土的三轴剪切试验
三轴剪切试验
实验十 三轴剪切试验一、概述三轴剪切试验是测定土的抗剪强度的主要方法之一。
它通常用3~4个圆柱形试样分别在不同的围压下施加轴向压力对试样进行剪切，直至破坏，然后根据摩尔——库伦理论，求得土的抗剪强度指标φ和c 。
根据排水条件的不同，三轴剪切试验可分为不固结不排水剪(UU)、固结不排水剪(CU)和固结排水剪(CD)三种试验方法。
不固结不排水剪试验，在施加周围压力σ3和轴向偏应力（σ1-σ3），直至试样剪坏的整个过程中，均不允许试样排水固结，即不让孔隙水压力消散。
固结不排水剪试验，在施加周围压力时，允许试样充分排水固结；在施加偏应力时，不允许排水至试样剪坏。
固结排水剪试验，在施加周围压力和轴向偏应力，直至试样剪坏的整个过程中，使试样充分排水固结。
这里只介绍饱和试样的固结不排水剪试验。
二、试验原理三轴试验采用圆柱形试样，对试样在空间三个坐标方向上施加压力。
试验时先通过压力室有压液体，使试样在三个轴向受到相同的周围压力σ3，并维持整个试验过程不变。
然后通过活塞杆向试样施加垂直轴向压力，直到试样剪坏。
若由活塞杆所加的试样破坏时的压力强度为q ＝σ1-σ3，小主应力是周围压力σ3。
由一个试样所得的σ1和σ3，可以绘制一个极限应力圆。
若干个试样，可得在不同周围压力作用下，试样剪坏时的最大主应力，从而可绘制若干个极限应力圆，作这些应力圆的公切线，便是土的抗剪强度包线，由此包线可求得强度指标c 和φ，附图10.1所示。
三、仪器设备 1、常用的三轴剪切仪，按施加轴向压力方式的不同，分为应变控制式和应力控制式两种。
2、应变控制式三轴仪见附图10.9所示。
包括压力室、轴向加压设备、施加周围压力系统、体积变化和孔隙压力量测系统等。
3、附属设备：击实筒、饱和器、切土盘、切土器和切土架、分样器、承膜筒、天平、量表、橡皮膜等。
附图10.1 抗剪强度包线附图10.2 原状土分样器 1.钢丝架；2一滑杆；3一底座附图10.3 对开圆膜 1.压力室底座；2.透水石；3.制样圆模；4.圆箍；5.橡皮膜；6.橡皮圈附图10.4 承膜筒 1.压力室底座；2.透水石；3.试样；4.承膜筒；5.橡皮膜；6.上帽附图10.5 击实器1.环；2.位螺丝；3.杆；4.击锤；5.底板附图10.6 饱和器1.土样筒；2.紧箍；3.夹板；4一拉杆；5.透水石1.轴2.上盘3.下盘附图10.8 切土器1.土样2.切土器3.支架四、试验步骤1、使用前三轴剪切仪应进行检查(1)周围压力的精度要求达到最大压力的土1％，测读分值一般应为5kPa ，根据试样强度的大小，选择不同量程的量力环，使最大轴向压力的精度不小于1％。
土的抗剪强度三轴压力实验流程以及优点
土的抗剪强度三轴压力实验流程以及优点
内容:
土的抗剪强度是评价土体强度的一个重要指标。
为了测试土体的抗剪强度,通常采用三轴压力实验。
三轴压力实验的基本流程如下:
1. 取样:采用无扰动采样获得代表性的土样。
2. 处理样品:将土样制成三轴试验规定的圆柱形试件,两端平整,侧面涂油。
3. 饱和样品:将试件放入三轴仪的样品室内,从下端灌入水使试件饱和。
4. 固结:关闭排水,加载轴向压力使试件达到所需的初始应力状态并固结。
5. 剪切:保持轴向压力不变,逐步加载横向压力使试件发生剪切破坏。
记录各阶段的应变和位移。
6. 分析:根据加载过程中试件的应力和应变关系,绘制应力-应变曲线和抗剪强度包线,计算抗剪强度参数。
三轴压力实验的优点:
1. 可以准确控制和测量各向应力状态。
2. 可以获得土体抗剪强度的重要参数:粘聚力和内摩擦角。
3. 可通过改变固结压力模拟土体不同的初始应力状态。
4. 可通过饱水和排水条件模拟土体的饱水和不饱水状态。
5. 试验设备成熟,测试过程可靠,结果准确。
6. 可通过不同条件的试验对比分析土体抗剪强度的各种影响因素。
综上,三轴压力实验是获得土体抗剪强度参数的标准实验方法,对于土工 engineering 和地基基础设计具有重要意义。
土工试验直接剪切试验和三轴剪切试验的优缺点和适用范围
土工试验直接剪切试验和三轴剪切试验的优缺点和适用范围土工试验直接剪切试验和三轴剪切试验的优缺点和适用范围摘要：在建筑工程中，土的抗剪强度测试是一项十分重要的工作，土的抗剪强度关系到工程地基的稳定性与工程结构的稳固性。
当前常用的土的抗剪强度测试方法有直接剪切试验以及三轴压缩试验。
