5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2层土料。

如此继续进行，直至击完最后一层，并将击样筒中的试样取出放入饱和器中。

表1 含水率记录表盒号盒重(g) 盒加湿土重(g) 盒加干土重(g) 含水率含水率均值6b0084 10.52 23.15 21.45 15.5%15.75%6b0503 10.51 23.74 21.91 16.0%试验要求干密度为1.7g/cm3，饱和器容积为96cm3，所以所需湿土质量为：+⨯=⨯=vmρ(g)w+1(=)1888.7.196).01(1575分5层击实，则每层质量为37.76g。

三轴试验报告课程高等土力学授课老师冷伍明等指导老师彭老师学生姓名刘玮学号 114811134 专业隧道工程目录1.试验目的 (1)2.仪器设备 (1)3.试样制备步骤 (1)4.试样的安装和固结 (2)5.数据处理(邓肯—张模型8大参数的确定) (2)6.注意事项 (9)7.总结 (10)1.试验目的(1).三轴压缩试验室测定图的抗剪强度的一种方法，它通过用3～4个圆柱形试样，分别在不同的恒定周围压力下，施加轴向压力，进行剪切直至破坏；然后根据摩尔-强度理论，求得土的抗剪强度参数；同时还可求出邓肯-张模型的其它6个参数。

(2).本试验分为不固结不排水剪(UU)；固结不排水剪(CU或CU)和固结排水剪(CD)等3种试验类型。

本次试验采用的是固结排水剪(CD)。

2.仪器设备本次实验采用全自动应变控制式三轴仪：有反压力控制系统，周围压力控制系统，压力室，孔隙压力测量系统，数据采集系统，试验机等。

3.试样制备步骤(1).本次试验所用土属于粉粘土，采用击实法对扰动土进行试样制备，试样直径39.1mm，试样高度80mm。

选取一定数量的代表性土样，经碾碎、过筛，测定风干含水率，按要求的含水率算出所需加水量。

(2).将需加的水量喷洒到土料上拌匀，稍静置后装入塑料袋，然后置于密闭容器内24小时，使含水率均匀。

取出土料复测其含水率。

(3).击样筒的内径应与试样直径相同。

击锤的直径宜小雨试样直径，也允许采用与试样直径相同的击锤。

击样筒在使用前应洗擦干净。

(4).根据要求的干密度，称取所需土质量。

按试样高度分层击实，本次试验为粉粘土，分5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2层土料。

如此继续进行，直至击完最后一层，并将击样筒中的试样取出放入饱和器中。

表1 含水率记录表试验要求干密度为1.7g/cm3，饱和器容积为96cm3，所以所需湿土质量为：+⨯=+mρ(g)w=v1(=⨯)1888.7.196).01(1575分5层击实，则每层质量为37.76g。