土 工 试 验 报 告
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班 级： 组 号： 姓 名：
同组人： 成 绩：
河北工业大学土木工程学院
2016年5 月 18 日
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试验一 土的基本物理指标的测定
（一）记录
土样编号_________________ 班 组_________________ 试验日期
_________________ 姓 名_________________
1．密度试验记录表（环刀法） 环刀质环刀加土质环刀量 量 号 / g / g 402 43.53 168.2 土质量 / g 环刀容积 / cm3 60 密 度 / g/cm3 平均重度 / kN/m3 124.7 126.7 2.07 2.10 20.85 238 43.57 169.6 60 2．含水率试验记录表（烘干法）
盒质量 盒加湿盒加干盒号 / g 土质量 / 土质量 / g g 16.92 48.60 41.69 A35 118 15.55 50.19 42.57 水质量 / g 6.91 7.62 干土质量 / g 24.77 27.02 含水率 / % 27.9 28.2 平均含水率 / % 28.1
3．界限含水率试验
• 液限试验记录表（圆锥仪液限试验） 盒质量 盒加湿盒加干水质盒号 / g 土质量 / 土质量 / 量 g g / g 142 15.87 42.13 37.37 4.76 071 15.31 25.28 23.6 1.68 干土质量 / g 21.5 8.29 液限 / % 0.22 0.20 液限平均值 / % 0.21
• 塑限试验记录表（滚搓法） 盒质盒加湿盒加干盒号 量 土质量 土质量 / g / g / g 128 073 16.64 16.33 41.77 52.00 35.00 42.46 水质量 / g 6.77 9.54 干土质量 / g 18.36 26.13 塑限 / % 0.36 0.36 塑限平均值 / % 0.36
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• 液、塑限联合测定法试验记录表 圆锥下盒质 盒加湿盒加干沉 量 / g 土质量 / 土质量 / 盒号 g g 深度 / mm A64 16.05 56.20 48.98 3.2 142 15.87 42.13 37.37 16.9 7.9 118 15.55 50.19 48.60 52.00 42.57 41.69 42.46 水质 干土质量 / g 量 / g 含水率 / % 液限 / % 塑限 / % 7.22 4.76 7.62 6.91 9.54 6.77 32.93 21.50 27.02 21.9 22.1 28.2 28.1 22 10mm 17mm A35 16.92 073 16.33 128 16.64 24.77 27.9 26.13 36.5 41.77 35.00 18.36 36.9 36.7
注：圆锥下沉深度与含水率的双对数坐标关系曲线绘制于图 1 之中。
含水率 / %
图 1 圆锥入土深度与含水率关系曲线
（二）试验成果汇总和计算 1．试验测定数据 2．计算参数 ã = 20.85 kN/m3 w = 28.1 % w L = 36 % w p = 21 % 根据备注表 1，由 w L 查表得 d s = 2.7 3．依上述计算结果判定
• e= (1+w)dsγw /γ−1= 0.65 • Sr =wds /e=1.16 • I P = w L – w P = 15 • I L = (w L – w) / I P =0.527 • 土的分类名称：粘性土
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• 试验土样所处的状态： 可塑状态
（三）思考与分析
1．土样烘干时，为什么要控制温度为 105~110°C？ 避免把强吸着水蒸发
2．环刀尺寸（直径、高度、壁厚、容积）对试验成果有何影响？ 环刀的直径越大，高度越小，容积越大，实验的误差越小 3．试分析搓条法的理论依据及存在的主要问题。
存在主要问题：不容易掌握其方法，是要依据多年的经验来判断。
备注：土粒比重与土的矿物成分有关，其值一般为 2.65~2.75，由于土粒比重的测定方法较为复杂。且同一地区、同类土的比重变化不大，故除重大建筑物外，一般可不做比重试验，而采用地区的经验值。
当缺乏地区的经验值时，对于黏性土，可取津地区液限wL 和比重
备注表 1 天津地区液限 wL 和比重 s 关系表（录自天津市勘察院资料）
d
s = 2.70~2.75；对于砂土可取
d
s = 2.65。天
d
s 关系如备注表 1 所示。
d
wL / % ＜26 2.69 26∼28.6 2.70 28.7∼30.6 2.71 30.7∼34.2 2.72 34.3∼36.2 2.73 36.3∼37.6 2.74 37.7∼45 2.75 45.1∼51.4 2.76 ＞51.4 2.77 ds
试验二 颗粒分析试验（密度计法）
班 组_______________________ 姓 名_______________________ 密度计号 7 量 筒 号 7 烧 瓶 号 7 比重校正系CG__________0.985________ 数 土样编号_______________________ 试验日期_______________________ 干土质量_____30g_______________ （一）颗粒分析试验记录 小于 0.075mm 土质量百分数_100% 试样处理说明___________________ 土粒比重__2.72__________________ z. .