本文联系实际，对这两种试验方法的原理、优缺点与适用范围进行分析论述，以供参考。
关键词：土的抗剪强度；直接剪切试验；三轴剪切试验土的抗剪强度指的是土体抵抗剪切破坏的极限能力，抗剪强度是土的一大重要力学性质。
土的的抗剪强度并非固定不变，它是不断变化的，且这一变化具有规律。
研究证明，在土的破裂面上，抗剪强度随法向应力增长。
在测试土的抗剪强度时，要根据土的受力方式以及受力面选择相应的测试方法与仪器，方能保证测试结果科学准确【1】。
下面就土工试验直接剪切试验和三轴剪切试验的优缺点与适用范围做具体分析。
1土的直接剪切试验所谓直接剪切试验，是指直接在某一预定的面上剪切土的试件，在剪切过程中记录、测算这一预定面的抗剪强度与剪应力。
在进行土的直接剪切试验时，最常用的仪器是应变控制式直剪仪。
在试验时，通过该仪器向试样的预定面施加法向应力，等速推动下盒，试样在沿上下盒之间的水平面上受剪切直到被破坏。
试验过程中的剪应力通过与上盒接触的量力环确定。
在试验过程中，随着法向应力的增加会出现剪切位移，且剪切位移与剪应力之间会产生一个关系曲线，借助这一关系曲线了解试样在受剪切破坏时其性能的变化。
当前，直接剪切试验被具体分为不排水剪切试验也称为快剪试验、固结不排水剪切试验也称为固结快剪试验以及慢剪试验等几种。
这三种剪切试验的不同点是剪切时的排水条件、土的固结程度以及剪切加荷速度不同。
通过土的直接剪切试验可知，当剪应力与剪切位移关系曲线中有明显的峰值或是稳定值时，取其作为抗剪强度破坏值，此时试样发生的是脆性破坏。
随着剪切位移发生变化，剪应力不断增长，峰值消失或是峰值不再稳定，此时的剪切强度破坏值一般是取剪切位移为4mm 时的剪应力。
三轴剪切试验
5
的水从试样底座进入，待上部溢出，水头高差一般在 1m 左右，直至流入水量 和溢出水量相等为止。
(3) 反压力饱和法。试件在不固结不排水条件下，在土样顶部施加反压力， 但同时应在试样周围施加侧压力，反压力应低于侧压力 5kPa，当试样底部孔 隙压力其比值∆u/∆σ3＞0.98 时被认为是饱和的，否则再增加反压力和侧压力使 土体内气泡继续缩小，直至满足∆u/∆σ3＞0.98 的条件。 六、不固结不排水剪（UU）试验
许排水，这样从开始加压直至试样剪坏，土中的含水量始终保持不变，孔隙水压 力也不可能消散，可以测得总应力抗剪强度指标cu，φu。 2、固结不排水剪试验（CU）
试样在施加周围压力时，允许试样充分排水，待固结稳定后，再在不排水的 条件下施加轴向压力，直至试样剪切破坏，同时在受剪过程中测定土体的孔隙水 压力，可以测得总应力抗剪强度指标ccu，φcu和有效应力抗剪强度指标c’，φ’。 3、固结排水剪试验（CD）
(3) 调压阀的灵敏度及稳定性；
(4) 精密压力表的精度和误差；
(5) 稳压系统是否存在漏气现象；
(6) 管路系统的周围压力、孔隙水压力、反压力和体积变化装置以及试样上
下端通道接头处是否存在漏气漏水或阻塞现象
(7) 孔压及体变的管道系统内是否存在封闭气泡，若有封闭气泡可用无气泡
水进行循环排气；
(8) 土样两端放置的透水石是否畅通和浸水饱和；
四、试验前的检查和准备
1、仪器性能检查
图 9~7 承膜筒 模筒
１－三轴仪底座；２－透水石；３－试样； 座；２－透水石；３－制样圆膜；（两片合成）
3
图 9~8 砂样制备 １－仪器底
三轴试验
剪切试样按下列步骤进行： （1）将轴向测力计、轴向变形百分表及孔隙 水压力读数均调整至零民。 （2）选择剪切应变速率，进行剪切。粘质土 每分钟应变为0.05%～0.1%；粉质土每分钟应变 0.1%～0.5%。 （3）测记轴向压力、孔隙水压力和轴向变形。 （4）试验结束，关电动机和各阀门，开排气 阀，排除压力室内的水，拆除试样，描述试样破 坏形状。称试样质量并测定含水量。
破坏后的试样
1.不固结不排水试验
（1）剪切应变速率宜为每分钟应变0.5%～ 1.0％。 （2）启动电动机，开始剪切。试样每产生 0.3%～0.4％的轴向应变，测记一次测力计读数和 轴向变形值。当轴向应变大于3％，每隔0.7%～ 0.8％的应变值测记一次读数。 （3）当测力计读数出现峰值时，剪切应继续 进行，超过5%的轴向应变为止。当测力计读数无 峰值时，剪切进行到轴向应变为15%～20%。 （4）试验结束，关电动机，关周围压力阀， 开排气阀，排除压力室内的水，拆除试样，描述 试样破坏形状。称试样质量，并测定含水量。
