无侧限抗压强度试验如何做

无侧限抗压强度是指试样在侧面不受任何限制的条件下所能承受的最大轴向压力。试验时,将圆柱形试样置于图5-25(a)所示的无侧限压缩仪中,试样在试验过程中侧向不受任何限制。由于试样的侧向压力为零,只有轴向受压,故称为无侧限抗压强度试验。

在无侧限抗压强度试验中,无侧限抗压强度qu相当于三轴压缩试验中试样在σ3＝0条件下破坏时的大主应力σ1f。由于试验时σ3＝0,所以,试验成果只能做出一个极限应力圆,对于一般非饱和黏性土难以做出强度包线。

对于饱和黏性土,根据三轴不排水剪试验成果,其强度包线近似于一条水平线,即φu＝0。故无侧限抗压强度试验适用于测定饱和软黏土的不排水强度,如图5-25(c)所示。

图5-25　应变控制式无侧限抗压强度试验
1—轴向加压架;2—轴向测力计;3—试样;
4—上、下传压板;5—手轮或电动转轮;6—升降板;7—轴向位移计

在σ－τ坐标中,以无侧限抗压强度qu为直径,通过σ3＝0,σ1＝qu作极限应力圆,其水平切线就是强度包线,该线在τ轴上的截距cu即等于抗剪强度τf,即

式中 cu——饱和软黏土的不排水强度(kPa)。

饱和黏性土的强度与土的结构有关,当土的结构遭受破坏时,其强度会迅速降低,工程上常用灵敏度St来反映土的结构性强弱。

式中 qu——原状土的无侧限抗压强度(kPa);

　　qo——重塑土(指在含水量不变的条件下,使土的天然结构彻底破坏再重新制备的土)的无侧限抗压强度(kPa)。

根据灵敏度可将饱和黏性土分为以下三类:

(1)低敏度1＜St≤2;

(2)中敏度2＜St≤4;

(3)高敏度St＞4。

土的灵敏度越高,其结构性越强,受扰动后土的强度降低越多。黏性土受扰动而强度降低的性质,一般说来对工程建设是不利的,如在基坑开挖过程中,因施工可能造成土的扰动而会使地基强度降低。