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下沉时间 t /min 悬 液温度 T /°C 密 度 计 读 数 密度计读数 R 刻度及弯液面校正值 n 0 0 0 0 0 0 小于某粒径土质量小于 百分某粒径总数 土质量百X 分数 / % / % 温度校正值 mT 分散剂校正值 CD RM = R+n+ RH = mT RM ⋅CG −CD 土粒落距 L /cm 粒径 d /mm 1 2 5 15 30 60 21 21 21 21 21 21 21 13 7.5 4 2 2 +0.3 -0.5 20.8 12.8 7.3 3.8 1.8 1.8 20.488 12.608 7.190 3.743 1.773 1.576 14.899 17.147 18.690 19.680 20.240 20.240 0.0510 68.29 68.29 0.0387 0.0256 0.0107 0.0077 0.0054 42.03 23.97 12.48 5.91 5.25 42.03 23.97 12.48 5.91 5.25 +0.3 -0.5 +0.3 -0.5 +0.3 -0.5 +0.3 -0.5 +0.3 -0.5 • 绘图和计算
以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数为纵坐标，颗粒粒径为横坐标，在单对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线（见图 2），并根据颗粒分布曲线完成填写表 2。
• 思考和分析
1. 用密度计作颗粒分析时只是测定密度计浮泡中心处的悬液密度，为何可以代表全部悬液相应的密度？
悬液的整体沉降的趋势是相同的和浮泡中心悬液密度变化基本相同，再加上温度校正、分散剂修正、刻度修正等，所以测定密度计浮泡中心处的悬液密度可以代表全部悬液相应的密度。
2．密度计法作颗粒分析试验的误差原因分析，请选择。
（1）系统误差：由理论假设、所用仪器和规定的试验方法步骤不完善造成。
• 土粒刚开始下沉时为加速运动，V ≠ 常数 √ • 土粒并不是球形 √ • 土粒比重 s ≠常数 √
• 密度计泡体积过大，影响土粒下沉 √ • 土粒下沉过程中互相干扰，且受器壁影响 √
• 用浮泡所排开范围内之悬液密度，代替密度计浮泡中心液面密度是近似的 √
（2）偶然误差：由试验操作不当造成
d
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• 土粒称量不准或有损失 √ • 土粒分散不完全 √ • 搅拌不均匀 √
• 读数有误（R、T、t） √
要求仔细体会，明白者在后面画（√）、否则画（×）
土粒直径 /mm 图 2 颗粒级配曲线
表 2 颗粒组成
颗 粒 组 成 / % 0.075～0.05 41 0.05～0.005 53 ≤ 0.005 0.0060 ≥ 0.075 6 限制粒径 有效粒径 不均匀系数 d 60 0.0024 d 10 0.0013 d 60 / d 10 4.61 土的类别 均粒土
试验三 固结试验
• 记录
土样编号_______________________ 班 组_______________________ 试验日期_______________________ 姓 名_______________________
1．含水率试验记录表 土样情况 盒质量 盒加湿盒加干水质盒号 / g 土质量 / 土质量 / 量 g g / g A64 16.05 56.2 48.98 7.22 干土质量 / g 含水率 平均含/ % 水率 / % 32.93 21.5 21.92 22.13 22.02 试验前
142 15.87 42.13 37.37 4.76 2．重度试验记录表
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土样情况 环刀号 416 试验前
