土壤三轴（UU）实验 饱和（UU）压缩试验检测

什么是三轴试验？

典型的三轴试验涉及将高度直径比为2:1的密封圆柱形土壤试样限制在加压压力室中，以模拟定义的应力条件。对试样进行剪切，直到破坏，从而确定其剪切强度特性。试样通常先饱和，固结，*后剪切，大多在压缩条件下。

当然，还可以使用正确的设备进行一些的测试。例如，带有可形成真空附件的顶盖（在加载框架、荷载传感器和试样之间创建刚性连接所必需的）允许在拉伸条件下进行三轴测试、应力路径或K0测试。必须对受不同应力和排水条件影响的未扰动、重塑或压实的试样进行测试（见下文图1和图2），以模拟现场的应力。样品尺寸从38毫米到100毫米不等，但只要使用正确的设备，也可以使用更大的样品。

图1-标准三轴测试中的应力条件。

图2-总应力/有效应力

σ1或σV = 轴向/垂直应力

σ3 或σh =围压/水平压力

u = 孔隙水压力（PWP）

为什么进行三轴试验？

三轴试验是岩土工程中用途*广泛、*全面、*广泛执行的试验之一。下表1列出了三轴测试可以评估的*常见工程问题。

浅层地基引起的不同应力条件示例

浅层地基和开挖相结合引起的不同应力条件的例子。

其他一些测试更容易执行，如标准直接剪切测试，但这些测试没有像不允许控制试样的排水量以及进行孔隙压力测量那样全面。三轴试验有助于计算重要的土壤参数，如内聚力（c’）、摩擦角（φ’）和待确定的剪切强度。三轴试验还可用于确定其他变量，如剪切刚度G和渗透率k。

三轴试验类型

实验室可以进行三项基本的三轴试验，每项试验都允许观察不同工程应用的土壤响应：

不固结不排水测试（UU），也称为快剪三轴测试

固结不排水测试（CU）

固结排水测试（CD）

UU三轴试验也称为总应力试验，CU/CD三轴试验也称为有效应力试验。UU三轴试验通常用于短期工程问题，CU和CD三轴试验用于评估长期工程问题。

不固结不排水（UU）

用这种方法，以总应力来测量剪切强度。土壤试样不进行固结，必须保持其原始结构和含水量，使其抗压强度取决于现场的静态应力水平。

通常对从同一样品中获得的三个试样进行测试，每个试样都受到不同的围压。在土壤完全饱和状态下，每次试验的剪切强度都是一样的，称为“不排水的剪切强度” 。另一种称为无侧限（UCS）的测试也可以使用三轴系统进行，只需将限制压力设置为零。