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1、三轴压缩实验一、实验原理： 三轴试验采用圆柱形试样，可以对试样的空间三个坐标方向上施加压力。试验时先通 过压力室内的有压液体，使试样在三个轴向受到相同的周围压力 3（其大小由压力计测 定），并维持整个试验过程不变。然后通过活塞向试样施加垂直轴向压力，直到试样剪 坏。二、实验过程1、仪器准备（1）应变控制式三轴仪：包括压力室、轴向位移计等装备（2）天平、其他：击实筒、饱和器、承膜筒、橡皮膜等2、操作步骤 试样安装：（1）检查排水管路是否通畅；活塞在套内滑动是否正常；连接处有 无漏水、漏气现象。检查完成后关闭周围压力阀、孔隙压力阀和排水阀，以备使用。（2）组件击样筒：将三瓣膜拼装好，夹板拧紧，并放
2、置好透水石，在击样筒内 部涂抹油（3）制作土样：（本实验才去的土样为沿海淤泥土），将淤泥土分层放入击样 土中并击实，每层击实至相同高度，击实用力均匀，直至击完最后一层。将击样筒中的式 样两端整平，去除称其质量。（4）将橡皮膜套在承膜筒内，两端翻出膜外，从吸嘴稀奇，使膜紧贴承膜筒内 壁，然后要在式样外，放弃，翻起橡皮膜取出承膜筒。将包裹着土样的橡皮膜分别扎紧放 在一起底座和试样帽上。（5）装上压力室外罩。装是应将活塞提高，以防碰撞试样，然后将活塞你试样 帽中心，病均匀地旋紧螺丝，再将轴向测力计对准活塞（6）开排气孔，向压力室冲水，当压力室快注满水时，降低进水速度，水从排 气孔溢出时，关闭排气孔（
3、7）开周围压力阀，施加所需的周围压力。周围压力应与工程的实际荷重相适 应，并尽可能使最大周围压力与土体的最大实际荷重大致相等。（8）旋转手轮，当量力环的量表微动时表示活塞已与试样帽接触，然后将量力 环的量表和变形量表的指针调整到零位。试样剪切：（1）打开周围压力阀，关闭体变管阀、排水管阀、孔隙压力阀、量管 阀。(2)开动马达，接上离合器，进行剪切。开始阶段，试样每产生垂直应变%测记 量力环量表读数和垂直变形量表读数各一次。当垂直应变达3%以后，读数间隔可延长为% 各测记一次。当接近峰值时应加密读数，如果试样特别硬脆或软弱，可酌情加密或减少测读的次数。(3) 当出现峰值后，再继续剪35%垂直应变
4、；若量力环的量表读数无明显减少，则当垂直应变进行到1520%时，停止剪切。(4) 试验结束后关闭马达，关周围压力阀，拨开离合器，倒转手轮，然后打开排气孔，排去压力室内的水，拆除压力室外罩，擦干试样周围的余水，脱去试样外的橡皮膜，描述破坏后形状，称试样质量,三、计算与记录测定试验后含水率。1轴向应变:Ahhi x 100 %0式中：j轴向应变；%hi试样剪切时高度变化，cm ho试样原始高度，cm2试样面积的校正，应按下式计算:人AA =0a 1 1式中 A 一剪切过程中校正断面积(cm2)aA。-土样初始断面积(cm2) 一轴向应变()3主应力差应按下式计算C - R “G Q = X 101
5、 3 Aa式中：o大主应力，kPa；。3小主应力，kPa；C一测力计率定系数（N/或N/mV）；R测力计读数（或mV）；A试样剪切时的校正面积，cm2；a10单位换算系数。4.以主应力差为纵坐标，轴向应变为横坐标，绘制以主应力差与轴向应变关系曲 线。取曲线上主应力差的峰值作为破坏点，无峰值时，取15%轴向应变的主应力差值作为破 坏点。5以法向应力。为横坐标，剪应力t为纵坐标。在横坐标上以（o f + o f） /2为1f3f圆心，（of of）/2为半径，绘制破坏总应力圆，该包线的倾角为内摩擦角e或e， 包线上纵轴上的截距为粘聚力c或C。在横坐标轴上以J +L ）/2为圆心，以（Ofucu1
6、f3 f1fo3f）/2为半径绘制有效破坏应力圆，包线的倾角为有效内摩擦角e，包线在纵轴上 的截距为有效粘聚力C，如下图所示200100A、尹7V100四、试样记录周围压力2Kpa男切应变速率：3 mm/min测力计率定系数C :试样高度：8cm试样面积：12cm2轴向应变读数mm轴向应变试样校正面积测力环读数mm应力差kpa h学x100 %0人AA =0a 1 一 1RG -Q =-131001920022300400255006007008002990037100045五、实验总结实验步骤略有生疏，尤其在安装过程中由于操作人员技术水平的差异可能会引起 实验误差，如安装压力室外罩时，未将活塞提高，碰撞了试样橡皮膜两端与底座及试样帽 扣扎过程中留有气体，试样未能垂直于试样轴产生了偏移；在压力室注满水后，活塞接触 压力帽时由于操作不当可能对试样施加一定压力等。
