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土的三轴压缩实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过三轴压缩实验，了解土体的力学性质，掌握土体的压缩变形规律，为土的工程应用提供理论依据。
二、实验原理三轴压缩实验，是指在三个互相垂直的轴向上施加压力，测定土体在不同应力状态下的压缩变形及强度参数。
实验中，应变量为土体的轴向应变和径向应变，应力量为轴向应力。
三、实验设备本次实验所需的设备有：三轴试验机、应变仪、振动筛、天平、刷子、塑料袋等。
四、实验步骤1.制样：按照标准规定，取一定量的土样，经过筛分、清洗、调节含水率等处理后，制成规定尺寸的试样。
2.装置：将试样放入试验机中，放置在三轴压缩装置中央。
3.施压：逐渐施加压力，保持速率均匀，直到试样产生明显的压缩变形。
4.记录：在试验过程中，记录轴向压力、轴向应变、径向应变和应变速率等数据。
5.实验结束：当试样变形趋于稳定时，停止施压，记录最大轴向应力和最大径向应变。
6.清理：将试样从试验机中取出，清洁试验机和周围环境。
五、实验结果通过对实验数据的处理和分析，得出了土体的应力-应变曲线和压缩模量等力学参数。
六、实验注意事项1.试样应制备均匀，避免出现裂隙和空洞。
2.施加压力的速率应逐渐加大，避免过快或过慢。
3.实验过程中应注意安全，避免发生意外事故。
七、实验结论本次实验通过三轴压缩实验，测定了土体在不同应力状态下的压缩变形及强度参数，得出了土体的应力-应变曲线和压缩模量等力学参数。
实验结果表明，土体的压缩变形呈现出明显的非线性特性，随着轴向应力的增大，土体的压缩变形逐渐增大，压缩模量逐渐减小。
此外，不同土体的力学性质也存在差异，这需要在工程应用中进行针对性分析和处理。
土三轴压缩试验报告文档摘要：本次实验通过土体三轴压缩试验，研究了不同围压条件下土体的应力应变关系。
实验结果表明，土体在不同围压条件下具有不同的应力应变特性，围压越大，土体的抗压性能越好。
1.引言土体作为工程中常见的材料，其力学性质的研究对于工程设计和施工具有重要意义。
土体的应力应变关系是研究土体力学性质的基础，三轴压缩试验是常用的研究土体力学性质的方法之一2.实验原理三轴压缩试验是通过施加垂直于土体断面的垂直负荷和平行于土体断面的水平应力，来研究土体在不同围压条件下的应力应变关系。
实验中使用的仪器设备包括三轴试验机、应变仪和压力计等。
3.实验过程首先，将土样样品进行制备和取样。
然后，将土样放入三轴试验机的压实装置中，施加垂直负荷并逐渐增加水平应力。
同时，使用压力计和应变仪记录土样的应力和应变数据。
在不同的围压条件下，进行多次试验，获得多组数据。
4.实验结果与分析实验结果显示，在相同围压条件下，土体的应力随着应变的增加而增加，呈现线性关系。
在同一应变下，不同围压条件下的应力值有所不同，围压越大，土体的应力值越大。
这表明土体的抗压性能随着围压的增加而增强。
5.结论通过土三轴压缩试验，我们得出以下结论：1)土体的应力应变关系是非线性的，在相同围压条件下，应力随着应变的增加而增加。
2)在同一应变下，围压越大，土体的应力值越大，表明围压对土体的抗压性能有着重要影响。
3)三轴压缩试验是研究土体力学性质的重要手段之一，可以为工程设计和施工提供参考数据。
[1]张三，李四、土三轴压缩试验报告。
《土工力学研究》，2000年，29(1)。
附录：实验数据表格表格1不同围压条件下土体应力应变数据围压（kPa）应变（%）应力（kPa）1000.1501000.21001000.31502000.1702000.21402000.3210 3000.190 3000.2180。
岩石三轴压缩试验实验报告本次实验主要研究了岩石在三轴压缩下的力学特性。
通过对不同类型的岩石样本进行实验，得出了不同类型岩石的应力-应变关系、破坏模式、强度指标等参数。
实验结果表明，不同类型的岩石在三轴压缩下呈现出不同的力学特性，应用于工程实践中具有很大的参考价值。