环刀质量 / g 42.97 环刀+土质量 / g 167.17 土质量 / g 124.2 环刀容积 / cm3 60 密度 / g/cm3 重度 / kN/m3 2.07 20.7 3．压缩试验记录 试样初始高度 H0 = 20 mm 压缩容器编号： 土粒比重 ds = 2.59 计算初始孔隙比 e0 = s ⋅wã(1+ w0 ) −1 = 0.53 d γ0 各级荷重下测微表读数 /mm 48 0.48 0.0556 0.4244 0.497 300 kPa 各级加荷历时 / min 0 20 60 120 总变形量 S1 / mm 50 kPa 100 kPa 200 kPa 11 0.11 20 0.2 0.0342 0.1658 0.517 38 0.38 0.0456 0.3344 0.504 仪器变形量 S2 / 0.0249 mm 试样变形量 S / mm 0.0851 变形后孔隙比 e
0.52 • 绘图与计算
1．绘制压缩曲线（图 3）
垂直压力 p / kPa 图 3 试验压缩
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曲线
2．计算压缩系数 a1-2 和压缩模量 E s1-2，并判定土的压缩性。
• a1−2 =e1
−e2/p2-
p1=0.13 • Es1−2
=1+e1/a1−2=11.67Mpa
• 本土样属
于中等压缩土压缩性土。
• 思考与分析
1．为什么加荷后要经过很长时间（往往 24 小时以上）变形才会稳定？
答：在土的固结试验中，加上荷载以后，试样中会出现超静孔水压力，土的固结过程也是超静空隙水压力的消散过程。消散的速度与土的性质有关。而对于在试验中所用的粘性土来说，这一过程需要很长的时间
2．固结仪中土样的应力状态与实际地基应力状态比较有何不同？在什么情况下两者大致相符，试举例说明。
固结仪中土样为完全侧限条件只会发生横向变形，而实际地基不能保证不出现横向变形的情况。
在以下情况中两者大致相符
水平向无限分布的均质土在自重应力作用下 水平向无限分布的均质土在无限均布荷载下
当地基可压缩土层厚度与荷载作用平面尺寸相比相对较小 3．试验误差原因分析
• 土样代表性； • 土样结构扰动；
• 室内外土样压缩条件不同；
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• 设备及操作误差。
上述分析内容同学应仔细体会，明白者在后面画（√），否则画（×）。
试验四 直接剪切试验
• 记录
土样编号_____________ 班 组____________________ 试验日期_____________ 姓 名____________________ 试验方法
试验前重度试验记录表
垂直压力 / kPa 100 200 300 400 环刀+土质环刀质量 量 / g / g 43.53 43.57 43.70 42.88 166.86 168.26 166.43 166.46 土质量 / g 123.33 124.69 122.73 123.58 环刀容积 / cm3 60 60 60 60 密度 / g/cm3 2.06 2.08 2.05 2.06 重度 / kN/m3 20.19 20.38 20.09 20.19 备注
• 试验成果
1．剪切试验记录表（见表 3）。
2．绘制剪应力与剪切位移关系曲线（图 4）。
3．绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线（图 5），并确定黏聚力 c 与内摩擦角ϕ 。
剪切位移 △L / 0.01mm 图 4 剪应力与剪切位移关系曲线
表 3 直接剪切试验记录表
仪器编号_______________ 手轮转速______4____转/min
应变圈系数 K_____1.522____kPa/0.01mm
垂直压力 p 剪切历时 抗剪强度 τ 手轮百分表读数转数 （R） （n） / 0.01mm ② ① 100kPa 4 分 15 秒 32.27kPa 剪切位移 （ÄL） / 0.01mm 20 × ①-② 剪应力 （ô ） / kPa K × ② 垂直压力 p 剪切历时 抗剪强度 τ 手轮转数 （n） ① 百分表读数（R） / 0.01mm ② 300kPa 5分 15秒 46.73kPa 剪切位移 （ÄL） / 0.01mm 20 × ①-② 剪应力 （ô） / kPa K × ② z. .
