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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。
实验六：三轴试验一、基本原理三轴剪切试验是用来测定试件在某一固定周围压力下的抗剪强度，然后根据三个以上试件，在不同周围压力下测得的抗剪强度，利用莫尔-库仑破坏准则确定土的抗剪强度参数。
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U C 和U φ；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CU C 和CU φ或有效抗剪强度指标C ′和φ′及孔隙水压力系数；3、固结排水剪试验：试样先在周围压力下排水固结，然后允许在充分排水的条件下增加轴向压力直至破坏，可测得总抗剪强度指标d C 和d φ。
二、试验目的1、了解三轴剪切试验的基本原理；2、掌握三轴剪切试验的基本操作方法；3、了解三轴剪切试验不同排水条件的控制方法和孔隙压力的测量原理；4、进一步巩固抗剪强度的基本理论。
三、试验设备1、三轴剪力仪（分为应力控制式和应变控制式两种）。
（1）三轴压力室：压力室是三轴仪的主要组成部分，它是由一个金属上盖、底座以及透明有机玻璃圆筒组成的密闭容器，压力室底座通常有3个小孔分别与围压系统以及体积变形和孔隙水压力量测系统相连。
（2）轴向加荷传动系统：采用电动机带动多级变速的齿轮箱，或者采用可控硅无级调速，根据土样性质及试验方法确定加荷速率，通过传动系统使土样压力室自下而上的移动，使试件承受轴向压力。
（3）轴向压力测量系统：通常的试验中，轴向压力由测力计（测力环或称应变圈等等）来反映土体的轴向荷重，测力计为线性和重复性较好的金属弹性体组成，测力计的受压变形由百分表测读。
轴向压力系统也可由荷重传感器来代替。
（4）周围压力稳压系统：采用调压阀控制，调压阀当控制到某一固定压力后，它将压力室的压力进行自动补偿而达到周围压力的稳定。
三轴不固结不排水剪切试验原理好啦，今天我们来聊聊三轴不固结不排水剪切试验，听起来是不是有点拗口？别急，慢慢来，咱们从头说起。
其实呢，这个试验的名字也许让你一听就觉得像是专门为工程师或者那些学土木的“大佬”准备的，但实话告诉你，它其实是一个超级重要的土壤测试，能帮助我们搞清楚土壤在不同条件下的强度和稳定性。
你想啊，土壤是不是能承受住咱们建筑物的重量，能不能抗得住地震这些事情，靠它就能帮大忙。
三轴试验，其实顾名思义就是土壤样本被放进一个像筒子一样的装置里，围着它的有一个外壳，我们给土壤施加压力，看看它在各种不同条件下的表现。
这个过程就像是给土壤来个“体检”，你想像下吧，这个样本就像是一个运动员，给它增加一点压力，看看它在高压下还能不能继续“跑步”。
至于“不固结不排水”呢，嘿，这两句话其实就告诉我们，试验中，咱不去做一些特殊处理，比如固结或者让水流出去，纯粹就是测它在这个状态下的自然反应。
咋说呢，就像是让运动员在不做任何热身的情况下直接上场，看看他能跑多远。
为什么要搞这个不固结不排水试验呢？其实就是为了模拟一些真实的工程环境。
比方说，咱们建筑工地上，很多土壤的状况其实都不那么理想，尤其是那些深埋在地下的土层，可能湿气都没法及时排出去，压力一大就容易变得不稳定。
你看，地震一来，楼房就得晃动，这就是因为地下的土壤没有得到“适当”处理。
如果咱们不提前搞清楚土壤到底能扛多大压力，建筑物怎么敢放心往上盖？所以，通过这个试验，咱们能更清楚地知道，在压力下，土壤会怎么样，能不能保持稳定，能不能承受建筑的重量。
这可不是小事，关系到大家的生命安全呀！试验的过程其实挺简单的：你得拿到一块土壤样本，放到试验的三轴装置里。
接着呢，给它施加不同的轴向荷载，看看它到底能忍受多少压力而不发生断裂。
然后呢，因为不排水，所以咱就不让水流出来了，这个时候土壤的孔隙水压力就会在试验过程中积累起来。
测量这个土壤在承受压力时的剪切强度和其他的物理性能。
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。
固结排水三轴剪切试验一、固结排水三轴剪切试验是什么呢？哎呀，这固结排水三轴剪切试验啊，就像是一场对土样的超级考验呢。
它是一种在土力学里特别重要的试验哦。
你想啊，土在不同的受力情况下会有不同的表现，这个试验就是要搞清楚土在固结排水的条件下，在三轴方向上受到剪切力的时候到底会怎么个反应法。
这就好比我们想知道一个人在特定环境下的抗压能力一样有趣。
二、试验的基本原理这个试验的原理其实还蛮好玩的呢。
它主要是把土样放在一个特制的三轴仪器里面啦。
这个仪器能对土样施加不同方向的力，而且还能控制排水的条件哦。
土样就像一个小战士一样，要在这些力的作用下展现自己的特性。
当给土样施加轴向压力的时候，它周围的压力也会跟着变化，就像大家在一个团队里，一个人受到压力，周围的人也会受到影响。
然后通过测量土样在这个过程中的变形啊、应力啊这些数据，就能知道土样的很多特性啦，比如说抗剪强度之类的。
三、试验的步骤1. 土样准备首先得把土样取好呀。
这个取土可不能马虎，要保证土样有代表性呢。
就像挑水果一样，得挑那种能代表这一堆水果品质的。
取好土样之后，要把它小心翼翼地放在专门的模具里，整成符合试验要求的形状和尺寸。
这一步就像是给小演员化妆，要让它能在试验这个舞台上好好表现。
2. 仪器安装把土样放到三轴仪器里的时候也要特别小心。
要确保各个连接部位都接好啦，就像搭积木一样，每一块都要放对位置。
而且要检查仪器的各种参数设置是不是正确，这就好比检查汽车的仪表盘一样重要。
3. 施加压力开始施加压力的时候可刺激啦。
要按照预定的方案慢慢地增加轴向压力和周围压力，同时还要注意排水的情况。
这就像是给土样出一道道难题，看它怎么应对。
在这个过程中，要不断地记录土样的反应，比如变形量、应力变化这些数据，就像记录运动员的比赛成绩一样。
4. 数据处理试验做完了，得到了一堆数据，这可不能就这么放着。
要对这些数据进行仔细的分析和处理呢。
通过计算和绘图，把土样的特性清楚地展现出来。
