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1、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一库仑（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t与法向应力q之比达到某一比值，
2、土体将沿 该面发生剪切破坏。莫尔一库仑破坏准则的表达式为： 13 = ccos + 7rsind。Q大2 2 1 主应力，b 3小主应力，c 土的粘聚力，0 土的内摩擦角。三轴剪切试验就是根据莫尔一库仑破坏准则测定土的强度参数粘聚力c和内摩擦角机三、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 5.11）：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
3、膜筒和对开 圆膜，应符合下图要求： 1）击样器（图 5. 12），饱和器（图 5. 13）。 2）切土盘、切土器和原 状土分样器（图5. 14）。 3）承膜筒及对开圆模（图5. 15 及图5. 16）。3. 天平：称量200g，最小分度值0. Olg；称量lOOOg,最小分度值0. 1go4. 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. 102mm 为宜，对直径101mm的试样，厚度以0. 203为宜。图5.12击样器1套环；2定位螺丝；3 导杆；4击锤;5底板；6 套筒；7击样筒；8底座C）切土盘图5.1 1应变控制式三轴仪周圈压力系统f 2周a压力阀;3
4、-水脚；4 一椀婕管* 排水管；6_轴向拉移表M-测力计沾-排气孔油-轴間加圧设备；】D压力圭；？1 一孔压阀;12星管闵；以-孔压传感器门斗一量铮八j -孔压址测系统门H-蠢合器；打_于-轮图5.1 3饱和器1圆模（3片）；2紧箍3 夹板；4 拉杆；5透水板图5.14原装土和土盘分样器Wouutf( k Pa)图5.7固结不排水剪强度包线(三) 固结排水剪试验步骤1试样的安装、固结、剪切应按固结不排水中的步骤进行。旦在剪切过程中应打开排 水阀。剪切速率采用每分钟应变0. 003%0012%。2试样固结后的高度、面积，应按固结不排水给出的公式进行计算。3剪切时试样面积的校正，应按下式计算：a = Vc AVi。式中，AV.剪切过程中a h A hici试样的体积变化(cm3)； Ah剪切过程中试样的高度变化(cm)。i4主应力差、有效应力比及孔隙水压力系数按不固结