4.3.2 三轴压缩试验
横梁
试样应力特点
与试验方法
百分表
量力环
量 水 管
试 样
强度包线 试验类型 优缺点
孔压 量测
围压 力 3 阀门
马达
阀门
二、试验方法：
三轴剪切试验可分为不固结不排水试验（UU）、固结 不排水试验（CU）以及固结排水剪 试验（CD）。 1、不固结不排水试验：试件在周围压力和轴向压力下直 至破坏的全过程中均不允许排水， 土样从开始加载至试 样剪坏，土中的含水率始终保持不变，可测得总抗剪强度 指标c 和φ ； 2、固结不排水试验：试样先在周围压力下让土体排水固 结，待固结稳定后，再在不排水 条件下施加轴向压力直 至破坏，可同时测定总抗剪强度指标 和 或有效抗剪强度 指标 和及孔隙水压力系数； 3、固结排水剪试验：试样先在周围压力下排水固结，然 后允许在充分排水的条件下增加 轴向压力直至破坏，可 测得总抗剪强度指标和 。
土力学实验三轴剪切实验
3.记录与计算：
4.讨论
意义：①根据实际的工程需要选择合适的试验方 法，提供合理的强度指标。②为有限元等数值分 析提供所需的参数 三轴试验与直剪试验的比较
优点： ①可测孔隙水压力，反映有效应力原理 ②可测体积变化，反映剪胀剪缩；算出较为真实的受力面积 ③全面反映抗剪强度情况，破坏面为最薄弱面 ④可整理出应力应变关系的本构参数，应用于数值计算 缺点：记录和整理数据繁琐
实验四 三轴剪切试验
1.试验目的、原理及意验的特点，增加感性认识，学会整理三轴试验 数据，并求出砂土的固结排水剪强度指标 Cd d Ccu cu Cu u
试验原理：采用3~4个圆柱形试样，分别在不同的恒定周围压力 （即小主应 3力 ）下，施加轴向压力[即产生主应力1差 3 ]，进行 剪切直至破坏；然后根据摩尔-库伦理论求得抗剪强度参数。
【大学实验】土的三轴剪切试验PPT
• 1．选取一定数量的代表性土样，（对直径 3.91厘米试样约取二公厅），经风干碾碎过 筛，测出风干含水量，按要求含水量算出 所需加水量。
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• 2．将需加的水量喷洒到土料上，稍
静置后装入塑料袋，然后置于密闭容 器内、至少20小时，使含水量均匀。 取出土料复测其含水量，若所测含水 量与要求含水量差值在1％以内，则可 以进行击实土样，否则需调整含水量 至符合要求为止。
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• 三、试样安装
• ⑴ 打开孔隙压力阀，使仪器底座充水， 将煮沸过的透水石滑入仪器底座上，放上 一张滤纸，关闭孔隙压力阀。
• ⑵ 活动三瓣膜后将试样取出，上面放好滤 纸和透水石，放到仪器底座上。
• ⑶ 把乳胶膜放在承膜筒内，二头翻在承膜 筒上通过吸吸气孔加真空负压。使乳胶膜 紧贴在承膜筒内壁上，然后套入试样外面。 放气，翻下乳胶膜二头取下承膜筒。
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• ⑷ 把试样下端的乳胶膜与仪器底座用乳胶 带扎紧。然后放上对开膜（保护试样）和 上帽，同样将上帽和乳胶膜扎紧。取走对 开膜。
• ⑸ 装上压力室（注意不要碰试样），并从 注水孔向压力室注满水扭好注水孔的封闭 螺丝。
• ⑹ 关闭排水阀，记下排水量管及孔压表读 数。
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四、试样排水固结：
⑴ 施加σ3固结周压力（ 100、200、 300KPa），并读排水量管读数，（注
意管中不得有气泡）。
⑵ 慢慢打开孔压阀，量测孔隙压力，
计算孔压系数。
⑶ 慢慢打开排水阀，使试样中的水通
过顶帽流入量水管（试样开始固结），
使孔隙压力慢慢消pp散t课件。
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⑷ 不断观察量水管读数，同时注意保持量水管水 面应置于试样中心高度处。
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2019/2/13 7
数据记录
