三軸試驗(yàn)ppt課件

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試驗(yàn)10、三軸試驗(yàn),一.試驗(yàn)?zāi)康模?三軸剪切試驗(yàn)是測(cè)定土體抗剪強(qiáng)度的一種方法，通常用3～4個(gè)圓柱形試樣，分別在不同 的恒定圍壓力下（即小主應(yīng)力σ3）施加軸向壓力（即主應(yīng)力差σ1－σ3）進(jìn)行剪切直至破壞， 然后根據(jù)摩爾—庫(kù)侖理論，求得土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)c、φ值。同時(shí)，試驗(yàn)過(guò)程中若測(cè)得了孔隙 水壓力還可以得到土體的有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c′、φ′和孔隙水壓力系數(shù)等。,4.3.2 三軸壓縮試驗(yàn),試樣應(yīng)力特點(diǎn) 與試驗(yàn)方法 強(qiáng)度包線 試驗(yàn)類型 優(yōu)缺點(diǎn),三軸剪切試驗(yàn)可分為不固結(jié)不排水試驗(yàn)（UU）、固結(jié)不排水試驗(yàn)（CU）以及固結(jié)排水剪 試驗(yàn)（CD）。 1、不固結(jié)不排水試驗(yàn)：試件在周圍壓力和軸向壓力下直至破壞的全過(guò)程中均不允許排水， 土樣從開(kāi)始加載至試樣剪壞，土中的含水率始終保持不變，可測(cè)得總抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c 和φ ； 2、固結(jié)不排水試驗(yàn)：試樣先在周圍壓力下讓土體排水固結(jié)，待固結(jié)穩(wěn)定后，再在不排水 條件下施加軸向壓力直至破壞，可同時(shí)測(cè)定總抗剪強(qiáng)度指標(biāo) 和 或有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo) 和及孔隙水壓力系數(shù)； 3、固結(jié)排水剪試驗(yàn)：試樣先在周圍壓力下排水固結(jié)，然后允許在充分排水的條件下增加 軸向壓力直至破壞，可測(cè)得總抗剪強(qiáng)度指標(biāo)和 。,二、試驗(yàn)方法：,應(yīng)力特點(diǎn)與試驗(yàn)方法,常用試驗(yàn)類型,,,破壞偏差應(yīng)力取值方法,松砂,密砂,取曲線的最大偏差應(yīng)力值作為(?1-?3)f 取規(guī)定的軸向應(yīng)變值（通常15%）所相應(yīng)的偏差應(yīng)力作為(?1-?3)f 以最大有效主應(yīng)力比((??1/??3)max處的偏差應(yīng)力值作為(?1-?3)f,三軸試驗(yàn)確定土的強(qiáng)度包線,由不同圍壓??的三軸試驗(yàn)，得到破壞時(shí)相應(yīng)的（?1-??)f 分別繪制破壞狀態(tài)的莫爾應(yīng)力圓，其公切線即為強(qiáng)度包線，可得強(qiáng)度指標(biāo)c與?,,儀器設(shè)備,,試樣安裝步驟,,檢查壓力管線,,,安裝透水石,,,連接管線,,,土樣裝入壓力室,,,安裝軸向位移傳感器,試樣排水固結(jié)步驟：,,施加周圍壓力,,,孔隙水壓力閥，測(cè)定孔隙水壓力。開(kāi)排水閥。當(dāng)需測(cè)定排水過(guò)程時(shí)，測(cè)記排水管水面及孔隙水壓力值，直至孔隙水壓力消散95％以上。固結(jié)完成后，關(guān)排水閥，測(cè)記排水管讀數(shù)和孔隙水壓力讀數(shù)。,試樣剪切步驟：,,關(guān)孔隙水壓力閥，微調(diào)壓力機(jī)升降臺(tái)，使活塞與試樣接觸，此時(shí)軸向變形百分表的變化值為試樣固結(jié)時(shí)的高度變化。,,,將軸向測(cè)力計(jì)、軸向變形百分表及孔隙水壓力讀數(shù)均調(diào)整至零。選擇剪切應(yīng)變速率，進(jìn)行剪切。粘質(zhì)土每分鐘應(yīng)變?yōu)?.05%～0.1％；粉質(zhì)土每分鐘應(yīng)變?yōu)?.1%～0.5％。 測(cè)記軸向壓力、孔隙水壓力和軸向變形。試驗(yàn)結(jié)束，關(guān)電動(dòng)機(jī)和各閥門，開(kāi)排氣閥，排除壓力室內(nèi)的水，拆除試樣，描述試樣破壞形狀。稱試樣質(zhì)量并測(cè)定含水量,,,破壞后的試樣,1.