結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件實驗指導書

1、實驗一 含水率實驗 土的含水量是指土中水份重量與土粒重量的比值；也就是土在100-105°C溫度下烘至恒重時失去的水份重量與干土重量之比值，以百分數(shù)表示。含水量反映了土的狀態(tài)和性質(zhì)。是計算土的干容量、孔隙比、孔隙度、飽和度、液性指數(shù)和地基容許承載力等的依據(jù)。(一)實驗方法和要求 本實驗采用烘干法。學員以實驗室制備好的土樣進行實驗。要求每個學員必須了解實驗原理，掌握整個操作過程，并對實驗成果進行分析、整理。(二)儀器設(shè)備1烘箱：采用電熱烘箱，保持恒溫100-105°C2天平：稱量為100克，感量0.01克3其他：稱量盒，干燥器(三)實驗步驟1稱空盒的重量(w3)準確至0.01

2、克。2取有代表性試樣1530克放入盒內(nèi)，立即蓋好盒蓋，稱濕試樣加盒的重量(wi)，準確至0.01克3打開盒蓋，放入烘箱，在溫度100105°C下烘至恒重。然后取出，蓋好盒蓋，置于于燥器內(nèi)，冷卻至室溫 4從干燥器內(nèi)取出試樣，稱其重量(W2)，準確至0.01克5本實驗須進行平行測定，取二者的算術(shù)平均值，其平行差值不得大于下列規(guī)定：含水量(%)允許平行差值（%）<100.510301>302(四)計算1 接下式計算含水量： 式中 W含水量(%)W1濕試樣加盒重(克)W2干試樣加盒重(克)W3稱量盒重量(克)2 記錄格式含水率實驗記錄表土號盒號盒重量(克)W3濕試樣加盒重量W1干

3、試樣加盒重量W1(克)干試樣重量(克)水重量(克)含水率()1234(3)-(1)=(4)5(2)-(3)=(5)(12(五)注意事項1打開土樣后，應(yīng)立即取樣稱濕土質(zhì)量，以免水分蒸發(fā)2土樣必須按要求烘至恒定，否則影響測試精度3烘干的試樣應(yīng)冷卻后稱量，防止熱土吸收空氣中的水分，并避免天平受熱不均影響稱量精度 (六)思考題 l根據(jù)實驗室測定的土粒密度、土的密度、含水率，如何計算干密度、孔隙比、飽和度?2干密度能夠?qū)崪y嗎? 實驗二 密度實驗土的容重是指土的單位體積的重量，它是土的基本物理性質(zhì)指標之一。土的容量反映了土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的松緊，是計算土的自重壓力、干容重、孔隙比、孔隙度及地基承載力等的重要依據(jù)

4、。(一)實驗方法和要求本實驗采用環(huán)刀法，學員以實驗室制備好的土樣進行實驗。要求每個學員必須了解實驗原理，掌握整個操作過程，并對實驗結(jié)果進行分析、整理。 (二)儀器設(shè)備 1環(huán)刀：內(nèi)徑61.8mm，高為20mm2天平：稱量為200克，感量0.1克3其它：切土刀、鋼絲鋸、推土器、卡尺、盛土盤、凡士林等(三)實驗步驟1用卡尺測出環(huán)刀內(nèi)徑(d)和高度(h)，算出環(huán)刀容積2稱環(huán)刀重量(W1)準確至0.01克3 取已制備所需狀態(tài)的擊實土，整平其兩端；在環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刀口向下放在土樣上4 用切土刀或鋼絲鋸將土樣削成略大于環(huán)刀直徑的土柱，然后將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊削，至土樣露出環(huán)刀口為止。削去兩端余土

5、，并修平。修平時，不得在試樣表面往返壓抹5 將環(huán)刀外壁擦凈，稱重(W2)準確至0.01克6 用推土器將環(huán)刀內(nèi)的實驗推出7 本實驗須平行測定，取二者的算術(shù)平均值，平行差值不大于0.03克厘米2(四)計算 1 按下式計算土的容重：W濕土重(克)V環(huán)刀容積(厘米)W1環(huán)刀重(克)W2環(huán)刀加濕土重(克)計算準確至0.01克2記錄方式： 容重實驗記錄表土號環(huán)刀法環(huán)刀容積V環(huán)刀重量W1(克)環(huán)刀加試樣重量w2(克)試樣重量：W (克)容重r(克厘米)， (1) ·(2)(3)' ，(4)平均(3)-(2)；(4)12 (五)注意事項 1操作要敏捷，動作要細心，以減少水份蒸發(fā)和擾動破壞試樣

