土三轴压缩试验报告

1、实验六土三轴压缩试验实验者：学号：(1)、考试目的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定原理4、进一步加强剪切强度的基本理论。(二)、试验原理三轴剪切试验是测定某一定周围压力下的试件的剪切强度，然后根据三个以上的试件，根据不同周围压力下测得的剪切强度，利用摩尔库仑破坏标准来确定土的剪切强度参数。三轴剪切试验分为不固结的排水试验(UU )、不固结的排水试验(CU )和固结排水剪切试验(CD )。1、不固结的排水试验：试验片在周围压力和轴向压力破坏为止的全过程中不允许排水，土样从一开始就被试验片负荷剪切，土中

2、的含水率总是一定的，可以测定总剪切强度指标和UCF2、固结非排水试验：样品在周围压力下固结土体排水、固结稳定后，在非排水条件下施加轴向压力破坏为止，可以同时测定总剪切强度指标和cucucucuf或有效剪切强度指标和Cf及孔隙水压力系数3、固结排水剪切试验：试样在周围压力下排水固结后，在足够的排水条件下增加轴向压力直至破坏为止，能够测量总剪切强度指标和dCdf。(三)、试验机器设备1、三轴剪力计(分为应力控制式和应变控制式)。应变控制式三轴剪断力计有以下构成要素(图8-1 )。图8-1应变控制三轴剪切器1-调压罐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-变形尺度8-加载环9-排气

3、孔10-轴向加压装置11-压力室12-表阀13-零指示器14-空隙压力表15-测定管16-空隙压力阀17-离合器(1)三轴压力室压力室是三轴仪表的主要组成部分，是一个由金属上盖、底座和透明有机玻璃圆筒组成的密闭容器，压力室底座通常有三个小孔分别与周压系统及体积变形和孔隙水压测量系统相连。(2)轴向载荷传递系统用电动机驱动多级变速齿轮箱，或者用晶闸管无级调速，根据土样的性质和试验方法确定载荷速度，通过传递系统使土样压力室从下向上移动，对试验片施加轴向压力。(3)在轴向压力测量系统的通常试验中，轴向压力用测力传感器(测力环和应变环等)反映土体的轴向负荷，测力传感器由直线性和再现性好的金属弹性体构成

4、，测力传感器的受压变形用百分比表测量。 轴向压力系统也可以用载荷传感器代替。(4)周围的压力稳定系统采用调节器控制，调节器一旦被控制到某一定的压力，就会自动补偿压力室的压力，达到周围的压力的稳定化。(5)孔隙水压测量系统的孔隙水压用孔隙水压传感器测量。(6)轴向应变(位移)测定装置的轴向距离，使用范围百分比表(030mm百分比表)或位移传感器进行了测定。(7)反压力体变系统由体变管和反压力稳定控制系统组成，模拟土体的实际应力状态，提高样品的饱和度，测量样品的体积变化。2、附属设备：(1)打击乐器和饱和器(2)挖土器和原土分取器(3)砂样制造型筒和承接型筒(4)托盘天平和游标卡尺(5)除此之外，

5、还有乳膜薄、橡胶圈、透水石、滤纸、切割器、钢丝锯、玻璃板、空气压缩机、真空抽水机、真空饱和抽水缸、称量箱、分析天平等。(四)、考试前的检查和准备1 .仪器性能检测应包括以下几个方面(1)周围压力和反压力控制系统的压力源(2)空压机的稳定控制器(也称为压力控制器)(3)调节器的灵敏度和稳定性(4)监视压力精密压力计的精度和误差(5)稳定化系统有无漏气(6)管路系统的周围压力、孔隙水压、反压力和体积变化装置及试样上下端的管路节是否有漏气或闭塞现象(7)孔压及体变的配管系统内是否存在封闭气泡，如果有封闭气泡，就可以用无气水循环排水(8)放在土样两端的透水石是否顺利，浸水是否饱和(9)乳液薄膜夹克上是

6、否有漏气的小孔(10 )推力压力活塞是否有摩擦阻力等。2 .考试前的准备除了上述机器的性能检查外，还必须根据试验要求做如下准备(1)根据工程特征和土的性质，确定试验方法和测量参数(2)根据土样的制造方法和土样特性确定饱和方法和设备(3)根据试验方法和土的性质，确定剪切速度(4)根据开挖深度和应力的历史和试验方法，确定周围压力的大小(5)根据土样的多少和均匀度，决定是单一的土样多段载荷还是多个土样段载荷。(5)、样品的制备和饱和1 .扰动土和砂土的样品根据要求，以一定的干容重和含水量搅拌扰动土，将粉质土分为35层，将粘质土分为58层，每层放入实筒进行强击(控制一定的密度)，在各层用切土刀削毛，使

7、两层之间的结合变得容易。对于砂土，首先在压力室的基座上依次放置透水石、滤纸、乳胶薄膜和半鼓，根据一定密度的要求，分三层放入鼓内进行强击。 调制饱和砂样时，在圆筒内使纯水通过到1/3的高度，填充预先煮沸的砂质，重复该步骤，放入滤纸、透水石、顶盖中，使砂样达到规定的高度，固定乳胶膜。 为了使试料站立，在试料内部将0.05kg/cm2(5kPa )的负压力或使用量的水管下降50cm水头，然后拆下一半圆筒。2 .原状试样把原土做成比试样的直径和高度稍大的空白，放入切割机内，一边用线锯或切割机削，一边旋转，直到满足试样的直径，并在必要的高度切除两端多馀的土样。3 .样品饱和(1)抽真空饱和法是将调制好的

