浅析粉砂-粉土常规静力的三轴剪切试验结果
浅析粉砂\粉土常规静力的三轴剪切试验结果
摘要：三轴剪切试验是测定土体抗剪强度的主要方法。本文简要阐述了三轴剪切试验的设备、原理、步骤与方法、影响因素以及粉砂、粉土的三轴剪切试验结果。
关键词：粉砂；粉土；常规静力；三轴剪切试验
常规静力的三轴剪切试验是测定土体抗剪强度、变形程度等参数的重要方法。该方法相对于传统的原位试验法，可以更好的控制土体的受力边界条件，从而得到更为明确的试样应力状态。三轴剪切试样是通过测定若干个圆柱形试样在不同的周围应力下的土体抗剪强度，利用摩尔-库伦准则而得到土体的抗剪强度等参数。它是一种较为完善的方法，目前已被岩土工程界广泛采用。三轴剪切试验还可以通过土体抗剪过程的轴应力与偏应力的关系确定土体的本构非线性参数。其对高层建设、重型厂房、道路桥梁等大型工程具有重要意义。
一、三轴剪切试验的仪器设备
（1）三轴试验仪
三轴试验仪是三轴剪切试验最主要的设备，目前广泛采用的是应变控制式的三轴试验仪。三轴试验仪包含以下几个部分：三轴压力室（三轴试验仪的主要组成部分，是有机玻璃、金属底座与上盖组成的容器），轴向加荷系统（使三轴压力室受轴向力上下移动），轴向压力测量系统（测量试样所受到的轴向压力）、周围压力稳压系统（对三轴压力室的压力进行自动补偿从而使周围压力维持稳定），孔隙水压力量测系统（利用孔压传感器测定试样的孔隙水压力），轴向变形量测系统（由位移传感器测定轴向变形），反压力以及体变系统、数据采集和数据处理系统。
（2）附属设备
三轴剪切实验的附属设备包括切土架、切土器、击实筒、承膜筒、天平、游标卡尺、原状土分样器、乳状薄膜、透水石、钢丝锯、空气压缩机、切土刀、毛玻璃板等。
二、三轴剪切试验的原理
三轴剪切试验的主要操作步骤：制作土体试样，将其放在三轴压力室内，使孔隙水流过土体试样的下端，并与孔隙水压力测量系统连接，并与上端的透水石以及排水管连通后，向三轴压力室加压，使土体试样的各个方向受到同样大小的压力σ3。而后保持水平压力不变，对土体试样施加竖向的压力，由小向大逐渐增大，直到土体试样受剪应力损坏，根据极限平衡条件即可求得强度参数等值。
三、三轴剪切的试验方法与试验步骤