6、的結(jié)構(gòu) 2環(huán)刀的方向垂直不能歪斜，輕微加壓，方向要正 3當削平環(huán)刀兩端突出的試樣時。若有大于5毫米的砂?；蛩槭帒?yīng)修補平整，如無法削平時，應(yīng)另取試樣重做 (六)思考題 1什么情況下用環(huán)刀法測定土的密度?什么情況下用蠟封法? 2在環(huán)刀法中影響實驗準確性的因素有哪些? 3為什么在土樣封蠟時，要使石蠟剛過融點，不能過高，也不能過低?實驗三 土粒比重實驗土的比重是指土在100-105 C下烘至恒重時固體顆粒的重量與固體顆粒同體積4蒸餾水重量的比值。土的比重是計算孔隙度、孔隙比及飽和度等的依據(jù)。土的固體部分的質(zhì)量，是土在100105C下烘至恒值時的重量，可用天平直接測得，而固體體積，則是將其浸沒于液體中

7、，利用浮力原理而測得。為了準確測定土粒的比重，必須排除土中的空氣，破壞團聚結(jié)構(gòu)，使土粒分散，一般土可用蒸餾水煮沸法進行分離。(一) 實驗方法和要求：本實驗采用比重瓶法。學員以實驗室風干的試樣進行實驗，要求每個學員必須了解實驗的原理，掌握整個實驗的操作過程，并對實驗成果進行分析、整理。(二)儀器設(shè)備1比重瓶：容量為50毫升2天平：稱量為200克，感量為0.001克3砂浴或可調(diào)電加熱器4溫度計：測量范圍為050，精確至0.55其它：烘箱、蒸餾水、漏斗、滴管(三)實驗步驟1稱洗凈烘干后的比重瓶重量(W1)2取實驗室已制備好的烘干試樣約15克，用漏斗到入比重瓶內(nèi)，稱瓶加試樣的重量(W3)3注入蒸餾水至

8、瓶中試樣的高5厘米處，稍加搖動放在電砂浴土煮沸排氣。煮沸時間自懸液沸騰時算起，粘土約1小時，砂及亞砂土約半小時4將事先煮沸并冷卻的蒸餾水注入比重瓶至近端，待瓶內(nèi)懸液溫度穩(wěn)定及懸液上部澄清時，塞好瓶塞，使多余水分自瓶塞毛細管中溢出(瓶塞塞好后瓶內(nèi)不應(yīng)留有空氣，如有應(yīng)加水重塞)。將瓶外水分擦干后，稱瓶、水、土總重(W3)。稱好后立即測定瓶內(nèi)水溫5倒去比重瓶中的懸液，并清洗干凈，在比重瓶中注滿蒸餾水，在20恒溫水槽中保持15分鐘，取出后用滴管加蒸餾水至滿瓶，塞好瓶塞，使多余的水溢出，擦干瓶表面水份，稱瓶與水的重量(W4)6本實驗須進行平行測定，取二者的算術(shù)平均值，平行差值不得大于0.02(四)計算1

9、 按下式計算土粒比重式中：G土粒比重 W1比重瓶重量(克) W2瓶和干試樣重量(克) W3瓶、水和試樣合重(克) GRttC時中性液體的比重(實測得)準確至0.001。2 記錄方式 比重實驗(比重瓶法)記錄表工程名稱 實驗者土樣編號 計算者實驗日期 校核者土瓶比重瓶重量瓶加于試樣重瓶、水和試樣重瓶加水重量試樣重量同體積水重量土粒比重號號Wi(克)(1)量W2(克)(2)量w3·(克)(3)W4(克)(4)(克)(5)(克)(6)(5)/ (6)平均(2)-(1)=(5)(4)+(5)-(3)=(6)12(五)注意事項1根據(jù)求得的含水量，容重及比重計算飽和度和孔隙比2烘干土稱量后倒入比

