一、溫控三軸儀試驗原理

　　真(zhen)三軸試驗所(suo)施加的(de)應力和所(suo)測得(de)的(de)強度參數(shu)以及變形(xing)參數(shu)能較真(zhen)實地反映實際情況。然(ran)而這種試驗的(de)儀器構造(zao)復雜、操作麻煩。目前除(chu)了作研究用外(wai)，很少被(bei)巖土工程師用于(yu)實際的(de)工程勘察設計。

　　許(xu)多(duo)土工問題(ti)如土坡、路堤(di)、擋(dang)土墻、碼頭等(deng)均(jun)屬(shu)于平(ping)面問題(ti)，在設計上作為平(ping)面應(ying)變狀態(tai)(tai)處理，即(ji)只(zhi)考慮σ1和σ3。在一些(xie)特殊情況(kuang)下，如油(you)罐基(ji)礎，常按軸(zhou)對(dui)(dui)稱問題(ti)處理，即(ji)σ2=σ3。三軸(zhou)試(shi)驗(yan)就是(shi)使(shi)試(shi)樣(yang)在軸(zhou)對(dui)(dui)稱的應(ying)力狀態(tai)(tai)下進行試(shi)驗(yan)。由于三軸(zhou)試(shi)驗(yan)比真三軸(zhou)試(shi)驗(yan)簡單方(fang)便，因此得到了(le)廣泛應(ying)用。

　　二、溫控三軸儀試驗類型

　　三(san)軸試驗(yan)的(de)主要(yao)用途是測(ce)定土的(de)強度和應力(li)應變有(you)關參數(shu)(shu)。也常用來測(ce)定土的(de)靜止側壓(ya)力(li)系數(shu)(shu)Ko、消散系數(shu)(shu)Cv、滲透系統K等(deng)。三(san)軸試驗(yan)主要(yao)有(you)以下幾種類型:

　　1、強度試驗

　　用三(san)軸試(shi)驗測定(ding)土的強度參數，有幾(ji)種不同(tong)方法。根據試(shi)驗過程中(zhong)排水(shui)(shui)條件，通常可分(fen)為不固(gu)(gu)結(jie)(jie)不排水(shui)(shui)剪(UU)、固(gu)(gu)結(jie)(jie)不排水(shui)(shui)剪(CU)和固(gu)(gu)結(jie)(jie)排水(shui)(shui)剪(CD)。試(shi)驗方法的選擇，要根據設計(ji)要求、土的性質、施工速度、工程運用條件等而定(ding)。

　　2、應力路(lu)徑(jing)試驗

　　前述(shu)三種(zhong)常(chang)規試(shi)(shi)(shi)驗方法的(de)UU試(shi)(shi)(shi)驗、CU試(shi)(shi)(shi)驗和CD試(shi)(shi)(shi)驗是用同(tong)一種(zhong)加荷(he)方式(shi)，在不同(tong)排水(shui)條件(jian)下進行的(de)。如用不同(tong)的(de)加荷(he)方式(shi)，在不同(tong)排水(shui)條件(jian)下進行試(shi)(shi)(shi)驗，則稱為(wei)應力路徑試(shi)(shi)(shi)驗。

　　應(ying)(ying)(ying)力(li)路(lu)徑(jing)(jing)是模擬(ni)土體在實際施工或(huo)運行(xing)(xing)過程(cheng)中(zhong)的應(ying)(ying)(ying)力(li)變(bian)化(hua)，對試樣進(jin)行(xing)(xing)加荷減荷的試驗程(cheng)序(xu)。這(zhe)種應(ying)(ying)(ying)力(li)狀態變(bian)化(hua)是以巖石的加荷過程(cheng)中(zhong)土體內(nei)某平面上應(ying)(ying)(ying)力(li)變(bian)化(hua)的軌(gui)跡(ji)來表明應(ying)(ying)(ying)力(li)增長或(huo)減小的路(lu)徑(jing)(jing)。不同的加荷方式有不同的應(ying)(ying)(ying)力(li)路(lu)徑(jing)(jing)。

　　3、三(san)軸(zhou)靜止側壓力系數Ko試驗

　　在天然(ran)土層或人(ren)工填土中(zhong)的(de)(de)任何一(yi)點(dian)，水平(ping)有效應力(li)(li)σ，h一(yi)般不等于垂直(zhi)有效應力(li)(li)σ，v。這兩種應力(li)(li)之比稱為側(ce)(ce)壓(ya)力(li)(li)系數(shu)(shu)或側(ce)(ce)應力(li)(li)比，即(ji):Ko=σ，h/σ，v。Ko的(de)(de)小值相當于土體(ti)破壞時的(de)(de)應力(li)(li)比，以(yi)Kf表(biao)示(shi)。工程中(zhong)，設計者所需要的(de)(de)是(shi)靜(jing)止側(ce)(ce)壓(ya)力(li)(li)系數(shu)(shu)，即(ji)土體(ti)在垂直(zhi)應力(li)(li)作用下，無(wu)側(ce)(ce)向變形的(de)(de)靜(jing)止側(ce)(ce)壓(ya)力(li)(li)系數(shu)(shu)，以(yi)Ko表(biao)示(shi)。

　　Ko試驗是(shi)假定土體各向同性(xing)均勻一致(zhi)，應力σ與應變(bian)ε呈(cheng)線性(xing)關系，其(qi)比值σ/ε即(ji)為彈性(xing)模量E。

　　4、孔隙壓力消散試(shi)驗

　　孔(kong)隙壓力(li)消(xiao)散試(shi)(shi)驗(yan)是測(ce)定試(shi)(shi)樣施(shi)加作用力(li)后，試(shi)(shi)樣中產生的孔(kong)隙壓力(li)在排水條(tiao)件下隨(sui)時間而消(xiao)散的過(guo)程。根據這種試(shi)(shi)驗(yan)可測(ce)得土的固結(jie)系(xi)數(shu)Cv(也稱消(xiao)散系(xi)數(shu))和體積壓縮系(xi)數(shu)mv。

　　5、三軸(zhou)滲透試驗

　　三軸(zhou)滲(shen)透(tou)試(shi)驗(yan)，利用三軸(zhou)儀按常規不排水(shui)剪試(shi)驗(yan)方(fang)法安裝好試(shi)樣(yang)，對(dui)(dui)試(shi)樣(yang)施加(jia)有效圍壓(ya)σ3，使水(shui)在一定(ding)(ding)壓(ya)力差(cha)作用下通(tong)過試(shi)樣(yang)流(liu)(liu)出(chu)，保(bao)持穩(wen)定(ding)(ding)流(liu)(liu)量(liang)Q，測(ce)定(ding)(ding)土的滲(shen)透(tou)系數(shu)。對(dui)(dui)同一試(shi)樣(yang)，可以施加(jia)不同圍壓(ya)σ3，使之達到固(gu)結排水(shui)穩(wen)定(ding)(ding)后，分別測(ce)定(ding)(ding)其滲(shen)透(tou)系數(shu)k。