一、溫控三軸儀試驗原理

　　真三軸試驗所(suo)施加的(de)應力和所(suo)測得的(de)強度(du)參數以及變形(xing)參數能較真實地反映(ying)實際(ji)情況。然(ran)而這(zhe)種試驗的(de)儀器(qi)構造復雜、操作(zuo)麻煩。目(mu)前除了作(zuo)研究用外(wai)，很(hen)少(shao)被巖土工程(cheng)師用于實際(ji)的(de)工程(cheng)勘察設計(ji)。

　　許多土工問題(ti)如土坡、路堤、擋土墻、碼頭等(deng)均屬(shu)于平(ping)面(mian)問題(ti)，在設計上作為(wei)平(ping)面(mian)應(ying)變狀(zhuang)態處(chu)理(li)，即只考慮σ1和σ3。在一些特殊(shu)情(qing)況下，如油罐基(ji)礎，常按軸對稱問題(ti)處(chu)理(li)，即σ2=σ3。三軸試驗就是(shi)使試樣在軸對稱的(de)應(ying)力狀(zhuang)態下進行試驗。由于三軸試驗比(bi)真(zhen)三軸試驗簡單方便，因(yin)此得(de)到了廣泛應(ying)用。

　　二、溫控三軸儀試驗類型

　　三軸試(shi)驗(yan)的(de)主(zhu)要用途是測(ce)定土的(de)強度和應力應變有關參數(shu)。也(ye)常用來測(ce)定土的(de)靜止(zhi)側壓力系數(shu)Ko、消散(san)系數(shu)Cv、滲(shen)透系統K等。三軸試(shi)驗(yan)主(zhu)要有以(yi)下幾種類型:

　　1、強度試驗

　　用(yong)三軸試驗測定(ding)土的強(qiang)度參(can)數(shu)，有幾種不同方法(fa)。根(gen)據(ju)試驗過程中排(pai)水條件，通常可分為(wei)不固結(jie)(jie)不排(pai)水剪(jian)(UU)、固結(jie)(jie)不排(pai)水剪(jian)(CU)和固結(jie)(jie)排(pai)水剪(jian)(CD)。試驗方法(fa)的選(xuan)擇，要根(gen)據(ju)設計要求、土的性(xing)質(zhi)、施工速度、工程運用(yong)條件等而定(ding)。

　　2、應(ying)力路徑(jing)試驗

　　前述三(san)種常規試驗(yan)(yan)(yan)方法的UU試驗(yan)(yan)(yan)、CU試驗(yan)(yan)(yan)和CD試驗(yan)(yan)(yan)是(shi)用(yong)同一種加荷(he)方式(shi)，在不(bu)同排水(shui)條件(jian)下進行(xing)的。如用(yong)不(bu)同的加荷(he)方式(shi)，在不(bu)同排水(shui)條件(jian)下進行(xing)試驗(yan)(yan)(yan)，則稱為應力(li)路徑試驗(yan)(yan)(yan)。

　　應力路(lu)徑(jing)是模(mo)擬(ni)土體在實際施工或(huo)運行過程(cheng)中的(de)(de)(de)應力變化(hua)，對(dui)試樣(yang)進(jin)行加(jia)荷減荷的(de)(de)(de)試驗程(cheng)序。這種應力狀態(tai)變化(hua)是以(yi)巖石(shi)的(de)(de)(de)加(jia)荷過程(cheng)中土體內某(mou)平(ping)面上應力變化(hua)的(de)(de)(de)軌跡來表明應力增長(chang)或(huo)減小(xiao)的(de)(de)(de)路(lu)徑(jing)。不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)加(jia)荷方式有不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)應力路(lu)徑(jing)。

　　3、三軸靜止(zhi)側(ce)壓力系數(shu)Ko試驗

　　在天(tian)然土(tu)層或(huo)人工填土(tu)中的(de)(de)(de)任何一點，水(shui)平(ping)有(you)效(xiao)應力(li)(li)σ，h一般(ban)不等于(yu)垂直有(you)效(xiao)應力(li)(li)σ，v。這兩(liang)種應力(li)(li)之(zhi)比稱為側壓(ya)力(li)(li)系數(shu)或(huo)側應力(li)(li)比，即(ji):Ko=σ，h/σ，v。Ko的(de)(de)(de)小值相當(dang)于(yu)土(tu)體破壞時的(de)(de)(de)應力(li)(li)比，以(yi)Kf表示(shi)。工程中，設計者(zhe)所(suo)需要的(de)(de)(de)是靜止(zhi)側壓(ya)力(li)(li)系數(shu)，即(ji)土(tu)體在垂直應力(li)(li)作用(yong)下(xia)，無(wu)側向(xiang)變(bian)形的(de)(de)(de)靜止(zhi)側壓(ya)力(li)(li)系數(shu)，以(yi)Ko表示(shi)。

　　Ko試驗(yan)是假定土體各(ge)向同(tong)性(xing)均勻一致(zhi)，應力σ與(yu)應變(bian)ε呈(cheng)線(xian)性(xing)關系，其比值σ/ε即(ji)為彈性(xing)模量E。

　　4、孔隙(xi)壓力消散試(shi)驗

　　孔(kong)隙壓力(li)(li)(li)消散(san)試驗是測定試樣施加(jia)作用力(li)(li)(li)后，試樣中產生的孔(kong)隙壓力(li)(li)(li)在(zai)排水條件下(xia)隨時(shi)間(jian)而(er)消散(san)的過程。根(gen)據這種試驗可測得(de)土的固結(jie)系(xi)(xi)數(shu)Cv(也稱消散(san)系(xi)(xi)數(shu))和體積壓縮系(xi)(xi)數(shu)mv。

　　5、三(san)軸滲透試驗

　　三軸滲透(tou)試(shi)(shi)(shi)驗，利用三軸儀按常規不(bu)(bu)排水剪試(shi)(shi)(shi)驗方法(fa)安(an)裝好試(shi)(shi)(shi)樣，對(dui)試(shi)(shi)(shi)樣施加有效圍壓(ya)σ3，使水在一定(ding)壓(ya)力差作用下通過試(shi)(shi)(shi)樣流出，保持(chi)穩定(ding)流量Q，測(ce)定(ding)土的滲透(tou)系數。對(dui)同一試(shi)(shi)(shi)樣，可以施加不(bu)(bu)同圍壓(ya)σ3，使之達到(dao)固結排水穩定(ding)后，分(fen)別測(ce)定(ding)其滲透(tou)系數k。