关键词：岩石，三轴压缩试验，应力-应变关系，破坏模式，强度指标1、实验目的本次实验的主要目的是研究岩石在三轴压缩下的力学特性。
通过对不同类型的岩石样本进行实验，得到不同类型岩石的应力-应变关系、破坏模式、强度指标等参数，为工程实践提供参考依据。
2、实验原理三轴压缩试验是一种用于研究岩石力学特性的常用实验方法。
实验时，将岩石样本放置于三轴压缩试验机中，施加垂直于样本轴线的三向等静力，使岩石样本受到均匀的三向压缩。
通过测量岩石样本的应力-应变关系，可以得到岩石样本的强度指标、破坏模式等参数。
3、实验步骤（1）准备不同类型的岩石样本，并对其进行标记。
（2）将岩石样本放置于三轴压缩试验机中，调整试验机的参数，使其能够施加垂直于样本轴线的三向等静力。
（3）根据实验要求，设置试验机的加载速度和加载次数。
（4）开始进行实验，并记录实验数据。
（5）根据实验数据，得出不同类型岩石的应力-应变关系、破坏模式、强度指标等参数。
4、实验结果本次实验共使用了3种不同类型的岩石样本进行测试，分别是花岗岩、石灰岩和砂岩。
实验结果如下：（1）花岗岩花岗岩在三轴压缩下呈现出较高的强度和较强的韧性。
在实验过程中，花岗岩样本的应力-应变关系曲线较为平稳，直至破坏前仍能维持较高的应力水平。
破坏模式为剪切破坏。
（2）石灰岩石灰岩在三轴压缩下呈现出较低的强度和较脆弱的特性。
在实验过程中，石灰岩样本的应力-应变关系曲线呈现出明显的弹性和塑性阶段，但在应力达到一定水平时，样本迅速破坏。
破坏模式为爆炸破坏。
（3）砂岩砂岩在三轴压缩下呈现出中等强度和较强的韧性。
在实验过程中，砂岩样本的应力-应变关系曲线呈现出明显的弹性和塑性阶段，但在应力达到一定水平时，样本开始出现微小裂缝，继而破坏。
实验四 三轴压缩实验（实验性质：综合性实验）一、概述1910年摩尔（Mohr ）提出材料的破坏是剪切破坏，并指出在破坏面上的剪应力τ是为该面上法向应力σ的函数，即()f f τσ=这个函数在f τσ-坐标中是一条曲线，称为摩尔包线，如图4-1实线所示。
摩尔包线表示材料受到不同应力作用达到极限状态时，滑动面上法向应力σ与剪应力f τ的关系。
土的摩尔包线通常可以近似地用直线表示，如图4-1虚线所示，该直线方程就是库仑定律所表示的方程（c tg τσϕ=+）。
由库仑公式表示摩尔包线的土体强度理论可称为摩尔－库仑强度理论。
图4-1 摩尔包线当土体中任意一点在某一平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，就发生剪切破坏，该点也即处于极限平衡状态。
根据材料力学，设某一土体单元上作用着的大、小主应力分别为1σ和3σ，则在土体内与大主应力1σ作用面成任意角α的平面a a -上的正应力σ和剪应力τ，可用τσ-坐标系中直径为13()σσ-的摩尔应力圆上的一点（逆时针旋转2α,如图4-2中之A 点）的坐标大小来表示，即13131311()()cos 2221()sin 22σσσσσατσσα=++-=-将抗剪强度包线与摩尔应力画在同一张坐标纸上，如图4-3所示。
它们之间的关系可以有三种情况：①整个摩尔应力圆位于抗剪强度包线的下方（圆Ⅰ），说明通过该点的任意平面上的剪应力都小于土的抗剪强度，因此不会发生剪切破坏；②摩尔压力圆与抗剪强度包线相割（圆Ⅲ），表明该点某些平面上的剪应力已超过了土的抗剪强度，事实上该应力圆所代表的应力状态是不存在的；③摩尔应力圆与抗剪强度包线相切（圆Ⅱ），切点为A 点，说明在A 点所代表的平面上，剪应力正好等于土的抗剪强度，即该点处于极限平衡状态，圆Ⅱ称为极限应力圆。
图4-2 用摩尔圆表示的土体中任意点的应力 图4-3 摩尔圆与抗剪强度包线之间的关系三轴压缩实验（亦称三轴剪切实验）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，试样在某一固定周围压力3σ下，逐渐增大轴向压力1σ，直至试样破坏，据此可作出一个极限应力圆。
土三轴压缩试验报告一、实验目的本实验旨在通过土三轴压缩试验，探究土体在不同应力条件下的变形特性，分析土体的力学性质。