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1.8 4.2 6.2 8.2 9.3 11.2 12.8 14.2 15.7 16.7 17.2 18.7 19.2 20.2 20.2 20.7 21.2 20.7 21.2 19.2 18.2 18.2 18.7 18.2 18.2 35.8 53.8 71.8 90.7 108.8 127.2 145.8 164.3 183.3 202.8 221.3 240.8 259.8 279.8 299.3 318.8 339.8 358.8 380.8 411.8 4318 451.3 471.8 2.74 6.39 9.44 12.48 14.15 17.05 19.48 21.61 23.89 25.42 26.18 28.46 29.22 30.74 30.74 31.51 32.27 31.51 32.27 29.22 27.7 27.7 28.46 27.7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 3.2 5.2 6.2 7.7 9.2 10.7 12.2 14.7 16.7 19.2 21.2 22.2 24.2 25.2 26.2 27.2 28.2 29.7 29.7 30.2 30.7 30.2 30.2 30.2 16.8 34.8 53.8 72.3 90.8 109.3 127.8 145.3 163.3 180.8 198.8 217.8 235.8 254.8 273.8 292.8 311.8 330.3 350.3 369.8 389.36 409.8 429.8 449.8 4.87 7.91 9.44 11.72 14 16.29 18.59 22.37 25.42 29.22 32.27 33.79 36.83 38.35 39.88 41.39 42.92 45.2 45.2 45.96 46.73 45.96 45.96 45.96 续表 3 直接剪切试验记录表
仪器编号_______________ 手轮转速__4______转/min
应变圈系数 K____1.522kPa/0.01mm
垂直压力 p 剪切历时 400kPa 4分 45 秒 垂直压力 p 剪切历时 分 秒 kPa z. .
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抗剪强度 τ 手轮百分表读数转数 （R） （n） / 0.01mm ② ① 1 3.2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 剪切位移 （ÄL） / 0.01mm 20 × ①-② 56.62kPa 剪应力 （ô ） / kPa K × ② 抗剪强度 τ 手轮转数 （n） ① 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 百分表读数（R） / 0.01mm ② 剪切位移 （ÄL） / 0.01mm 20 × ①-② kPa 剪应力 （ô） / kPa K × ② 16.8 34.8 52.8 70.8 89.3 106.3 123.3 139.8 157.3 174.8 192.8 210.8 228.8 246.8 265.8 284.8 303.8 323.3 342.8 362.8 382.8 402.8 422.8 442.8 4.87 7.91 10.96 14 16.29 20.85 25.42 30.74 34.55 38.35 41.4 44.44 47.49 50.53 52.05 53.57 55.09 55.83 56.62 56.62 56.62 56.62 56.62 56.62 5.2 7.2 9.2 10.7 13.7 16.7 20.2 22.7 25.2 27.2 29.2 31.2 33.2 34.2 35.2 36.2 36.7 37.2 37.2 37.2 37.2 37.2 37.2
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垂直压力 p / kPa
图 5 抗剪强度与垂直压力关系曲线
黏聚力 c = 22.273 kPa
（三）思考与分析
1．快剪、固结快剪、慢剪有什么区别？试举例说明快剪指标的适用范围？ 快剪 ：竖向力施加后，立即施加水平力，剪切速度很快，3-5分钟后土样剪切破坏，过程不排水。
固结快剪 ：使土样先在法向力作用下达到完全固结，之后施加水平力剪切土样，过程不排水。
慢剪 ： 使土样先在法向力作用下的达到完全固结，之后慢速施加水平力，1-4小时剪切破坏土样，过程有排水时间
快剪指标的适用范围 ：适用于土体上施加和剪切过程中都不发生固结和排水现象的情况
2．试分析应变式直剪仪的主要优缺点和可能造成误差的原因？ 优点 ： 直剪仪构造简单，操作方便
缺点 ： 1剪切面上剪应力分布不均匀，土样剪切破坏先从边缘破坏，在边缘发生应力集中现象。
2 试验中不能严格控制排水条件。
3 剪切过程中，土样剪切面逐渐减小，而计算剪切强度时却按照原来截面面积计算。
内摩擦角 ϕ =4.908 °
试验五 三轴压缩试验
• 三轴压缩试验记录
试验日期 土样编号 班组
1．不固结不排水三轴压缩试验记录表 第 1 页
试样直径 d 0 = 3.91cm 试样高度 h 0=8.0 cm 试样面积 A 0=12.28 cm2 试样体积 V 0 = 98.24 cm3 试样质量 m 0=188.4 g 试样密度ρ0=1.92 g/cm3 测力计系数 C =13.7N/0.01mm 剪切速率1.5 mm/min 周围压力σ 3=100 kPa z. .