10、重瓶內(nèi)時，切記要倒干凈3煮沸排氣時，必須防止懸液濺出，溫度不宜過高，要防止燒干(六)思考題1土中空氣如不捧除，所得土粒密度偏大還是偏小?為什么?2. 在測定粘粒含量多的土粒密度時用蒸餾水測得的結(jié)果是偏大還是偏小?為什么?實驗四 液限、塑限聯(lián)合實驗(一)基本原理：圓錐入土深度與相應(yīng)含水率在雙對數(shù)坐標上具有直線關(guān)系。我國標準，測定時，將調(diào)成不同含水率的試樣（圓錐入土深度宜為34mm，79mm,1517mm）先后分別裝滿盛土杯內(nèi)，刮平杯口表面，將76g重圓錐放在試樣表面，使其在重力作用下徐徐沉入試樣測定圓錐儀在5s時下沉深度，在雙對數(shù)坐標上繪出圓錐下沉深度和含水率的關(guān)系直線。在直線上查得下沉深度為1

11、0mm所對應(yīng)的含水率為液限、下沉深度為2mm所對應(yīng)的含水率為塑限。（二） 儀器設(shè)備：SYS型數(shù)顯液、塑限測定儀、鋁盒、調(diào)土杯及調(diào)土刀、天平（感量0.01g）烘箱、干燥器（三） 實驗步驟：1. 試樣制備，取風干試樣100g研碎過篩（孔徑0.5），加蒸餾水調(diào)成糊狀，蓋上濕布或置入保濕器內(nèi)過夜，使水分均勻分布。2. 將制備好的土樣再仔細拌均一次，然后分層裝入試杯中，填樣時不應(yīng)留有空隙，用調(diào)土刀抹平。3. 將試樣杯放在測定儀的工作臺上，在圓錐上抹一薄層凡士林，轉(zhuǎn)動升降旋鈕，使錐體下降，當土樣與錐尖一接觸，將“吸放”按鈕下，圓錐儀自動下落，儀器自動記時，5秒后電磁鐵自動吸牢圓錐儀，此時便可在數(shù)顯百分表上

12、讀出圓錐儀入土深度，同一試樣測定三組入土數(shù)據(jù)。取出試樣杯，挖去錐尖入土處的凡士林，取錐體附近的試樣不少于10g，放入稱量鋁盒（測三組數(shù)據(jù)）按實驗三的方法測定含水率。4. 將全部試樣再加水或吹干并調(diào)勻，重復本2至3款的步驟分別測定第二點，第三點試樣的圓錐下沉深度及相應(yīng)含水率。（四） 實驗報告內(nèi)容：記錄并整理實驗記錄表，在雙對數(shù)坐標上繪制圓錐下沉深度與含水率關(guān)系曲線，以此求出液、塑限。液限、塑限聯(lián)合實驗記錄表工程名稱 實驗者土樣編號 計算者實驗日期 校核者試樣編號圓錐入土深度盒號盒重盒+濕土重盒+干土重濕土重干土重含水量實驗五 固結(jié)實驗 土的固結(jié)實驗是了解試樣在壓力作用下產(chǎn)生變形的過程。其目的是測

13、定試樣在有側(cè)限與軸向排水及受穩(wěn)定荷重作用下變形和壓力或孔隙比和壓力以及變形和時間的關(guān)系。通過計算求得的各項壓縮性指標，可用來分析、判別土的壓縮特性和天然土層的固結(jié)狀態(tài)，計算土工建筑物及地基的沉降等。(一) 基本原理： 固結(jié)實驗是指研究土體一維變形特性的測試方法。實驗系將試樣放在沒有側(cè)向變形的厚壁壓縮容器內(nèi)，分級施加垂直壓力，測記加壓不同時間的壓縮變形，直到各級壓力下的變形量趨于某一穩(wěn)定標準為止。然后將各級壓力下最終的變形與相應(yīng)的壓強繪制壓縮曲線圖，從而求得壓縮指標值。(二) 實驗方法和要求本實驗用快速壓縮法。學員以實驗室制備好的試樣進行實驗，要求每個學員對測試數(shù)據(jù)進行分析、整理。并完成以下工作