二、实验方法1. 实验材料准备：选取可重塑性土样，并进行合理的处理，制作成圆柱形试样，直径为50mm，高度为100mm。
2.土三轴压缩装置搭建：搭建土三轴压缩装置，确保装置的稳定性和准确性。
3.应力加载：在试验开始前，先对土样进行回弹预压。
然后，根据试验需要，按照一定步骤加载各个应力状态。
4.变形测量：通过传感器对土样的应变进行测量，记录变形数据。
5.实验数据处理：对实验数据进行处理和分析，绘制应力-应变曲线、固结曲线等。
三、实验原理1.压缩应力：土样受到垂直加载时的力，即垂直应力。
2.水平应力：垂直加载时，试验装置对土样施加的水平力，通过水平受力悬挂器实现。
3.应变：土样受到压缩力作用后，产生的变形量。
四、实验过程1.样品制备：选择符合试验要求的土样，进行合理的处理和加工，制成圆柱形试样。
2.装配土三轴装置：将制备好的土样放置在土三轴装置的夹持装置中，确保试样的稳定性。
3.回弹预压：对土样进行一定的预压力，以确保试验开始时土样的初始状态。
4.应力加载：按照试验制定的步骤，逐渐增加压力，以产生不同的应力状态。
在每次加载压力后，等待一段时间，使土样达到新的平衡状态。
5.变形测量：通过传感器对土样的应变进行测量，记录下每次加载压力条件下的变形数据。
6.数据处理：对实验数据进行处理和分析，得出压力条件与土样变形的关系。
五、实验结果与分析通过对实验数据的处理和分析，得出土体在不同应力条件下的压缩性质。
绘制出应力-应变曲线和固结曲线，可以判断土壤的工况性质和工程可行性。
实验结果可以帮助工程师设计更合理的土方工程结构，以提高工程的安全性和稳定性。
六、实验结论通过本次土三轴压缩试验，我们对土体的力学性质有了更深入的了解。
通过实验结果的分析，我们可以得出土壤的力学参数，从而更加科学地进行土方工程的设计和施工。
土的三轴压缩实验报告引言土的三轴压缩实验是土力学研究中的基础实验之一，通过对土样进行不同加载条件下的三轴试验，可以获得土体的力学性质参数，为土的工程应用提供依据。
本实验报告将详细介绍实验的目的、原理、方法、结果和结论。
实验目的1.了解土的三轴压缩实验的基本原理和方法；2.熟悉土的应力-应变关系；3.研究土的随应力变化的变形特性。
实验原理1. 应力与应变在土体内部，受到的外力作用会导致土体发生应力和应变。
应力是单位面积上的力，一般用σ表示，单位为kPa。
应变是土体体积、形状或者密实程度的变化，一般用ε表示，没有单位。
2. 应力路径应力路径是指在三轴试验中，施加应力的变化轨迹。
常见的应力路径有p-q路径、p’-q路径等。
不同的应力路径会导致土体的变形特性产生差异。
3. 应力状态与强度土体在不同的应力状态下，会表现出不同的强度特性。
常见的土体强度参数有极限强度和摩擦角等。
4. 孔隙水压力土体中的水分存在于孔隙中，当施加外部应力时，孔隙水会受到压缩。
孔隙水压力能够影响土体的强度和变形性质。
实验方法1. 样品制备根据实验要求，制备土样。
首先将土样清洗干净，去除其中的杂质。
然后根据实验需要确定土样的尺寸和形状，并按照相应的规定进行模具的设计和制作。
最后将土样放入模具中。
2. 实验仪器设备准备准备好三轴试验的仪器设备，包括三轴仪、荷载框架、应变计、应力传感器等。
3. 实验流程1.将土样装在三轴仪中，并施加初次重量以使土样与模具底部接触；2.根据实验要求设定应力路径和加载方式，调整荷载框架，施加有效应力和孔水压力；3.记录试验过程中的应力和应变数据，并随时监测土样的变形情况；4.根据实验要求，不断调整应力路径，使土样遵循预设的应力路径；5.继续记录应力和应变数据，直至达到预设的终止条件。
4. 实验数据处理根据实验记录的应力和应变数据，计算得到土样的应力-应变曲线和其他相关参数。
进行数据分析，得出实验结果。
结果与分析经过实验测定，得到了土样在不同应力条件下的应变数据。
三轴试验报告1.1 三轴试验原理对土样进行三种围压条件下的不同含水率状态下土的常规三轴压缩试验，排水方式为固结不排水剪切（CU ）。
土的常规三轴压缩试验是指在轴对称应力组合方式（321σσσ=>）的三轴压缩试验。
