第一章土工试验及测试 表1-1不同应力路径的三轴试验应力特点(加载时 验 HC CTC CTE TC RTC RTE 名称|静水压缩常规三常规三轴三轴压缩|三轴伸长|减压三轴减压三轴三轴等比 (各向等)轴压缩伸长挤(p=e) 主要应三个主应围压不轴向应力平均主应平均主应轴向应力围压不变常应力比 力特点力相等 力不变力不变不变 o/o =k d。"ok △ △o/k b() 0°1(30°)0(-30°)|1630°0(30°)|130°0(309 2.三轴试验的一些问题 尽管三轴试验应力状态比较简单,边界影响也不是很严重,但仍存在一些问题。 (1)边界条件的影响 由于顶帽和底座与试样间的摩擦力,使试样两端存在剪应力,从而形成对试样的附加约束,这 样在压缩试验中试样破坏时呈鼓形而拉伸试验时试样呈腰鼓形(颈缩)。这使试样中应力、应变不均 匀,同时使周围压力σ变化。有人对此进行专门研究和采用滚珠、润滑来消除端部约束。改变顶帽 和底座形状消除变形不均匀。另一个约束来自于橡皮膜对试验的约束,它也等于增加了室压σ。另 外,当进行很小室压三轴试验时,试样与顶帽的自重,压力室静水压力加压活塞的自重及它与活塞 轴套间摩擦等因素的影响也都应考虑。像制样时过度拉伸橡皮膜,也可产生对试样的附加轴向应力 砂土制样施加真空增加有效围压。 (2)关于体应变及孔压量测 对于饱和土试样的排水试验,可通过与试样连通的量水管量测试样体积变化。而对于非饱和土, 可以通过量测压力室的体积变化(扣除加压活塞移动引起的体积变化)。这时,一般压力室分为内外 两室,充满相同压力的水,量测内筒内体积的变化可推算试样体积的变化 对于粗粒土,压力室的压力水会使橡皮膜嵌入试样表面,形成麻面,亦即膜嵌入的影响 ( Membrane penetration)对于均匀的粗粒土,在室压变化情况下,它对试验的体变量测影响很大 使量测的试样体积压缩量放大了。这一影响与试样的密度、颗粒尺寸和形状及土的级配有关;与膜 厚度和模量有关;也与室压σ的变化有关。人们力图用不同方法率定或消除这一影响。对于常规三第一章    土工试验及测试 8 2. 三轴试验的一些问题 尽管三轴试验应力状态比较简单，边界影响也不是很严重，但仍存在一些问题。 (1)    边界条件的影响 由于顶帽和底座与试样间的摩擦力，使试样两端存在剪应力，从而形成对试样的附加约束，这 样在压缩试验中试样破坏时呈鼓形而拉伸试验时试样呈腰鼓形（颈缩）。这使试样中应力、应变不均 匀，同时使周围压力σ c 变化。有人对此进行专门研究和采用滚珠、润滑来消除端部约束。改变顶帽 和底座形状消除变形不均匀。另一个约束来自于橡皮膜对试验的约束，它也等于增加了室压σ c 。另 外，当进行很小室压三轴试验时，试样与顶帽的自重，压力室静水压力加压活塞的自重及它与活塞 轴套间摩擦等因素的影响也都应考虑。像制样时过度拉伸橡皮膜，也可产生对试样的附加轴向应力； 砂土制样施加真空增加有效围压。 (2)    关于体应变及孔压量测 对于饱和土试样的排水试验，可通过与试样连通的量水管量测试样体积变化。而对于非饱和土， 可以通过量测压力室的体积变化（扣除加压活塞移动引起的体积变化）。这时，一般压力室分为内外 两室，充满相同压力的水，量测内筒内体积的变化可推算试样体积的变化。 对于粗粒土，压力室的压力水会使橡皮膜嵌入试样表面，形成麻面，亦即膜嵌入的影响 （Membrane penetration）。对于均匀的粗粒土，在室压变化情况下，它对试验的体变量测影响很大， 使量测的试样体积压缩量放大了。这一影响与试样的密度、颗粒尺寸和形状及土的级配有关；与膜 厚度和模量有关；也与室压σ c 的变化有关。人们力图用不同方法率定或消除这一影响。对于常规三