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三轴试验土样端部影响问题研究 　　 摘要：通过数字图像测量技术，直接量测试样的轴向变形和径向变形，把它们与传统测量方法得到的变形测量结果进行比较，定量分析端部约束与端部接触对三轴试验土样的影响。同时采用数字图像测量技术，直接测量三轴试样中间部分的土样变形，以此避开试样端部的影响，使试验结果更加真实可靠。 　　 　　关键词：轴试验、端部约束、端部接触、数字图像测量 　　Abstract: through the digital image measurement technique, direct quantity test kind of axial deformation and radial deformation, put them and the traditional measuring method of measurement results deformation by comparison, quantitative analysis to end restriction and at the end of the contact to triaxial test the effect of soil samples. At the same time using digital image measurement technique, direct measurement of three axis of the intermediate sample soil samples deformation, to avoid the influence of sample ends, the experiment results much more real. 　　 　　Keywords: axis test, end restriction, at the end of the contact, digital image measurement 　　 　　 　　中图分类号：C33文献标识码：A 文章编号： 　　 　　引言：三轴试验是最常用的土工试验之一，通过测得试样应力和应变得变化来推导土体的本构模型参数。三轴试验不可避免地受到端部接触和端部约束的影响，深入研究此两种端部问题对试验的影响对改进三轴试验设备和了解土体结构均有重要意义。 　　一、背景及研究意义 　　1、土工三轴试验在土力学中的作用和地位 　　三轴试验是把一个圆柱形土样放到密闭的压力室中，通过施加各向均等的周围压力和轴向偏差应力来模拟实际土层的受力状况，以此为根据研究土的强度和结构关系。土的应力应变本构模型，通常是先通过少量简单的试验，求取在比较简单的应力状态下的应力应变关系，然后用数学和力学及其它学科理论，把这些试验结果推广应用到复杂的复合应力组合状态上去。在土的应力应变本构模型研究中，最常使用的土工试验设备就是土工三轴试验仪。 　　2、三轴试验中的端部接触和端部约束 　　三轴试验是最常用的土工试验之一，通过测得试样应力和应变得变化来推导土体的本构模型参数三轴??验不可避免地受到端部接触和端部约束的影响，深入研究此两种端部问题对试验的影响对改进三轴试验设备和了解土体本构均有重要意义。土工三轴试验在应用过程中不断发展完善，其基本工作原理始终没有改变：通过加载装置施加荷载，通过测量设备观测变形和受力，实际上这也是大多数力学试验的基本模式。和其他的试验一样，土工三轴试验的各方面情况不可能与预期的理想情况完全一致：边界约束影响、材料不均匀、试验环境的变化都会对试验结果产生或多或少的影响。要改进试验方法和设备，就必须了解现有试验方法和设备的不足。本论文主要针对土工三轴试验中的端部接触和端部约束现象展开研究。 　　二、三轴试验方法及原理 　　三轴剪切试验能控制试验过程中的排水条件，可根据工程施工和运行的实际情况选择不同排水条件的试验，无论粘质土或砂质土均可适用。三轴剪切试验通常分为不固结不排水剪试验(UU试验)，固结不排水剪试验(CU试验)和固结排水剪试验(CD试验)。 　　(1)不固结不排水剪试验(UU试验)。从地基中或土工建筑物内取出的土样放在三轴仪的压力室内，在排水阀关闭的情况下施加周围压力σ3，不让试件固结，即试件不压密，σ3所引起的孔隙水压力不消散。然后增加轴向主应力差△σ3，即偏差应力σ1一σ3进行剪切，在这一过程中也关闭排水阀门不让试件排水。不固结不排水剪试验也简称为不排水剪试验。这种方法适用的条件是土体受力而孔隙压力不消散的情况。当建筑物施工速度快，土体渗透系数较低(如小于应为A×10-4cm/s)，而排水条件又差时，为考虑施工期的稳定，可采用UU试验。对于非饱和土，如压实填土，或未饱和的天然地层，它