通过本试验确定土试样在给定的围压条件下，逐渐增加轴向压力直至试样破坏时的极限抗压强度。
1.2 试验方案影响土体力学性质的因素很多，如含水率、压实系数、围压、排水条件等。
本试验在控制压实度为 的条件下，试验用土的最优含水率为 %，研究含水率、围压对土颗粒的力学性质的影响，得到不同含水率、不同围压与土的抗剪强度参数c 、φ以及抗剪强度的关系。
固结不排水剪切试验采用南京宁曦土壤仪器有限公司生产的TSZ30-2.0型应变控制式静力三轴仪（图1-1）进行。
图1-1静力三轴仪表1-1试验方案围压kPa kPa kPa含水率%1-11-21-3%2-12-22-3%3-13-23-3%4-14-24-3%5-15-25-3%6-16-26-3%7-17-27-31.3 试验方法1.3.1 试样制备（1）根据试样的大小及各粒径所占的质量分数，称量各粒径所需的质量，配置各含水率试样。
（2）在击实筒内层涂抹一层凡士林，将配置好的土样放入筒内击实，分三层击实，按控制的压实度计算出每一层的厚度，击实到满足要求的厚度后，将其表面刮毛，装填下一层，套上圆箍固定好。
（3）将击实后的试样（图1-2）上下两端刮平，再将试样从击实筒内推入橡皮套筒中，此过程注意要保持试样的完整性，记下试样编号。
1.3.2 试验步骤1. 将试样放置在三轴试验仪上，依次用密封圈将橡皮膜扎紧在试样底座和试样帽上，固定围压罩，拧紧围压罩的三个螺丝，调节仪器使得仪器上部加载部分与试样顶部试样帽接触，调节应变计使应变计与试样读数发生变化，同时调节测力环与应变计使其读数都为0。
2. 打开三轴测控仪和测控柜，打开压力室阀（注水）和压力室注水阀，将压力室内注满水后关闭压力室阀（注水）和压力室注水阀。
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。
竭诚为您提供优质文档/双击可除三轴压缩实验报告篇一：三轴试验报告静力三轴试验报告——静力三轴压缩试验1.概述：静力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-库伦强度理论为依据而设计的三轴向加压的剪力试验。
2.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）等。
本试验采用固结排水试验方法。
3.仪器设备：静力三轴仪。
由以下几个部分组成：三轴压力室、轴向加荷系统、轴向压力量测系统、周围压力稳压系统、孔隙水压力测量系统、轴向变形量测系统、反压力体变系统、计算机数据采集和处理系统Tgwin程序。
附属设备：击实筒、承膜筒和砂样植被模筒、天平、橡胶模、橡皮筋、透水石、滤纸等。
4.试验材料：本试验材料为Iso标准砂，测得该材料最大干密度为?dmax=1.724g/cm3，最小干密度为?dmin=1.429g/cm3。
5.成样方法：试样高度为h=80mm，直径为d=39.1mm，体积可算得为V=96.1cm3，本试验采用初始成样相对密实度为Dr=50%。
先根据公式Dr??dmax(?d??dmin)反算?d(?dmax??dmin)出?d=1.562g/cm3，则可求出制备三轴试样所需的干砂的总质量m=153g。
本试验采用干装法，将取好的干砂4等分，每份38.25g，均匀搅拌后，先将承膜筒将试样安装到试验仪器上，然后直接在承膜筒中分4层压实到指定高度进行成样。
6.试验步骤及数据处理（1）成样方法按照上述步骤进行，成样之后降低排水管的高度，使排水管内水面高度低于试样中心高度约0.2m，关闭排水阀，这样在试样内部形成一定的负压，以便试样能够自立。
（2）安装压力室。
试样制备完毕后，安装压力室。
安装前应先将加载杆提起，以免在放置过程中碰到试样，安装好压力室后依次渐进拧紧螺丝，保持压力室各个方向均匀下降，避免地步产生较大的缝隙。
（3）向压力室内注水。
通过注水器，利用高度差将无气水由压力室底部围压管缓慢注入压力室，待无气水装满压力室后，拧紧压力室上部的螺丝。
（4）施加初始围压。
向压力室施加20kpa的初始围压，撤掉试样内部的负压，这样不仅能够保证试样直立在压力室底座上，而且在通加二氧化碳过程中不会扰动或破坏试样。
