【大学实验】土的三轴剪切试验PPT
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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。
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。
优质资料.卖验十三轴剪切试验三軸剪切式睑是测走土的抗剪强度的主要方法之一。
它通常用3~4个圖栓形洪样分 别疫不同的囲庄下施加轴向压力对洪择进行剪❻,直至玻坏,煞后根握摩金——库伦理论, 求得土的抗剪強度指标。
和c 粮据排水条件的不同,三铀劳切认睑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)三种式睑方比。
不固结不排水剪次睑,在施 加周国庄力6和轴向偏应力(66几 直至洪择剪坏的整个过程中.均不允许式眸排水固 结'即不让孔陳水庄力谄•收。
固结不排水剪式验,在冕加周谢庄力对,允许次挥丸分排水 固结;在施加徧应力对.不允许排水至次样剪坏。
固结排水剪次瞼,在施加周囲庄力和轴 向偏应力.直至式择剪坏的整个过程中,使试样充分排水固结。
这里只介绍饱和洪样的固 结不排水剪式脸。
二.试脸廉理三軸试怂采用圓柱形忒眸,对试挥在空间三个坐标方向上施加庄力。
试验对丸通过庄 力室冇庄液体,後洪样在三个軸向受到相同的周(9庄力6,并维持整个式脸过程不变。
然 后通过活塞杆向试择施加垂直牡向庄力.直到试择剪坏。
若由活虑■杆所加的次挥破坏肘的庄力强度为q= Oi-03,小主应力是周国庄力6。
由一 个式样所得的5和6,可以绘制一个圾限 应力圓。
若干个忒择,可得疫不同周田庄 力作用下.次挥剪坏肘的呆大主应力,从 而可绘制若千个圾限应力Sb 作这些应力 圆的公切线,便是土的抗剪强度包线,由 此包线可求得強度指标<r 和0附图10.1 所示。
三.仪杂设备b 常用的三轴剪切仪,按施加铀向庄力方式4的不同,分为应变技制式J 和应力疑制式両科。
2. 应变桩•制式三轴仪見附® 10.9所示。
包扌舌庄力室.轴向加庄设备.施加周国庄力 糸统.体积变化和孔陳庄力量測糸统寻。
3. 附為设备:击实筒.饱和森、匕土盘.切"和切土標.分样丢.丞朕筒.天平. 量痕.橡皮族等。
附图10.3对开圆膜1.斥力室底座:2.透水石;3•制样闘模:4冏龜5•椽皮膜:6总皮圈附图10.2原状丄分样器1•钢线架:2—淆ff : 3—底座附图10.7切土盘1 •轴2 •上盘3 •卜盘L 压力室底座:2.透水比3.试样:4•承膜筒二5•權皮験:6上帽1•环;2•位螺络3•杆:4.击锁:5.底板附图10.6饱和器1 •土样简:2•緊箍:3•夹板:4 一拉杆:5•透水石附图10.9应变控制式三轴勢切仪1.诡2.周阖压力表「.周【I协力阀:4.扌II:水阀:5.仏交$ 6排水管& 7疫形量表:8Jt力环:9•排气孔」(Mft向加压设备:1L压力室:12.ffl管阀:13.零位指示器:14.孔说压力茨:15.扯管:16.孔跑圧力阀:17.离合器:18.手轮试舷步骤b 使用祈三轴剪❻仪应进行檢卷⑴周国庄力的新度要求达到釆大庄力的土1%,測读分值一般应为5kPa,报据试挥强皮的丸』-送L择不同量程的量力环,使呆丸轴向庄力的精度不小于1%。