8、土样放入饱和器内置于真空饱和气缸中，为了提高真空度，在盖上涂上凡士林防止空气泄漏。 连接真空抽水机和真空饱和汽缸，启动抽水机，当真空压力达到大气压力时，稍稍打开管子，将清水慢慢注入真空饱和汽缸样品中，水面超过土样饱和汽缸后，保持真空表的压力一定，就可以停止抽风。 之后静置一会儿，粉性土约10小时左右，使样品充分吸水饱和。 另一种抽气饱和方法是，将试样放入饮用水器中后，首先浸渍在注入了清水的真空饱和缸中，继续进行24小时(粘土)真空抽气，停止抽气，静置时间左右即可。(2)水头饱和法是将样品放入压力室，施加0.2kg/cm2(20kPa )周围的压力，从样品台放入没有气泡的水，直到上部溢出，水头台

9、阶一般为1m左右，直到流入水量和溢出水量相等为止。(3)反压力饱和法的试验片在不固结的排水条件下对土样顶部施加反压力，但对试验片的周围施加侧压力，反压力应低于侧压力的0.05kg/cm2(5kPa )，试验片底部的细孔压力稳定后关闭反压力阀，施加侧压力，增加侧压力和可以认为sDDu0.95时饱和，否则，施加反压力和侧压力，持续缩小土内气泡，重复上述测定3/u是否超过0.95相当(6)、固结不排水试验法(CU )试验1 .操作步骤(1)制作比样品直径和高度大的空白，放入切割刀，用线锯和修土刀制作要求规格的样品，最后测量直径、高度、重量，选择代表性的土样品测定含水量。(2)安装样品前，必须事先全面

10、检查三轴计的各部分是否完整。打开试样台的开关(孔隙水压阀和测定管阀)，将测定管的水慢慢流入台上，依次放上透水石和滤纸，除去气泡后，放置试样，在试样周围贴上滤纸棒，切断台的开关。将检查过的橡胶薄膜盖在薄膜承接筒上，翻起两端，用气球持续从喷嘴吸气，将橡胶薄膜贴紧筒壁，小心地盖在土外，然后，从空气喷嘴排出空气，使橡胶薄膜贴紧试样的周围，翻开橡胶的两端打开试料台开关，使测定管的水(根据情况不同，高度管引起的水头差)从台流入试料和橡胶膜之间，排除试料周围的气泡，关闭开关。打开与试料盖连通的排水阀，使量水管的水流入试料盖，与透水石、滤纸一起放置在试料的上端，排出试料的上端和量水管系的气泡后，关闭开关，用橡

11、胶圈紧固橡胶膜的上端和试料盖。安装压力筒，拧紧密封螺母，使压力活塞与土样盖接触。(3)样品排水的固定按照以下顺序进行向压力室施加试料周围的压力(水的压力和气压)，周围的压力的大小由土样霸盖的压力决定，一般必须与霸盖的压力同等或在其以上，但由于设备自身有限，因此现在的最大压力为0.6MPa (低压三轴计)和2.0MPa (高同时测量与土体内周围压力相应的开始孔隙水压，施加周围压力后，不排水，静止1530分钟后，记录开始孔隙水压。打开排水阀，固定完成后，配合排水阀，测量孔隙水压和排水管的读数。转动细段把手，微调压力机升降台使活塞与试料接触时，轴向变形指示器的变化值是试料粘着时的高度变化。(4)样品

12、的剪切按照以下顺序进行剪切速度：粘土优选0.050.1%/分钟，粉质土或轻亚粘土优选0.10.5%/分钟。将轴向变形的百分比表、轴向压力测量环的百分比表、孔隙水压力表的读数调节为零点。启动电机，接通离合器，开始切断电源。 试料在每次产生0.3%0.4%的轴方向变形(或0.2mm的变形值)时，测量了负载传感器的读取值和轴方向的变形值。 若轴向应变超过3%，则每当产生0.7%0.8%的轴向应变(或0.5mm的应变值)时，测量试样并读取。 测压元件的读数发生峰值时，剪切必须持续到轴应变量达到15%20%。试验结束后，关闭电动机，关闭各阀，卸下离合器，转动把手，降低压力室，打开排气孔，卸下压力室盖，取出试料，描绘试料被破坏时的形状，测量土壤含水率。2 .成果整理(1)用下式计算孔隙水压系数德. d(2)用下式修正样品固结后的高度和面积(3)用下式计算剪切过程中的平均截面积和应变值(4)用下式计算主应力差(5)用下式计算破坏时的有效主应力(7)、实验体验最后的实验是土的三轴压缩实验，又称三轴剪切实验，是一种常见的测定土剪切强度的实验方法。在实验中，首先要把土做成圆柱形。 我认为这是实验中最需要时间、最需要耐心的一步。 实验土土质松散，要不断锤土图案，使土图案更密。形成土柱后，放入外面有圆形斑点的橡胶皮