14、。1 計算試樣的天然孔隙比e02 計算各級荷載下變形穩(wěn)定后的孔隙比ei 根據(jù)各級荷載與其對應(yīng)的孔隙比，繪制壓縮曲線圖3 計算P=100-200KPa時的壓縮系數(shù)4 計算P=100-200KPa的壓縮模量(三) 儀器設(shè)備1 加壓設(shè)備：單杠桿式固結(jié)儀和成套的法碼2 百分表：量程為10毫米，最小分度為0.01毫米3 其它：刮土刀，秒表，簿濾紙等(四) 實驗步驟1 按需要，切取原狀試樣或制備給定容重與含水量的擾動試樣2 須把固結(jié)儀放置平穩(wěn)，并使杠桿位于升降支架之間，使之不產(chǎn)生摩擦，將帶有環(huán)刀的試樣刀口向下，再將帶有試樣的護環(huán)裝入容器內(nèi)，裝入上護環(huán)，放上濾水紙和透水石，傳壓板，使各部件之間接觸良好。一并

15、將其移放在加壓框架下對準中心3 安裝測微表，并將測微表預調(diào)5至6毫米，為了使儀器各部件和試樣上下之間接觸良好，應(yīng)加預載荷砝碼，調(diào)整測微表讀數(shù)為零4 卸去預壓荷重加第一級荷重壓力等級一般不宜過大視土的軟硬及工程情況而定，一般順序為0.25、05、1.0、2.0、3.0、4.0 (公斤cm2)?；虬丛O(shè)計要求，模擬實際加荷情況適當調(diào)整。由于實驗教學時間關(guān)系，加荷等級決定為50、100、200、300、400（kPa），且每一級荷載作沉降與時間關(guān)系曲線5 如進行膨脹實驗，則按原加荷等級分別還原，并記錄每次膨脹后測微表讀數(shù)(五) 計算1 按下式計算試樣的天然孔隙比e。ds、w分別為土粒相對密度、土粒密度

16、、土粒含水量、水的密度2 按下式計算某級荷重壓縮穩(wěn)定后的孔隙比eihi為壓力增至Pi時，土樣的穩(wěn)定變形量3 按下式計算某級荷重范圍的壓縮系數(shù)a(Mpa-1)4 按下式計算某級荷重范圍的壓縮系數(shù)Es(六) 注意事項土樣的含水量、容重、比重由實驗室制備給定，每加一級荷載應(yīng)把杠桿調(diào)平，加載或卸載時，均應(yīng)輕放輕取砝碼。(七) 思考題1 土的壓縮系數(shù)與壓縮指數(shù)有什么不同?在壓力較低的情況下能否求得壓縮指數(shù)壓縮曲線圖壓縮實驗記錄表土粒密度= 土粒相對密度ds=土粒含水量= 原始孔隙比eo=經(jīng)過時間(分)壓力(Kpa)50100200400時間讀數(shù)時間讀數(shù)時間讀數(shù)時間讀數(shù)0.51234510總變形量儀器變形

17、量試樣總變形量實驗六 直接剪切實驗抗剪強度是指土體在外力作用下抵抗剪切滑動的極限強度。直接剪切實驗是測定土體抗剪強度的一種常用方法。通常將同一土樣切取不少于三個試樣，分別在不同垂直壓力下，施加水平剪切力，求得破壞時的剪切應(yīng)力，確定土的內(nèi)摩擦角和凝聚力C。直接剪切儀按施加剪力的方式分應(yīng)變控制式和應(yīng)力控制兩種。實驗方法分快剪、固結(jié)快剪和慢剪三種：1快剪實驗是在試樣上施加垂直壓力后立即開始剪切2固結(jié)快剪實驗是試樣上施加垂直壓力，待排水固結(jié)結(jié)束后，再施加剪切力3慢剪實驗是在試樣上施加垂直壓力及剪應(yīng)力的過程中均應(yīng)使試樣充分排水固結(jié)（一）實驗方法和要求：本實驗采用快剪法進行實驗，學員以實驗室制備好的土樣做

