本文引用GB/T 50123-2019《土工试验方法标准》中三轴压缩试验-试样的制备和饱和

1．试样制备应按下列步骤进行：

1试样高度h与直径D之比(h/D)应为2.0～2.5,直径D分别为39.1mm、61.8mm及101.0mm。对于有裂隙、软弱面或构造面的试样，直径D宜采用101.0mm。

2.原状土试样制备应按下列规定进行：

1)对于较软的土样，先用钢丝锯或削土刀切取一稍大于规定尺寸的土柱，放在切土盘(图2.1-4)的上、下圆盘之间。再用钢丝据或削土刀紧靠侧板，由上往下细心切削，边切削边转动圆盘，直至土样的直径被削成规定的直径为止。然后按试样高度的要求，削平上下两端。对于直径为10cm的软黏土土样，可先用原状土分样器(图2.1-6)分成3个土柱，再按上述的方法切削成直径为39.1mm的试样；

2)对于较硬的土样，先用削土刀或钢丝锯切取一稍大于规定尺寸的土柱，上、下两端削平，按试样要求的层次方向放在切土架上，用切土器(图2.1-5)切削。先在切土器刀口内壁涂上一薄层油，将切土器的刀口对准土样顶面，边削土边压切土器，直至切削到比要求的试样高度高约2cm为止，然后拆开切土器，将试样取出，按要求的高度将两端削平。试样的两端面应平整，互相平行，侧面垂直，上下均匀。在切样过程中，当试样表面因遇砾石而成孔洞时，允许用切削下的余土填补；

3)将切削好的试样称量，直径为101.0mm的试样应准确至1g;直径为61.8mm和39.1mm的试样应准确至0.1g。取切下的余土，平行测定含水率，取其平均值作为试样的含水率。试样高度和直径用卡尺量测，试样的平均直径应按下式计算：

D₀=(D₁+2D₂+D₃)/4

式中：D₀——试样平均直径(mm);

D₁、D₂、D₃——试样上、中、下部位的直径(mm)。

4)对于特别坚硬的和很不均匀的土样，当不易切成平整、均匀的圆柱体时，允许切成与规定直径接近的柱体，按所需试样高度将上下两端削平，称取质量，然后包上橡皮膜，用浮称法称试样的质量，并换算出试样的体积和平均直径。

3.扰动土试样制备的击实法应按下列步骤进行：

1)选取一定数量的代表性土样。直径为39.1mm的试样约取2kg,直径为61.8mm和101.0mm试样分别取10kg和2 0kg。经风干、碾碎、过筛，筛的孔径应符合本标准表3.1的规定，测定风干含水率，按要求的含水率算出所需加水量；

表3.1土样粒径与试样直径的关系(mm)

2)将需加的水量喷洒到土料上拌匀，稍静置后装人塑料袋，然后置于密闭容器内至少20h,使含水率均匀。取出土料复测其含水率。含水率的最大允许差值应为±1%。当不符合要求时，应调整含水率至符合要求为止；

3)击样筒的内径应与试样直径相同。击锤的直径宜小于试样直径，也可采用与试样直径相等的击锤。击样筒壁在使用前应洗擦干净，涂一薄层凡士林；

4)根据要求的干密度，称取所需土质量。按试样高度分层击实，粉土分3层～5层，黏土分5层～8层击实。各层土料质量相等。每层击实至要求高度后，将表面刨毛，再加第2层土料。如此继续进行，直至击实最后一层。将击样筒中的试样两端整平，取出称其质量。

4.砂土试样制备应按下列步骤进行：

1)根据试验要求的试样干密度和试样体积称取所需风干砂样质量，分三等份，在水中煮沸，冷却后待用；

2)开孔隙压力阀及量管阀，使压力室底座充水。将煮沸过的透水板滑入压力室底座上，并用橡皮带把透水板包扎在底座上，以防砂土漏入底座中。关孔隙压力阀及量管阀，将橡皮膜的一端套在压力室底座上并扎紧，将对开模套在底座上，将橡皮膜的上端翻出，然后抽气，使橡皮膜贴紧对开模内壁(图2.1-8);

3)在橡皮膜内注脱气水约达试样高的1/3。用长柄小勺将煮沸冷却的一份砂样装入膜中，填至该层要求高度。对含有细粒土和要求高密度的试样，可采用干砂制备，用水头饱和或反压力饱和；

4)第1层砂样填完后，继续注水至试样高度的2/3,再装第2层砂样。如此继续装样，直至模内装满为止。如果要求干密度较大，则可在填砂过程中轻轻敲打对开模，使所称出的砂样填满规定的体积。然后放上透水板、试样帽，翻起橡皮膜，并扎紧在试样帽上；

5)开量管阀降低量管，使管内水面低于试样中心高程以下约0.2m,当试样直径为101mm时，应低于试样中心高程以下约0.5m。在试样内产生一定负压，使试样能站立。拆除对开模，测量试样高度与直径应符合本标准第3.1条第2款第3项的规定，复核试样干密度。各试样之间的干密度最大允许差值应为±0.03g/cm³。

2．试样饱和宜选用下列方法：

1）抽气饱和法：应将装有试样的饱和器置于无水的抽气缸内，进行抽气，当真空度接近当地1个大气压后，应继续抽气，继续抽气时间宜符合表3.2的规定。

表3.2不同土性的抽气时间(h)

当抽气时间达到表3.2的规定后，徐徐注入清水，并保持真空度稳定。待饱和器完全被水淹没即停止抽气，并释放抽气缸的真空。试样在水下静置时间应大于10h,然后取出试样并称其质量。

2）水头饱和法：适用于粉土或粉土质砂。应按本标准第3.1条第4款第1项～第5项规定的步骤安装试样，试样顶用透水帽，然后施加20kPa的周围压力，并同时提高试样底部量管的水面和降低连接试样顶部固结排水管的水面，使两管水面差在1m左右。打开量管阀、孔隙压力阀和排水阀，让水自下而上通过试样，直至同一时间间隔内量管流出的水量与固结排水管内的水量相等为止。当需要提高试样的饱和度时，宜在水头饱和前，从底部将二氧化碳气体通入试样，置换孔隙中的空气。二氧化碳的压力宜为5kPa～10kPa,再进行水头饱和。

3．反压力饱和法：

试样要求完全饱和时，可对试样施加反压力。

1)试样装好后装上压力室罩，关孔隙压力阀和反压力阀，测记体变管读数。先对试样施加20kPa的周围压力预压，并开孔隙压力阀待孔隙压力稳定后记下读数，然后关孔隙压力阀；

2)反压力应分级施加，并同时分级施加周围压力，以减少对试样的扰动，在施加反压力过程中，始终保持周围压力比反压力大20kPa,反压力和周围压力的每级增量对软黏土取30kPa;对坚实的土或初始饱和度较低的土，取50kPa～70kPa;

3)操作时，先调周围压力至50kPa,并将反压力系统调至30kPa,同时打开周围压力阀和反压力阀，再缓缓打开孔隙压力阀，待孔隙压力稳定后，测记孔隙压力计和体变管读数，再施加下一级的周围压力和反压力；

4)计算每级周围压力下的孔隙压力增量△u,并与周围压力增量△ơ₃比较，当孔隙水压力增量与周围压力增量之比△u/△o₃>0.98时，认为试样饱和；否则应按本标准第

3.2条第3款的规定重复，直至试样饱和为止。