（5）试样饱和。
试样通加二氧化碳，置换试样空隙内的空气，二氧化碳的压力以5~10kpa为宜，控制好二氧化碳的通气速率，通加约30分，排气量达到试样的3倍体积，在通入无气水，同时控制好无气水的通入速率，排水量达到试样的3倍即可。
启动三轴仪，输入预设围压等参数信息，向压力室内部的水施加围压，观察电脑中孔隙水压力的数值，待压力稳定后，计算饱和度，务必使饱和度达到95%以上，否则重新进行试验。
（6）固结。
确保试样饱和后，打开排水阀开始排水固结。
（7）剪切。
固结结束后，开始剪切试验。
（8）待剪切结束后，保存数据信息，关闭三轴试验程序。
（9）试验完毕，首先撤掉压力室内的围压，然后排掉压力室中的无气水，最后撤掉试样并清理试验仪器。
（10）试验数据的保存与处理。
试验结束后，通过三轴试验数据采集软件Tgwin进行记录，试验结束后软件会自动存盘。
进行实验数据初步处理的时候，先选择试验类别“三轴试验”，然后打开“读入三轴试验数据”，选择要处理的试验数据编号。
双击操作页面上的“报告”功能，选择数据输入文件的格式cu-DATA.sZb，将文件保存到固定的文件夹下。
再经整理所得试验数据见表1所示：表1静力三轴试验数据汇总1（1）由表1，可绘出(σ1?σ3)~εa和εv~εa关系曲线，见图1和2。
此外，由图1，图2可查得一定应力对应的应变值，可以完成表2。
2图1偏应力-轴应变关系曲线图图2体应变-轴应变关系曲线图表2?a/??1??3?-?a关系曲线数据3εa1?σ3（2）利用表2中??1??3?f0.95和??1??3?f0.7两点的数据绘σ求出参数a，b，ei，Rf。
εaσ1?σ3~εa关系曲线，可~εa关系曲线中，直线的斜率为a，截距即为b。
图3σεa1?σ3~εa关系曲线图??1??3?f11?b(?1??3)f。
结合图3由公式：ei=，(?1??3)ult?，Rf?ab?1??3ult中的数据，可以计算出参数，见表3。
4篇二：三轴压缩实验实验四三轴压缩实验（实验性质：综合性实验）一、概述1910年摩尔（mohr）提出材料的破坏是剪切破坏，并指出在破坏面上的剪应力?是为该面上法向应力?的函数，即?f?f(?)这个函数在?f??坐标中是一条曲线，称为摩尔包线，如图4-1实线所示。
摩尔包线表示材料受到不同应力作用达到极限状态时，滑动面上法向应力?与剪应力?f的关系。
土的摩尔包线通常可以近似地用直线表示，如图4-1虚线所示，该直线方程就是库仑定律所表示的方程（??c??tg?）。
由库仑公式表示摩尔包线的土体强度理论可称为摩尔－库仑强度理论。
图4-1摩尔包线当土体中任意一点在某一平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，就发生剪切破坏，该点也即处于极限平衡状态。
根据材料力学，设某一土体单元上作用着的大、小主应力分别为?1和?3，则在土体内与大主应力?1作用面成任意角?的平面a?a上的正应力?和剪应力?，可用坐标系中直径为(?1??3)的摩尔应力圆上的一点（逆时针旋转2?,如图中之A点）的坐标大小来表示，即4-211221??(?1??3)sin2?2??(?1??3)?(?1??3)cos2?将抗剪强度包线与摩尔应力画在同一张坐标纸上，如图4-3所示。
它们之间的关系可以有三种情况：①整个摩尔应力圆位于抗剪强度包线的下方（圆Ⅰ），说明通过该点的任意平面上的剪应力都小于土的抗剪强度，因此不会发生剪切破坏；②摩尔压力圆与抗剪强度包线相割（圆Ⅲ），表明该点某些平面上的剪应力已超过了土的抗剪强度，事实上该应力圆所代表的应力状态是不存在的；③摩尔应力圆与抗剪强度包线相切（圆Ⅱ），切点为A点，说明在A点所代表的平面上，剪应力正好等于土的抗剪强度，即该点处于极限平衡状态，圆Ⅱ称为极限应力圆。
图4-2用摩尔圆表示的土体中任意点的应力图4-3摩尔圆与抗剪强度包线之间的关系三轴压缩实验（亦称三轴剪切实验）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，试样在某一固定周围压力?3下，逐渐增大轴向压力?1，直至试样破坏，据此可作出一个极限应力圆。
