三轴实验报告

三轴实验实验报告

课 程 试验土力学 授课老师 陈立宏（教授） 学生姓名 王硕 学 号 15125885 专 业

岩土工程

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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 .......................................................................................... 2

6.注意事项 .......................................................................................... 3

7.总结 .................................................................................................. 3

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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。

(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不排水剪(CU)。

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4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。

试验要求干密度为1.6g/cm3，试样的含水率为15%饱和器容积为96cm3，所以所需湿土质量为：

m(1w)v(10.15)1.696176.64(g)

分4层击实，则每层质量为44.16g。

4.试样的安装和固结

(1).开孔隙压力阀及量管阀，使压力室底座充水排气，并关阀。将透水板滑入压力室底座上。然后放上滤纸和试样，试样上端亦放一湿滤纸及透水板。

(2).将橡皮膜套在承膜筒内，两端翻出筒外，从吸气孔吸气，使膜紧贴承膜筒内壁，然后套在试样外，放气翻起橡皮膜的两端，取出承膜筒。用橡皮圈将橡皮膜下端扎紧在压力室底座上。

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(3).用软刷子自下向上轻轻按抚试样，以排除试样与橡皮膜之间的气泡。可开启空隙压力阀及量管阀，使水徐徐流入试样与橡皮膜之间，以排除夹气，然后关闭。

(4).开排水管阀，使水从试样帽徐徐流出以排除管路中的气泡，并将试样帽置于试样顶端。排除顶端气泡，将橡皮膜扎紧在试样帽上。

(5).装上压力室罩，开排气孔，向压力水充水，水从排气孔溢出时，立刻停止注水，并关闭排气孔。

(6).关体变管阀及孔隙压力阀，开周围压力阀，施加所需的周围压力。周围压力大小应与工程实际荷载相适应，并尽可能使最大周围压力与土体的最大实际荷载大致相等。也可按100、200、300施加。

(7).打开主机和电脑，通过主机给调压筒和反压力调压筒充水，一般反压力调压筒调到30000-40000便可。围压调压筒可注水到60000。

(8).在打开土工试验数据采集系统，选择好试验参数，然后点击开始试验，试验则进入饱和度判断状态，当饱和度达95%以上时自动进入固结状态，当试样固结度达95%时自动再进入剪切状态。

(9).剪切出现峰值后，或达到相应的应变，试验便自动结束。卸除压力，在进行下一围压下的试验。

5.数据处理

在进行试验数据处理时，主要是通过试验直接测得的数据，包括位移、钢环读数，孔隙压力和体应变，和相关的计算公式算出轴向应变，面积的校正值，偏应力等参量。然后根据得出偏应力和已知的有效围压得出ｐ和ｑ，最后根据相关公式可以计算出内粘聚力ｃ和内摩擦角的值分别为5.336和29.56。具体的计算公式和步骤参考了《土力学基础实验教程》这本书，计算工程在相关的Excel表格中体现出来了！

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6.注意事项

(１)制样时，每层击实后一定要将表面刨毛，这样有利于土样的整体完整，在试验过程中也可减少出现断样的情况；

(２)每个土样制好后一定要脱模，然后装入另一个饱和器；

(３)抽气饱和时，时间要足够，且蒸馏水一定要淹没饱和器，否则可能会出现土样达不到饱和度的要求；

(４)拆样时，要注意饱和器的三片铁片只能上下移动，不能垂直于土样轴线前后移动；

(５)装样时，排气要充分且不能让土样断裂，同时要注意各个阀门的开闭状态是否正确，否则很可能照成孔隙压力与轴向应变关系曲线不正确。

(６)试验完成后，要注意还原实验室的清洁卫生，以方便后面的同学进行试验，完成好后期工作，并整理试验报告。

7.总结

在整个实验过程中，陈老师给予我们细致而耐心的指导。每一个实验步骤都详细指导，亲自示范，让每个学生都能够自己动手，非常感谢陈老师！陈老师为人随和热情，治学严谨细心。通过本次试验，我对三轴试验的试验过程有了进一步的认识，相信通过本次试验，对我们今后的学习、工作都会有所帮助。

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