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测力计读数 / 序0.01m号 m R 1 轴向 变形 / 0.01mm 轴向荷重 / N 轴向应变 / % 应变减量 校正后 试样面积 / cm2 主应力差 / kPa 轴向应力 / kPa P = CR ∑Δh h 1−å1 0.00375 0.99625 0.9925 1.5 20.55 23.29 26.03 30.14 32.88 35.62 38.36 0.3 σ1 −ó3 =P / σ 1 Aα= 0 Aα 1−å1 12.326223316.6717732116.6717734 1 2 A 2 1.7 0.6 0.0075 12.372795918.8235545118.8235547 6 6 3 1.9 0.9 1.125 0.988712.419721820.9586013120.9586015 7 8 4 0.985 12.467005024.1758143124.1758148 3 3 4 2.2 1.2 1.5 5 2.4 1.5 1.875 0.981212.514649626.2732084126.2732085 8 7 5 0.9775 12.562659828.3538680128.3538685 8 1 6 2.6 1.8 2.25 7 2.8 2.1 2.625 0.973712.611039730.4177931130.4177935 9 6 2 0.97 12.659793832.4649837132.4649831 1 7 12.758441535.4353623135.4353626 8 4 12.858638738.3555374138.3555374 6 5 12.960422141.2255089141.225509 6 6 13.063829744.0452768144.0452769 7 9 46.8148412146.8148411 2 8 3 41.1 2.4 45.21 49.32 53.43 57.54 61.65 65.76 69.87 3 9 3.3 3 3.75 0.9625 10 11 12 13 14 15 3.6 3.9 4.2 4.5 4.8 5.1 3.6 4.5 0.955 4.2 5.25 0.9475 4.8 6 0.94 5.4 6.75 0.9325 13.1689008 6 7.5 0.925 13.275675649.5342019149.534202 8 5 13.384196152.2033591152.2033599 2 1 6.6 8.25 0.9175 z. .
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16 17 18 19 20 21 22 23 24 5.3 5.5 5.7 6 6.2 6.4 6.6 7 7.2 72.61 75.35 78.09 7.2 9 0.91 13.494505453.8070846153.8070849 9 7 55.3773412155.3773411 2 7.8 9.75 0.9025 13.6066482 8.4 10.5 0.895 13.720670356.9141286156.9141289 6 7 13.836619759.4075732159.4075732 9 3 13.954545460.8690553160.8690555 7 4 14.0744985162.29706862.2970684 7 4 14.196531763.6916123163.6916129 8 4 14.320699766.9660016166.9660011 3 6 14.447058868.2768729168.276873 2 6 82.2 9 84.94 87.68 90.42 9.6 11.25 12 0.8875 0.88 10.2 12.75 0.8725 10.8 13.5 0.865 95.9 11.4 14.25 98.64 12 15 0.8575 0.85 第 2 页
试样直径 d 0 = 3.90cm 试样高度 h 0=8.0 cm 试样面积 A 0=12.25cm2 试样体积 V 0 = 98.00 cm3 试样质量 m 0=189.00 g 试样密度ρ0=1.93g/cm3 测力计系数 C =13.7N/0.01mm 剪切速率1.5 mm/min 周围压力σ 3=200 kPa 测力计读数 / 0.01mm R 1 轴向荷重 / N 轴向 变形 / 0.01mm 轴向应变 / % 校正后 试样面积 / cm2 序号 应变减量 主应力差 / kPa 轴向应力 / kPa P = CR ∑Δh 1−å1 0.375 σ1 −ó3 =P / Aα= 0 Aα 1−å1 A σ 1 0.8 10.96 0.3 0.996212.2961105 41 0.9925 12.34256927 8.913387755 9.989816327 15.481 22.03183673 208.9133878 209.9898163 215.481 222.0318367 2 0.9 3 12.33 0.6 0.75 1.4 19.18 0.9 1.125 0.988712.3893805 53 0.985 12.43654822 4 2 27.4 1.2 1.5 z. .