用同一种土样的3～4个试件分别在不同的周围压力?3下进行实验，可得一组极限应力圆，如图4-4中的圆Ⅰ、圆Ⅱ和圆Ⅲ。
作出这些极限应力圆的公切线，即为该土样的抗剪强度包络线，由此便可求得土样的抗剪强度指标。
图4-4三轴实验基本原理a)试样承受?3作用；b)破坏时土样应力状态；c)土样的极限应力圆与抗剪强度包线三轴压缩实验是测定土体抗剪强度的一种比较完善的室内实验方法，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，同时三轴压缩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特别重要的意义。
二、实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实验（uu）、固结不排水剪实验（cu）、固结排水剪实验（cD）以及Ko固结三轴实验等。
1．不固结不排水剪实验（uu）试样在施加周围应力和随后施加偏应力直至破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，?u。
2．固结不排水剪实验（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，测得土体的孔隙水压力，可以测得总应力抗剪强度强度指标ccu，?cu和有效应力抗剪强度指标c?，??。
3．固结排水剪实验（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的体积变化，可以测得有效应力抗剪强度指标cd，?d。
4．Ko固结三轴实验常规三轴试验是在等向固结压力（?1??2??3）条件下排水固结，而K0固结三轴试验是按?3??2?k0?1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、实验设备1．三轴仪三轴仪根据施加轴向荷载方式的不同，可以分为应变控制式和应力控制式两种，目前室内三轴试验基本上采用的是应变控制式三轴仪。
应变控制式三轴仪由以下几部分组成（如图4-5）：（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、体积变形以及孔隙水压力量测系统相连。
（2）轴向加荷系统。
采用电动机带动多级变速的齿轮箱，或者采用可控硅无级变速，并通过传动系统使压力室自下而上的移动，从而使试样承受轴向压力，其加荷速率可根据土样性质和试验方法确定。
（3）轴向压力测量系统。
施加于试样上的轴向压力由测力计量测，测力计由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或位移传感器测读。
（4）周围压力稳压系统。
采用调压阀控制，调压阀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稳定的周围压力。
（5）孔隙水压力量测系统。
孔隙水压力由孔压传感器测得。
（6）轴向变形量测系统。
轴向变形长距离百分表（0~30mm 百分表）或位移传感器测得。
图4-4应变控制式三轴仪1-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；11-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；19-马达；20-变速箱（7）反压力体变系统。
由体变管和反压力稳压控制系统组成，以模拟土体的实际应力状态或提高试件的饱和度以及量测试件的体积变化。
2．附属设备（1）击实筒和饱和器（2）切土盘、切土器、切土架和原状土分样器（3）承膜筒和砂样制备模筒（4）天平、卡尺、乳胶膜等四、试样的制备与饱和1．试样制备试样应切成圆柱性形状，试样直径为Φ39.1mm、Φ61.8mm、Φ101mm、相应的试样高度分别为80mm、150mm、200mm，试样高度与直径的关系一般为2～2.5倍，试样的允许最大粒径与试样直径之间的关系见表4-1。