不固結(jié)不排水試驗(yàn),（1）剪切應(yīng)變速率宜為每分鐘應(yīng)變0.5%～1.0％。 （2）啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，開(kāi)始剪切。試樣每產(chǎn)生0.3%～0.4％的軸向應(yīng)變，測(cè)記一次測(cè)力計(jì)讀數(shù)和軸向變形值。當(dāng)軸向應(yīng)變大于3％，每隔0.7%～0.8％的應(yīng)變值測(cè)記一次讀數(shù)。 （3）當(dāng)測(cè)力計(jì)讀數(shù)出現(xiàn)峰值時(shí)，剪切應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，超過(guò)5%的軸向應(yīng)變?yōu)橹?。?dāng)測(cè)力計(jì)讀數(shù)無(wú)峰值時(shí)，剪切進(jìn)行到軸向應(yīng)變?yōu)?5%～20%。 （4）試驗(yàn)結(jié)束，關(guān)電動(dòng)機(jī)，關(guān)周圍壓力閥，開(kāi)排氣閥，排除壓力室內(nèi)的水，拆除試樣，描述試樣破壞形狀。稱試樣質(zhì)量，并測(cè)定含水量。,2.固結(jié)不排水試驗(yàn),試樣排水固結(jié)按下列步驟進(jìn)行： （1）開(kāi)孔隙水壓力閥，測(cè)定孔隙水壓力。開(kāi)排水閥。當(dāng)需測(cè)定排水過(guò)程時(shí)，測(cè)記排水管水面及孔隙水壓力值，直至孔隙水壓力消散95%以上。固結(jié)完成后，關(guān)排水閥，測(cè)定排水管讀數(shù)和孔隙水壓力讀數(shù)。 （2）微調(diào)壓力機(jī)升降臺(tái)，使活塞與試樣接觸，此時(shí)軸向變形百分表的變化值為試樣固結(jié)時(shí)的高度變化。,,剪切試樣按下列步驟進(jìn)行： （1）將軸向測(cè)力計(jì)、軸向變形百分表及孔隙水壓力讀數(shù)均調(diào)整至零民。 （2）選擇剪切應(yīng)變速率，進(jìn)行剪切。粘質(zhì)土每分鐘應(yīng)變?yōu)?.05%～0.1%；粉質(zhì)土每分鐘應(yīng)變0.1%～0.5%。 （3）測(cè)記軸向壓力、孔隙水壓力和軸向變形。 （4）試驗(yàn)結(jié)束，關(guān)電動(dòng)機(jī)和各閥門，開(kāi)排氣閥，排除壓力室內(nèi)的水，拆除試樣，描述試樣破壞形狀。稱試樣質(zhì)量并測(cè)定含水量。,3.固結(jié)排水試驗(yàn),試樣的安裝、固結(jié)和剪切，與固結(jié)不排水試驗(yàn)的相應(yīng)步驟相同，但在剪切過(guò)程中應(yīng)打開(kāi)排水閥，剪切速率采用每分鐘應(yīng)變 0.003％～0.012％。,土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)隨試驗(yàn)方法、排水條件的不同而異，對(duì)于具體工程問(wèn)題，應(yīng)該盡可能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件決定采用實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)方法，以獲得合適的抗剪強(qiáng)度指標(biāo),試驗(yàn)條件與現(xiàn)場(chǎng)條件 的對(duì)應(yīng)關(guān)系,固結(jié)排水試驗(yàn),固結(jié)不排水試驗(yàn),不固結(jié)不排水試驗(yàn),常規(guī)三軸試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn),單元體試驗(yàn)，試樣內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變相對(duì)均勻 應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力路徑明確 排水條件清楚，可控制 破壞面不是人為固定的 設(shè)備操作復(fù)雜 現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法試驗(yàn) 常規(guī)三軸試驗(yàn)不能反映?2的影響,說(shuō)明： ?3＝0 即為無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),