18、實驗，要求學員對實驗的資料進行分析、整理、繪制抗剪強度f與垂直壓力P的關(guān)系曲線圖（二）儀器設(shè)備：應(yīng)變控制式直接剪切儀、量力環(huán)、百分表：量程為5-10毫米，最小分度為0.01毫米、其它：刮土刀、秒表、鋼絲鋸及濾紙或蠟紙（三）實驗步驟1用直徑6.18厘米，高2厘米的切土環(huán)刀，切取34個試樣備用2安裝好剪切盒，插入固定銷，于盒內(nèi)依次放入透水石一塊，蠟紙一張。將裝有試樣的環(huán)刀口向下，對準剪力盒口，將試樣慢慢推入剪力盒，再放入蠟紙、透水石和加壓蓋。3依次放上鋼珠及加壓框架，使儀器各部分接觸好，同時在量力環(huán)中裝好水平測微表4在試樣上加垂直壓力，其大小按設(shè)計荷重而定，一般可按l、2、3、4公斤施加，每一個試

19、樣，只須加一級荷重，并應(yīng)一次輕輕加上5加垂直壓力后，徐徐搖動手輪，使上盒剪端的鋼珠剛好與量力環(huán)接觸，調(diào)整量力環(huán)中測微表讀數(shù)為零，如不記為零須記下初始讀數(shù)6撥去固定銷釘，開動秒表，同時轉(zhuǎn)動手輪，轉(zhuǎn)速每分鐘4-12轉(zhuǎn)，以均勻速度旋轉(zhuǎn)手輪，使試件在3-5分鐘內(nèi)剪壞。當量力環(huán)中測微表指針不再前進或者出現(xiàn)后退時，表示試樣已被剪壞。在剪切過程中，應(yīng)記下每轉(zhuǎn)一周時量力環(huán)中測微表的相應(yīng)讀數(shù)7剪切結(jié)束后，反轉(zhuǎn)手輪，依次卸除垂直載荷和加壓框架等8用第二個土樣及加第二級垂直荷重，重復上述步驟進行實驗，直至四個土樣剪切完（四）計算及制圖（五）注意事項1開始剪切時，切記撥去剪力盒插銷，否則實驗報廢，而且容易損壞儀器2施

20、加垂直荷載時，應(yīng)輕輕放下，避免沖擊、震動3搖動手輪時應(yīng)盡量作到連續(xù)速度均勻，切不可中途停頓4垂直壓力越大，抗剪強度也愈大，當場計算一下，如不對應(yīng)重新取樣實驗(二) 思考題1 為什么不同實驗方法，有的試樣兩端放濾紙，有的放隔水紙?2 應(yīng)力控制式和應(yīng)變控制式直剪儀有什么不同特點?應(yīng)變式直接剪切實驗記錄表一工程名稱 實驗者土樣編號 計算者實驗日期 校核者 垂直壓力 KPa 量力環(huán)系數(shù)C1Kpa/0.01毫米手輪轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)/分 抗剪強度KPa手輪轉(zhuǎn)數(shù)量力環(huán)內(nèi)測微表讀數(shù)剪切變形剪應(yīng)力轉(zhuǎn)0.01毫米0.01毫米KPa（1）（2）(3)(4)（3）=（1）×20-（2）(2) ×C1123

21、45678910111213141516171819202122232425應(yīng)變式直接剪切實驗記錄表二工程名稱 實驗者土樣編號 計算者實驗日期 校核者垂直壓力KPa100200300400手輪轉(zhuǎn)數(shù)量力環(huán)良表讀數(shù)（0.01mm）剪切位移（0.01mm）儀器編號 量力環(huán)率定系數(shù) Kpa/0.01mm粘聚力C 內(nèi)摩擦角實驗七 土的三軸壓縮實驗一、 基本原理：三軸壓縮實驗是用橡皮膜包封一圓柱狀試樣，置于透明密封容器中，然后向容器內(nèi)通入液體并加壓力，使試樣各方向受到均勻的液體壓力(即最小主應(yīng)力力)，此后在試樣兩端通過活塞桿逐漸施加豎向壓力，則最大主應(yīng)力，一直加到試樣破壞為止。根據(jù)極限平衡理論，此時試樣內(nèi)

