控制系统
围压体积控制器
反压体积控制器
气压体积控制器
土抗剪强度试验
非饱和土底座
饱和土底座
土抗剪强度试验
Triaxial Unsaturated Soil
Small Strain
Dynamic Triaxial
Hollow Cylinder Bender Elements Software
实验室
中平面孔隙水压力测量 Mid-Plane PWP Measurement
100
150
200
3=96kPa
土抗剪强度试验
250
300
1=346kPa
粘
性
土
c
f ctg
C 称为土的粘聚力(Cohension) 称为土的内摩擦角 (Angle of internal friction)
土抗剪强度试验
库仑定律
f ctg
• 在一定载荷范围内，土的抗剪强度与法向 应力之间呈直线关系。
直剪仪
p 垂直压力
水平力T
土抗剪强度试验
一、土的抗剪强度试验
1.直剪试验 （直接剪切试验,Direct shear test)
直剪仪
p 垂直压力
水平力T
土抗剪强度试验
一、土的抗剪强度试验
1.直剪试验 （直接剪切试验,Direct shear test)
直剪仪
p 垂直压力
水平力T
土抗剪强度试验
一、土的抗剪强度试验
• 软土的抗剪强度
cuK(C RyRg)
其中 Cu为土的抗剪强度 K为与十字板有关的常数 Ry为剪切破坏时量表读数 Rg为轴杆和钻杆与土摩擦时
量表读数 C为钢环测力系数
土抗剪强度试验
二、莫尔—库仑强度理论
f
ctg
• •
库仑定律的总应力表达式 C称为土的粘聚力（Cohension）
• 称为土的内摩擦角（Angle of internal friction）
(g)
2 /5/10 Hz Control/控制
(m/s)
(m) 10 Hz 1 Hz 土抗剪强度试验
实验室
空心圆柱系统
土抗剪强度试验
实验室
空心圆柱系统
土抗剪强度试验
实验室
GDSLAB control software 控制软件
土抗剪强度试验
实验室
GDSLAB reports software 报告软件
一、土的抗剪强度试验
1.直剪试验 （直接剪切试验,Direct shear test)
直剪仪
p 垂直压力
土抗剪强度试验
一、土的抗剪强度试验
1.直剪试验 （直接剪切试验,Direct shear test)
直剪仪
p 垂直压力
水平力T
土抗剪强度试验
一、土的抗剪强度试验
1.直剪试验 （直接剪切试验,Direct shear test)
编 号 σ （ kPa） τ f（ kPa）
1
50
34
2
150
103
3
250
172
求出试验2破坏面上的主应力。
1）先做f—关系曲线 2）作出莫尔圆，求出1 和3
土抗剪强度试验
直剪预压仪
直剪仪
Hale Waihona Puke 土抗剪强度试验200 180 160 140 120 100
80 60 40 20
0 0
f tg
系列1
50
• 其中C、 被称为土的抗剪强度指标。
土抗剪强度试验
直剪试验的三种类型 • 1.快剪（Q） • 2.固结快剪（CQ） • 3.慢剪（S）
土抗剪强度试验
实验室（法国）
土抗剪强度试验
加载范围 7kN
实验室
10-750kN “VIS” 10-40kN
土抗剪强度试验
压力范围
实验室
500, 1000, 2000, 3000 kPa
1.直剪试验 （直接剪切试验,Direct shear test)
直剪仪
p 垂直压力
F
水平力T
土抗剪强度试验
1.直剪试验（直接剪切试验,Direct shear test)
p 垂直压力
F
水平力T
正应力（Normal Stress）
剪应力（Shear Stress）
土抗剪强度试验
f
T F
例1.对某砂土样做的直剪试验结果如下：
Ai r
Guid e
D igita l C ontrol Ana log ue Con trol U nit
土抗剪强度试验
Pres s ure C ylinder Pres s ure Trans ducer
Ana log ue feed back
实验室
Dynamic Triaxial Testing 动力的三轴系统
土抗剪强度试验
STDTTS 成都理工大学
土抗剪强度试验
2.三轴剪切试验
1
3 • Pc
土抗剪强度试验
2.三轴剪切试验
1
3 • Pc
土抗剪强度试验
2.三轴剪切试验
1
3 • Pc
土抗剪强度试验
1
3
总应力表示法
f ctg
有效应力表示法 f ctg
土抗剪强度试验
三轴试验的三种类型
• 1.不固结不排水剪（UU-test） • Unconsolidated—Undrained • 2.固结不排水剪（CU） • Consolidated—Undrained • 3.固结排水剪（CD） • Consolidated—Drained
土抗剪强度试验
cUtanU
cCUtan CU
cCDtanCD
c tan
CD
CU
cU cCU
cCD
土抗剪强度试验
UU
3.无侧限抗压强度试验
• UNCONFINED COMPRESSION TEST
灵敏度：饱和软粘土 对结构扰动的敏感程度 St=qu/qu’
（土按灵敏度分类）
土抗剪强度试验
4.十字板剪切试验
2000, 4000, 8000, 16000, 32000, 64000 kPa
128000 kPa
土抗剪强度试验
水压控制器
实验室
气压控制器
Stepp er m otor
Gearbox
Ba ll nu t
Pis ton D e-a
erate
d
w ateOr utlet
Ba ll s crew
Linear
土抗剪强度试验
实验室
Triaxial System (Saturated Soil)
数据采集板
三轴系统 (饱和的 土) 轴向加载和轴向位移
控制系统
围压体积控制器
反压体积控制器
土抗剪强度试验
实验室
Triaxial System (Un-saturated Soil)
数据采集板
三轴系统 (非饱和的 土) 轴向加载和轴向位移
局部的应变测量 Local Strain Measurement
土抗剪强度试验
自动控制排水速率原理
土抗剪强度试验
GDSTAS 北方交通大学
土抗剪强度试验
5Hz/60kN 100/150mm动三轴系统 （中国科学院成都山地所）
土抗剪强度试验
GDSTAS 大连理工大学
土抗剪强度试验
GDSTTS 河海大学