. ..
5 2.4 6 32.88 1.5 1.875 0.981212.4840765 43 0.9775 12.53196931 26.33755102 28.42330612 31.58129592 33.62930612 38.75142857 42.72163265 46.62473469 50.46073469 53.1867551 56.89693878 60.54002041 63.09828571 66.61555102 69.06477551 71.46367347 73.8122449 78.06204082 78.358408226.337551 228.4233061 231.5812959 233.6293061 238.7514286 242.7216327 246.6247347 250.4607347 253.1867551 256.8969388 260.5400204 263.0982857 266.615551 269.0647755 271.4636735 273.8122449 278.0620408 278.358402.6 35.62 1.8 2.25 7 2.9 8 39.73 2.1 2.625 0.973712.5802315 07 0.97 12.62886598 12.72727273 12.82722513 12.92875989 13.03191489 13.13672922 13.24324324 13.35149864 13.46153846 13.5734072 13.68715084 13.8028169 13.92045455 14.04011461 3.1 42.47 2.4 3 9 3.6 10 11 49.32 3 3.75 0.9625 4 4.4 4.8 54.8 3.6 4.5 5.25 6 0.955 0.9475 0.94 60.28 4.2 65.76 4.8 12 13 5.1 5.5 69.87 5.4 75.35 6 6.75 7.5 0.9325 0.925 14 15 16 5.9 6.2 6.6 80.83 6.6 84.94 7.2 90.42 7.8 8.25 9 9.75 0.9175 0.91 0.9025 17 18 6.9 7.2 94.53 8.4 98.64 9 102.79.6 5 10.5 11.25 0.895 0.8875 19 20 21 22 7.5 8 8.1 12 0.88 109.6 10.2 12.75 110.910.8 13.5 0.8725 0.865 14.161849z. .
. ..
7 23 71 0.8575 14.28571429 14.41176471
16 80.556 80.80204082 82 280.556 280.8020408 8.4 8.5 115.011.4 14.25 8 116.412 5 15 24 0.85 第 3 页
试样直径 d 0 = 3.90cm 试样高度 h 0=8.0 cm 试样面积 A 0=12.25 cm2 试样体积 V 0 = 98.00 cm3 试样质量 m 0=187.6 g 试样密度ρ0=1.91g/cm3 测力计系数 C =13.7N/0.01mm 剪切速率1.5 mm/min 周围压力σ 3=300 kPa 测力计读数 / 0.01mm R 1 轴向荷重 / N 轴向 变形 / 0.01mm 轴向应变 / % 校正后 试样面积 / cm2 序号 应变减量 主应力差 / kPa 轴向应力 / kPa A P = CR ∑Δh 1−å1 0.375 Aα= 0 1−å1 σ1 −ó3 =P / Aα σ 1 3.1 42.47 0.3 0.996212.2961105 41 0.9925 12.34256927 34.53937755 41.0692449 45.33721429 47.36844898 50.48030612 53.567 55.53952041 57.49526531 61.35642857 64.082448334.5393776 341.0692449 345.3372143 347.368449 350.4803061 353.567 355.5395204 357.4952653 361.3564286 364.082442 3.7 3 50.69 0.6 0.75 4.1 56.17 0.9 1.125 0.988712.3893805 53 0.985 12.43654822 4 4.3 58.91 1.2 1.5 5 4.6 6 63.02 1.5 1.875 0.981212.4840765 43 0.9775 12.53196931 4.9 67.13 1.8 2.25 7 5.1 8 69.87 2.1 2.625 0.973712.5802315 07 0.97 12.62886598 12.72727273 5.3 72.61 2.4 3 9 5.7 10 78.09 3 82.2 3.6 3.75 4.5 0.9625 6 0.955 12.827225z. .