22、部應(yīng)力狀態(tài)可以用破裂時的最大和最小主應(yīng)力繪制摩爾圓表示。同一土樣可取三個以上的試樣，分別在不同周圍壓力(即最小主應(yīng)力)下，在不同垂直壓力(最大主應(yīng)力，)作用下剪壞，并在同座標中繪制相應(yīng)的摩爾圓，這些摩爾破裂圓的包絡(luò)線即為該土的抗剪強度曲線。通常以近似的直線表示，其傾角為Øu，在縱軸上的截距為Cu 三軸剪切實驗和直接剪切實驗相比具有如下優(yōu)點：可以控制試樣排水條件，特別對含水率高的粘性土的快剪實驗；受力狀態(tài)表明，可以控制大小主應(yīng)力，以避免儀器本身摩擦阻力的影響：剪切面能沿最弱面剪斷，能準確地測定土的孔隙水壓力及體積的變化。然而，三軸剪切實驗操作復雜，所需土樣較多；其次如主應(yīng)力方向固定不變

23、，實驗是在1=3軸對稱情況下進行的，這些都與實際情況有所不同。真三軸儀(13)能正確地測定土的強度。 三軸剪切儀分為應(yīng)變控制式和應(yīng)力控制式兩種，前者操作方便，應(yīng)用廣泛，后者除施加軸向壓力不同外，主要部件與前者相同，操作比較麻煩，難以測定應(yīng)力應(yīng)變曲線上的峰值，但對于測固結(jié)排水的抗剪強度以及測定土的長期強度及靜變形模量等仍有一定用途。 根據(jù)排水條件不同，三軸剪切實驗分為三種類型：即不固結(jié)不排水剪、固結(jié)不排水剪和同結(jié)排水剪。實驗方法的選擇應(yīng)根據(jù)工程情況、土的性質(zhì)、建筑物施工和運用條件及所采用的分析方法而定1 不固結(jié)不排水剪實驗，是在整個實驗過程中，從加周圍壓力和增加軸向壓力直至剪壞為止，均不允許試樣

24、排水。對不飽和試樣可測得總抗剪強度參數(shù)2 固結(jié)不排水剪實驗，是先使試樣在某一周圍壓力下固結(jié)排水，然后保持在不排水情況下，增加軸向壓力直至剪壞為止?？蓽y得總抗剪強度參數(shù)或有效抗剪強度參數(shù)和孔隙水壓力系數(shù)。3 固結(jié)排水剪實驗，是在整個實驗過程中允許試樣充分排水，即在某一周圍壓力下排水固結(jié)后，在充分排水的情況下增加軸向壓力直至剪壞為止?？梢詼y得有效抗剪強度參數(shù) 關(guān)于固結(jié)問題有兩種采用法，一種是以固結(jié)排水量達到穩(wěn)定作為固結(jié)的標準，另一種是以孔隙水壓力完全消散或按 曲線估算主固結(jié)完成時間作標準。根據(jù)國內(nèi)外的經(jīng)驗，一般以固結(jié)度達到固結(jié)的95-100作為固結(jié)標準。本實驗采用應(yīng)變控制式三軸儀，主要測定原狀粘性

25、土的強度指標二、 儀器設(shè)備1 應(yīng)變控制式三軸儀2 切土盤(切取較軟的土)或切土器(切取較硬的土)3 承膜筒、對開模4 其它：橡皮膜、烘箱、秒表、天平、干燥器、稱量盒、切土刀、鋼絲鋸、濾紙、卡尺等三、 操作步驟1 檢查儀器(1) 周圍壓力的精度要求達到最大壓力的1，根據(jù)試樣的強度大小，選擇不同量程的量力環(huán)，使最大軸向壓力的精度不小于1(2) 排除孔隙壓力測量系統(tǒng)的氣泡(3) 檢查排水管路是否暢通活塞在軸套內(nèi)滑動是否正常，連接處有無漏水現(xiàn)象，檢查完畢后，關(guān)閉周圍壓力閥、孔隙壓力閥和排水閥以備使用(4) 檢查橡皮膜是否漏氣，將膜內(nèi)充氣，扎緊兩端，然后在水下檢查有無漏氣2 制備試樣（1） 如果土樣較軟

