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直剪试验和三轴试验优缺点(简述直剪试验和三轴试验的类型?)

时间:2023-11-30 本站 点击:0

试比较直剪实验和三轴实验中土样的应力状态有什么不同?

直接剪切试验分为:慢剪(CD)、快剪(UU)和固结快剪(CU)。慢剪也称排水固结慢剪,是指土样在垂直压力作用下,待充分排水固结达稳定后,再缓慢施加水平剪力,使剪力作用也充分排水固结,直至土样破坏;快剪也称不排水剪,保持土样含水率不变的情况下对土样快速进行剪切试验;固结快剪也称固结不排水剪,保持土样的含水率不变,对土样进行快速剪切试验。

(1)土的内聚力主要由土粒间结合水形成的水胶连结或毛细水连结组成。因此,土的内聚力与土的含水率有很大关系,慢剪(CD)试验将土中的水充分排出,土的内聚力减小,而固结快剪(CU)试验保持了土的含水率,土的内聚力较大;快剪(UU)实验土样没有进行固结,土的胶结状态较好,所以快剪实验所测得的内聚力大于固结快剪(CU)。(2)土的内摩擦角反应了土颗粒的粗糙程度,其正切值也成为内摩擦系数,土颗粒之间愈密实、作用的正压力愈大土的内摩擦系数愈大。根据太沙基的有效应力原理,土的有效应力等于总应力减去水压力,快剪(UU)与固结快剪(CU)比较,快剪土样没有固结,土样的密实程度也不高,所以土的内摩擦角较小。而固结慢剪与固结快剪相比,固结快剪(CU)的土样含水率较高,土的有效应力较小,作用在剪切面上的正应力较小,所以固结快剪(CU)实验所测得的内摩擦角比固结慢剪(CD)实验所测得的内摩擦角较小。综上,内聚力:UUCUCD,内摩擦角CDCUUU。

三轴实验分为真三轴和加三轴。真三轴实验仪器复杂,现在国内实验室常见的是假三轴实验仪,即对土样施加一个均匀的“环压”也就是模拟第一主应力等于第二主应力。

三轴压缩实验与直剪实验相比具有哪些优点

(1)不固结不排水试验 试样在施加周围压力和随后施加竖向压力直至剪切破坏的三轴压缩仪的突出优点是能较为严格地控制排水条件以及可以量测试件中孔隙水

三轴试验的作用和好处?

1.在地下水位以下的含水层中,都应该是饱和土,但在取土过程中,由于卸载膨胀,气泡进了试样,因此饱和度可能不高,需要对试样进行预饱和以后才能做不固结不排水剪试验,此时的强度包线,应该是一条水平线。2.粉土在地下水位以下肯定也是饱和的,但取样过程中含水量、饱和度的变化比较厉害,结构扰动也比较厉害,因此试样的饱和度可能比较低。3.由于直剪仪的固有缺点,国际上都已经不用了,但我国还是主要设备。4.如果要测定不固结不排水强度,只能用三轴试验,有的地方用直剪快剪来替代,但这种替代是不科学的。因为直剪试验无法预饱和试样,且仪器无法控制不排水条件,做的结果并不满足不排水强度的基本要求。5. 三轴试验方法的选择与水位上下无关,水位只涉及有效覆盖压力的大小; 6. UU试验测定的是天然状态的强度,而CU试验测定的是抗剪强度随剪切面上法向应力变化的规律,即强度包线的两个参数; 7. 你们做饱和黏性土的UU试验,如果包线的倾角比较大,那肯定是试样的饱和度比较小了,或者没有经过预饱和处理试样。饱和土的UU试验内摩擦角肯定是接近于零。

三轴压缩试验的优、缺点有哪些?

一、优点:

1、直剪结构简单,易于操作。

2、能够严格控制试件的排水条件。

3、可以量测土样中孔隙水压力,从而获得土中有效应力的变化情况。

4、轴压缩试验中试件的应力状态比较明确,剪切破坏时的破裂面在试件的最弱处。

二、缺点:

1、验试期间不能严格控制排水条件,不能测量孔隙水压力。

扩展资料

三轴压缩试验仪器设备:

1、常用的三轴仪,按施加轴向压力方式的不同,分为应变控制式和应力控制式两种。

2、应变控制式三轴仪。

包括压力室、试验机、施加周围压力和垂直压力系统、体积变化和孔隙压力量测系统等。

3、附属设备:击实简、饱和器、切土盘、切土器和切土架、分样器、承膜筒、天平、量表、橡皮膜等。

参考资料来源:百度百科-三轴压缩试验

直剪试验土地抗剪强度测定方法有哪些缺点?

直剪试验优缺点

优点:直剪仪构造简单,操作方便。

缺点:

①剪切面限定在上下盒之间的平面,而不是沿土样最薄弱面剪切破坏。

②剪切面上剪应力分布不均匀,土样剪切破坏先从边缘开始,在边缘发生应力集中现象。

③剪切过程中,土样剪切面逐渐缩小,而计算抗剪强度时却按土样的原截面积计算的。

④试验时不能严格控制排水条件,不能测量孔隙水压力。

三轴压缩试验的优缺点

优点:

①严格控制排水条件,可以量测孔隙水压力变化。

②应力状态明确,破裂面是最弱处。

③结果比较可靠,还可以测定土的其它力学性质。

缺点:试件中主应力σ2=σ3,实际土体受力状态未必属于这类轴对称情况,且费用较高。


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