本文引用GB/T 50123-2019《土工试验方法标准》中三轴压缩试验-固结不排水剪试验
1.试样的安装应按下列步骤进行:
1) 开孔隙压力阀及量管阀,使压力室底座充水排气,并关阀。然后放上试样,试样上端放一湿滤纸及透水板。在其周围贴上7条~9条浸湿的滤纸条,滤纸条宽度为试样直径的1/5~1/6。滤纸条两端与透水石连接,当要施加反压力饱和试样时,所贴的滤纸条必须中间断开约试样高度的1/4,或自底部向上贴至试样高度3/4处。
2) 应按本标准第4.1条第2款的规定将橡皮膜套在试样外。橡皮膜下端扎紧在压力室底座上。
3) 用软刷子或双手自下向上轻轻按抚试样,以排除试样与橡皮膜之间的气泡。对于饱和软黏土,可开孔隙压力阀及量管阀,使水徐徐流人试样与橡皮膜之间,以排除夹气,然后关闭。
4) 开排水管阀,使水从试样帽徐徐流出以排除管路中气泡,并将试样帽置于试样顶端。排除顶端气泡,将橡皮膜扎紧在试样帽上。
5) 降低排水管,使其水面至试样中心高程以下20cm~40cm,吸出试样与橡皮膜之间多余水分,然后关排水管阀。
6) 应按本标准第4.1条第3款、第4款的规定,装上压力室罩并注满水。然后放低排水管使其水面与试样中心高度齐平,测记其水面读数,并关排水管阀。
2.试样排水固结应按下列步骤进行:
1) 使量管水面位于试样中心高度处,开量管阀,测读传感器,记下孔隙压力起始读数,然后关量管阀。
2) 施加周围压力应符合本标准第4.1条第5款的规定,并调整负荷传感器或测力计、轴向位移传感器或位移计的读数。
3) 打开孔隙压力阀,测记稳定后的孔隙压力读数,减去孔隙压力计起始读数,即为周围压力与试样的初始孔隙压力。
4) 开排水管阀,按0min、0.25min、1min、4min、9min…时间测记排水读数及孔隙压力计读数。固结度至少应达到95%,固结过程中可随时绘制排水量△V与时间平方根或时间对数曲线及孔隙压力消散度与时间对数曲线。若试样的主固结时间已经掌握,也可不读排水管和孔隙压力的过程读数。
5) 当要求对试样施加反压力时,则应符合本标准第3.2条第3款的规定。关体变管阀,增大周围压力,使周围压力与反压力之差等于原来选定的周围压力,记录稳定的孔隙压力读数和体变管水面读数作为固结前的起始读数。
6) 开体变管阀,让试样通过体变管排水,并应按本标准第5.2条第2款~第4款的规定进行排水固结。
7) 固结完成后,关排水管阀或体变管阀,记下体变管或排水管和孔隙压力的读数。开动试验机,到轴向力读数开始微动时,表示活塞已与试样接触,记下轴向位移读数,即为固结下沉量△h。依此算出固结后试样高度h。然后将轴向力和轴向位移读数都调至零。
8) 其余几个试样按同样方法安装试样,并在不同周围压力下排水固结。
5.3剪切试样应按下列步骤进行:
1剪切应变速率宜为0.05%/min~0.10%/min,粉土剪切应变速率宜为0.1%/min~0.5%/min;
2开始剪切试样。测力计、轴向变形、孔隙水压力的测记应符合本标准第5.2条第3款、第4款规定;
3试验结束后,关闭电动机,下降升降台,开排气孔,排去压力室内的水,拆除压力室罩,揩干试样周围的余水,脱去试样外的橡皮膜,描述破坏后形状,称试样质量,测定试验后含水率。
3.固结排水剪试验
试样的安装、固结应按本标准第5.1条、第5.2条的规定进行。
试样的剪切应按本标准第5.3条的规定进行,但在剪切过程中应打开排水阀。剪切速率宜为0.003%/min~0.012%/min。
4.一个试样多级加荷试验
不固结不排水剪试验应按下列步骤进行:
1) 试样的安装应符合本标准第4.1条的规定。
2) 施加第一级周围压力,试样剪切应符合本标准第4.2条第1款的规定。当测力计读数达到稳定或出现倒退时,测记轴向位移和测力计读数,关闭电机停止剪切,将轴向压力退至零。
3) 施加第二级周围压力。此时测力计因施加周围压力而增加,应重新调至原来读数值,然后升高升降台。当测力计读数微动时,表示试样帽与测力系统重新接触,再按原剪切速率剪切,直至测力计读数稳定或接近稳定为止。按此进行其余各级周围压力的试验。最后一级周围压力下的剪切累积应变不应超过20%。
4) 试验结束后,关周围压力阀,拆除压力室罩,取下试样称量,并测定剪切后的含水率。