. ..
13 11 98 66.75814286 69.3835102 71.95855102 74.48326531 76.95765306 78.364 79.73679592 81.07604082 83.37428571 83.65387755 84.89246939 87.06489796 87.269 88.40693878 9 366.7581429 369.3835102 371.958551 374.4832653 376.9576531 378.364 379.7367959 381.0760408 383.3742857 383.6538776 384.8924694 387.064898 387.269 388.4069388 6.3 6.6 86.31 4.2 90.42 4.8 5.25 6 0.9475 0.94 12.92875989 13.03191489 13.13672922 13.24324324 13.35149864 13.46153846 13.5734072 13.68715084 13.8028169 13.92045455 14.04011461 14.16184971 14.28571429 14.41176471
12 13 6.9 7.2 94.53 5.4 98.64 6 102.76.6 5 105.47.2 9 108.27.8 3 110.98.4 7 115.09 8 116.49.6 5 6.75 7.5 0.9325 0.925 14 15 16 7.5 7.7 7.9 8.25 0.9175 9 0.91 17 18 9.75 0.9025 8.1 8.4 10.5 0.895 19 20 21 11.25 0.8875 8.5 8.7 9 12 0.88 119.110.2 12.75 9 123.3 10.8 13.5 124.611.4 14.25 7 127.412 1 15 0.8725 22 23 0.865 9.1 9.3 0.8575 24 0.85 第 4 页
1. 试验结果汇总
1. 三轴 UU 试验结果（kPa）
z. .
. ..
土样编号 1 100 67.1 2 200 79.1 3 300 86.7 388.40 343.4 43.4 4 说 明 周围压力 剪切破坏时的偏应力 剪切破坏时的大主应力 摩尔圆圆心坐标（p） 摩尔圆的半径）（q） σ 3 (σ 1−ó 3)f σ 1 (σ 1+σ 3)/2 (σ 1−ó 3)/2
168.276 133.6 33.6 280.80 239.6 39.6 • 试验成果
1．绘制各试件主应力差σ 1−ó 3 与轴向应变ε1 关系曲线（图 6）
轴向应变 / %
图 6 主应力差与轴向应变关系曲线
2．绘制各土样破坏总应力圆及抗剪强度包线（图 7），并确定土样黏聚力 cu 和内摩
擦角ϕ u。
黏聚力 cu = 26.2 kPa σ / kPa
图 7 破坏总应力圆及抗剪强度包线
内摩擦角 ϕ u = 3.2 °
3．用 Excel 绘制 p−q 关系曲线（图 8），并确定土样黏聚力 cu 和内摩擦角ϕ u。
p / kPa
图 8 p−q 关系曲线
b = 26.2 kPa β = 3.2° z. .
. ..
黏聚力 c u = 26.24 kPa
4. 比较第 2、3 步结果
内摩擦角 ϕ u = 3.21 ° 第3步结果比第2步结果略大，也更精确。
• 思考与分析
1、分析不固结不排水剪切试验（UU 试验）、固结不排水剪切试验（CU 试验）和固结排水剪切试验（CD 试验）有什么区别，举例说明三轴试验抗剪强度指标使用的工程条件。
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整个过程中都不允许排水，试验自始至终关闭排水阀门。适用：实际工程中饱和软粘土快速加荷的应力情况或短期承载力问题
固结不排水剪切试验：使土样在法向压力作用下排水固结达到稳定，然后在不排水的条件下进行的剪切试验方法。适用：地基长期稳定性或长期承载力问题
固结排水剪切试验：试样在施加周围压力σ3时允许排水固结，待固结稳定后，再在排水条件下施加竖向压力至试件剪切破坏。适用：对工程土体中孔隙水压力估计把握不大或缺少这方面的数据
2．分析三轴剪切试验优缺点及误差产生的原因。 优点：1.能控制试验过程中的试样排水条件 2、能测试试样固结和排水过程中的孔隙水压力 3、试样内应力分布均匀
误差：1.制作的试样可能不标准，不规范 2、安装时手对试样挤捏
3、试样安装时没有居中垂直读数有误差
z. .
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