试表（23)及轴向位 移测试百分表（22)的读数调整至零位； 3) 通过孔隙水压力传感器（36)读出稳定后的孔隙水压力读数，减除孔隙水压力起始读 数即为周围压力下试样的初始孔隙水压力U ; 4) 判断试样是否饱和可参照中华人民共和国水利部行业标准±工试验规程中的H轴 压缩试验（SL237-017-1999)的4. 3. 2节的第10条的规定进行； 5) 如要求对试样施加反压时，按中华人民共和国水利部行业标准±工试验规程中的H 轴压缩试验（51237-017-1999)的4.2.4规定进行。然后关闭排水管阀（30)，增加周围压力， 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排水管水 面读数作为固结前的起始读数； 6) 开排水管阀（30)让试样通过孔隙水量管排水，并按上述步骤3)、4)进行排水固结； 7) 固结完成后，关闭排水管阀（30)，记下孔隙水量管读数和孔隙水压力读数。打开轴 向压力止水阀（26)，将水注入轴向压力室，并通过水压将活塞移动至传力杆（21)与试样帽 (32)接触，至观察到轴向压力测试表（23)在零位摆动为准，关轴向压力止水阀（26)，记下 轴向位移测试百分表（22)读数，即为固结下沉量(A ht/cm)。依此算出固结后试样高度如。 然后，将轴向压力室轴向压力测试表（23)和轴向位移测试百分表（22)读数调至零； 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； (3) 对于固结排水试验（CD试验） 1) 试样安装上述第（2)节的步骤1)的说明进行； 2) 试样固结按上述第（2)节的步骤2)?8)的说明进行。
[0014] 3试样剪切 (1) 为了估计±样剪切破坏时轴向压力的大小，可在H轴压缩试验前先进行一个无侧 限抗压强度试验，求得±样的无侧限抗压强度Qu (kPa)。在初级周围压力时，各级轴向压 力加载大小可分别取为 0. 7Qu (kPa)、0. 8Qu (kPa)、0. 9Qu (kPa)、0. 9qu+l (kPa)、0. 9Qu+2 (kPa)、0. 9qu+3 (kPa)、0. 9Qu+4 (kPa)......，直至试样破坏。在第二级周围压力、第H级周 围压力及第四级周围压力时，各级轴向压力加载大小从，从〇.9qu (kPa)开始，可分别依次 采用0. 95Qu (kPaXl.Oq。（kPa)、l. IQu (kPa)作为第二级轴向压力，随后，每级轴向压力增 加1 (kPa)，直至试样破坏； (2) 在试样开始剪切时；对于不固结不排水试验（UU试验）及固结不排水试验（CU试 验）应关闭排水管阀（30);对于固结排水试验（CD试验）应保持排水管阀（30)为打开状态； 此外，在所有H轴压缩试验中：均应保持周围压力室止水阀为打开状态且均应将反压阀保 持为关闭状态； (3) 每级轴向压力的具体加载操作过程如下；将H个手动水柱压力控制部分之一（1) 中的一个作为轴向压力控制系统，将其水柱压力接口（39)与简化H轴仪上的轴向压力接口 (10) 连接；打开轴向压力室止水阀（26);读出轴向位移百分表（22)初读数，缓慢转动可定 位转盘（4)，使水（11)高度逐渐增大，直至轴向压力测试表（23)达到所需的起始轴向压力 加载大小，读出轴向位移百分表（22)读数，继续观察轴向压力测试表（23)和轴向位移百分 表（22)，当±样受轴向压力压缩，引起水（11)的高度降低时，应转动可定位转盘（4)增加水 (11) 的高度，W补偿由此损失的轴向压力，W确保试验过程轴向压力保持恒定，轴向压力达 到加载大小后应每隔1分钟观测一次轴向位移百分表（22)，直至轴向位移百分表（22)在H 次观测中无变化时，此时轴向位移百分表（22)的读数与该第一级轴向压力施加时的初始读 数之差即为轴向剪切压缩量Z1A,，A与与试样（35)在开始轴向加载时的试样高度(不固结 不排水试验（UU试验）时即为试样初始高度如;固结不排水试验（CU试验）时则为固结后试 样高度4)的比值即为该级轴向应力下±样的轴向剪切应变(%)。此外，对于固结不排 水试验（CU试验）应还应通过孔隙水压力传感器（36)读出此时的孔隙水压力值；对于固结 排水试验（CD试验）还应同时读出排水管的读数Z1 K,; (4) 再重复上述步骤2)施加第二级、第H级、……，直至某级轴向压力下轴向位移百分 表（22)无法稳定，或者当试样（35)出现破坏，或者当各级累积轴向剪切应变达到159(^20% 时，则该级轴向压力即为该级周围压力下±样（35)的破坏主应力差的仪器读数值（0 If -0 3f)。，此时的孔隙水压力值则为试样在主应力差（0 If -0 3f)下的孔隙水压力U，对于 固结排水试验（CD试验）此时应读出的排水管读数，该值与初始读数之差即为试样（35)的 剪切排水量Z1 K, (cm3); (5) 试验结束后，应转动可定位转盘（4)，W降低轴向压力、周围压力及反压H个手动水 柱压力控制中水（11)的高度，关闭轴向压力室止水阀、周围压力室止水阀及反压阀。打开 注水孔，排除压力室中的水，拆除压力室罩，楷干试样周围的余水，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； (6) 对其余几个试样，在不同周围压力下按上述步骤（1)?（5)进行剪切。
[001引 4计算 (1)固结及剪切时的面积校正 1)对于UU试验，由于没有固结过程，按式（1)进行剪切时的面积校正：
【主权项】
1.所述简化三轴压缩仪（2)是由置入三轴仪底座（16)上的周围压力室（17)和安装在 固定于底座（16)上部的三轴仪支架（18)上的轴向压力室（19)、活塞（20)、传力杆（21)及 相应的轴向位移测试百分表（22)、轴向压力测试表（23)、周围压力测试表（24)、轴向压力 接口（10)、周围压力接口（15)、孔隙水量管接口（31)、孔隙水压力传感器（37)及反压力接 口（38)等组成的；简化三轴压缩仪（2)通过周围压力接口（15)、轴向压力接口（10)与反压 接口（38)分别与三个手动水柱压力控制部分之一（1)的水拄压力接口（39)相接；所述简化 三轴压缩仪（2)是分别由三个手动水柱压力控制系统（1)来实现三轴压缩仪的周围压力、 轴向压力和反压力的加载与控制的。
【专利摘要】本发明公开了一种手动应力控制式三轴压缩仪，包括简便三轴压缩仪部分(2)和分别用于控制轴向压力、周围压力、反压的三个手动水柱压力控制部分(其单个结构见(1))两大部分。本发明采用三个手动水柱压力控制系统(1)分别实现对三轴压缩仪的轴向压力、周围压力和反压的加载，结合简化的三轴压缩仪(2)，使得所述的三轴压缩仪具有原理直观、操作简便、性能稳定、易于维修、成本低廉等优势。由本发明所述结构制作的大型三轴压缩仪尤其适用于灾害防治工程的勘察设计单位对软土、饱和土及滑带土等进行大型三轴压缩试验。
【IPC分类】G01N3-10, G01N3-24
【公开号】CN104596865
【申请号】CN201410839852
【发明人】刘龙武
【申请人】长沙理工大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月30日