26、弱，則用鋼絲鋸或削土刀取一稍大于規(guī)定尺寸的土柱，放在切土盤的上下圓盤之間用鋼絲鋸或削土刀緊靠側(cè)板，由上往下細心切削邊切邊轉(zhuǎn)動圓盤，直到試樣被削成規(guī)定的直徑為止，然后削平上下兩端。如果土樣堅硬，可先用削土刀切取一稍大于規(guī)定尺寸的土柱，上下兩端削平，按試樣所要求的層次方向，平放在切土器，在切土器內(nèi)壁上涂一薄層油，將切土器刃口向下對準土樣，邊削土樣邊壓切土器。將試樣取出，按要求高度將兩端削平。若試樣表面因遇有礫石而成孔洞，允許用土填補（2） 將削好的試樣稱量，用卡尺測量試樣平均直徑D3 安裝試樣不固結(jié)不排水剪(1) 將試樣放在試樣底座的不透水板上，在試樣頂部放置不透水試樣帽。(2) 將橡皮膜套在承膜

27、筒內(nèi)，兩端翻過來，從吸嘴吸氣，使膜緊貼承膜筒內(nèi)壁，然后套在試樣外，放氣，翻起橡皮膜，取出承膜筒，用橡皮圈將橡皮膜分別扎緊在試樣底座和試樣帽上(3) 裝上壓力室外罩，安裝時先將活塞提高，以免碰撞試樣，然后將活塞對準試樣帽中心，并均勻地旋緊螺絲，再將量力環(huán)對準活塞(4) 開排氣孔、向壓力室充水，當水從排氣孔溢出時，關(guān)閉排氣孔(5) 打開周圍壓力閥，施加所需的周圍壓力。周圍壓力大小應(yīng)與工程的實際荷重相適應(yīng)，并盡可能使最大周圍壓力與土體的最大實際荷重大致相等，一般可按100、200、300、400KPa施加(6) 旋轉(zhuǎn)手輪， 當量力環(huán)的測微表微動，表示活塞已與試樣帽接觸，然后將量力環(huán)的測微表和變形測微

28、表的指針調(diào)整到零位4 試樣剪切 不固結(jié)不排水剪(加圍壓后不固結(jié)立即剪切)（1） 開動馬達，接上離合器進行剪切，剪切應(yīng)變速率取每分鐘0.5-1.0%。開始階段，試樣每產(chǎn)生垂直應(yīng)變(1)0.3-0.4%,測記量力環(huán)測微表讀數(shù)和垂直變形測微表讀數(shù)各一次，當接近峰值應(yīng)加密讀數(shù)。如試樣特別脆硬或軟弱，可酌情加密或減少測讀的次數(shù)（2） 當出現(xiàn)峰值后，再繼續(xù)進行實驗，使產(chǎn)生3-5%的垂直應(yīng)變，或剪至總垂直應(yīng)變達15%后停止實驗，若量力環(huán)讀數(shù)無明顯減少，則垂直應(yīng)變進行到20%（3） 實驗結(jié)束后，先關(guān)電機開關(guān)，依次關(guān)閉圍壓力閥，倒轉(zhuǎn)手輪，然后打開排氣孔，排去壓力室內(nèi)的水，拆除壓力室，擦干試樣周圍的水分，脫去試樣

29、外的橡皮膜。對其余的幾個試樣，在不同的圍壓下按上述方法進行剪切實驗四、 成果整理（1） 試樣面積效正：A=式中：1軸向應(yīng)變，H/H0 H0、A0試樣起始高度、面積（2） 計算主應(yīng)力差：1-3= （3） 繪制主應(yīng)力圓和強度包絡(luò)線以法向應(yīng)力為橫坐標，剪切應(yīng)力為縱坐標。在橫坐標上以為圓心，以為半徑，繪制破損總應(yīng)力圓。在繪制不同周圍壓力下的應(yīng)力圓后，作諸圓的包絡(luò)線，該包絡(luò)線的傾角為Øu，包絡(luò)線在縱軸的截距為Cu(總應(yīng)力)不固結(jié)不排水剪三軸實驗表二軸向變形軸向應(yīng)變校正面積鋼環(huán)系數(shù)1-30.01mm1(%)N/0.01不固結(jié)不排水剪三軸實驗記錄表一時間軸向變形量力環(huán)內(nèi)測微表讀數(shù)剪應(yīng)力備注0.01mm0.01mmKPa三軸壓縮實驗的應(yīng)力圓及強