对单样多级加荷三轴剪切试验的探讨

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1、第3期（总第173期）No.3(SerialNo.173)2014年6月CHINAMUNICIPALENGINEERINGJun.2014DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2014.03.033对单样多级加荷三轴剪切试验的探讨王静（上海申元岩土工程有限公司，上海200125）摘要：通过对硬土及软土进行单样三轴固结不排水（CU）剪切试验（简称CU三轴试验）和多样CU三轴试验，分析探讨单样多级加荷三轴剪切试验对不同土性的适用性，深入研究控制屈服应变对土抗剪强度的影响。试验结果表明,单样多级加荷三轴剪切试验对于硬土有较好的适用性；对于软土的多级加荷试验，第一

2、级控制应变应相对较大，第二级控制控制应变应稍大，第三级控制应变应稍小。关键词：单样多级加荷；三轴剪切；屈服破坏；限定应变中图分类号：TU411.7文献标志码：A文章编号：1004-4655(2014)03-0089-03土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生剪应1单样多级加荷三轴剪切试验的原理及适用性分力的极限抵抗能力，是提供地基承载力、土压力、析边坡稳定等设计计算中的一个重要指标，保证抗剪常规三轴剪切试验的原理是基于材料力学中的强度试验指标正确性。研究抗剪强度的试验、仪器、双轴应力状态理论。对于硬土、超固结土，试样在试验方法以及各种影响因素，也就值得重视。剪切破坏时的现象十分

3、清楚，随着剪应变的增加，室内测定抗剪强度的方法有：直剪试验、三轴剪应力也增加，当剪应力达到土的抗剪强度后，剪剪切试验和无侧限剪切试验等。其中三轴剪切试应变增加，土的剪应力呈下降趋势。因此，应力、验由于严格控制排水条件，可测量土体内的孔隙压应变关系曲线中的峰值点即是该土的抗剪强度；但力，另外，试样中的应力状态也比较明确，剪切面对于一些有剪切硬化性质的黏土、软土，其应力、是沿着软弱面破损的，同时三轴剪切试验还可模拟应变关系曲线无法得到峰值点，即无法直观判定土建筑物和建筑物地基特点以及根据设计施工的不同的抗剪强度。为此，工程上采用应变破坏标准，即[1]要求确定试验方法，因此具有显著

4、优点。当土的应变达到某个值后，虽然未出现剪应力峰常规的三轴剪切试验一般需要3~4个试样，值，但也认为土样已破坏，相应应变下的剪应力确[2]而且在实际工程中，由于某些地基或土工建筑物定为土的抗剪强度值。通常这类土样的破坏为应采取原状土比较困难，或因试样的不均匀性，难变破坏，即轴向应变达到15%时，为土样破坏点（峰以选取3~4个较均匀的试样，进行常规三轴试验。值点）。GB/T50123—1999《土工试验方法标准》允许采利用常规三轴试验测定应变硬化型材料强度用1个试样多级加荷试验测定抗剪强度参数，避参数一般需要3～4个土样，若在土样或均匀土免试样之间的差异，测得的成果比较规律，强

5、度样受限时，可以用标准中的多级加荷试验。用包线易于绘制，比多个试样三轴试验有一定优势。1个土样在一级围压下剪切到土样初始屈服点和破但该法有一定的适用条件，本文就此进行试验分坏点之间的某一点停止，然后再加下一级围压让析和理论探讨。试样固结排水恢复强度，接着再剪切到上一次剪切点和破坏点之间的某一点停止，这样循环3次或3次以上直到土样破坏。土样被剪坏后，在下收稿日期：2013-12-17作者简介：王静（1980—），女，工程师，硕士，主要从事一级围压下的强度恢复(增大)可以用土体极限平[3]岩土工程。衡公式来描述。89王静：对单样多级加荷三轴剪切试验的探讨2014年第3期[4-5]

6、表2试验结果对比表根据大量试验研究表明，对于硬土和超固结土，由于剪切破坏时相应的剪应力变小，因而分剪切峰值/kPa有效有效黏聚内摩轴向黏聚内摩试验试验围压围压围压力擦角级剪切后的累计剪应变也不至过大（一般≤20%）。应变力擦角方法土号100200300CCU/φCU//%C＇φ＇同时，各级的剪切破坏面为同一破坏面，符合摩尔-kPakPakPakPa（°）/kPa/（°）库仑理论。但对于软土、有剪切硬化性质的黏土，14.96211.00单样6-012.71302.5738.1919.4822.2330.39因为在剪切时不出现剪切峰值，无法直接判断在该11.48411.00级围压

7、下的抗剪强度，且这类土的强度与剪前含水3.99192.146-15.16346.0736.6119.8419.1028.90量和剪前孔隙比之间存在密切关系。8.09391.00多样对于单样CU三轴试验，由于每级围压下的固4.06198.116-25.10315.0036.1919.5719.2829.87结排水影响使土样在CU三轴试验过程中含水量逐6.64399.00步减少，土体逐渐压密导致强度逐步提高。10.4176.00单样4-011.30136.0012.9811.204.8620.54只有合理选