原始数据记录纸统一采用规定的实验报告纸； 原始数据纸上应该体现以下内容：实验项目名称、实验人姓名、实验日 期、指导教师签名；最重要的一条是实验原始数据应有对应的表明数据代 表的含义的项目名称。
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数据计算与分析
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实验方法
三轴压缩试验可分为不固结排水试验队 (UU)、固结不排水试验 (CU)、 以及固结排水剪试验(CD)等，在有条件的情况下也可按K0固结进行； 适用范围：测定粘性土和砂性土的总抗剪强度和有效抗剪强度参数。
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实验步骤
土样试件制备 ； 试样饱和 ：真空抽气饱和法 、水头饱和法 、反压力饱和法 ； 不固结不排水三轴试验(UU试验) (1) 制备土样。将原状土制备成略大于试样直径和高度的毛坯，置于切土器 内用钢丝锯或切土刀边削边旋转，直至满足试件的直径为止，然后按要求 的高度切除两端多余土样； (2) 装土。先把乳胶薄膜装在承膜筒内，用吸耳球从气嘴中吸气，使乳胶薄 膜贴紧筒壁，然后套在制备好试件外面，放在压力室的底座上 (在之前应首 先将压力室底座的透水石与管路系统以及孔隙水测定装置均需充分饱和并 放上一张滤纸)，翻下乳胶膜的下端与底座用橡皮筋扎紧，翻开乳胶膜的上 端与土样帽用橡皮筋扎紧，最后装上压力筒拧紧密封螺帽，并使传压活塞 与上样帽接触；
2019/2/13系数
B
ui
3i
B
ui
1f
A
B 1 f 3i
u f ui
计算轴向应变和剪切过程中平均断面积
h h0
A0 Aa 1
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实验五 土的三轴剪切试验学 时：2学时实验性质：综合型实验一、目的要求：土的三轴剪切试验是综合性试验，通过对试验的设计，能获得在不同的排水条件下土的应力与应变的关系和强度参数。
通过试验加深对土力学基本理论的理解，培养学生的动手能力和创新能力。
掌握土的三轴剪切试验基本原理和试验方法，了解试验的仪器设备，熟悉试验的操作步骤，掌握三轴剪切试验成果的整理方法，根据试验成果绘制应力与应变的关系曲线，计算土的聚力和摩擦角。
二、试验原理：一般认为，土体的破坏条件用莫尔－库仑（Mohr-Coulomb ）破坏准则：土体在各向主应力作用下，作用在某一应力面上的剪应力τ与法向应力σ之比达到某一比值，土体将沿该面发生剪切破坏。
莫尔－库仑破坏准则的表达式为：φσσφσσsin 2cos 23131++=-C 。
1σ大主应力，3σ小主应力，C 土的粘聚力，φ土的摩擦角。
三轴剪切试验就是根据莫尔－库仑破坏准则测定土的强度参数粘聚力c 和摩擦角φ。
三、试验方法：根据加载类型的不同，三轴剪切试验又可分为三种试验方法：不固结不排水剪(UU)；固结不排水剪(CU)；固结排水剪(CU)。
四、仪器设备：1．应变控制式三轴仪(图5. 1—1)：由压力室、轴向加压设备、周围压力系统、反压力系统、孔隙水压力量测系统、轴向变形和体积变化量测系统组成。
2．附属设备：包括击样器、饱和器、切土器、原状土分样器、切土盘、承膜筒和对开圆膜，应符合下图要求：1)击样器(图5. 1－2)，饱和器(图5. 1－3)。
2)切土盘、切土器和原状土分样器(图5. 1－4)。
3)承膜筒及对开圆模(图5. 1—5及图5. 1—6)。
3．天平：称量200g ，最小分度值0. 0lg ；称量1000g ，最小分度值0. 1g 。
4．橡皮膜：应具有弹性的乳胶膜，对直径39. 1和61. 8mm 的试样；厚度以0. 1～0. 2mm 为宜，对直径101mm 的试样，厚度以0. 2～0. 3为宜。
图5.1－1 应变控制式三轴仪图5.1－2 击样器图5.1－3 饱和器1－套环；2－定位螺丝；3－导杆；4－击锤；1－圆模(3片)；2－紧箍5－底板；6－套筒；7－击样筒；8－底座3－夹板；4－拉杆；5－透水板图5.1－4 原装土和土盘分样器图5.1－5 承膜筒图5.1－6 对开圆模全自动三轴仪TSZ10-1.0应变控制式三轴仪101ε-=A A a土样饱和器 QI-1型切土机五、试验步骤：（一）不固结不排水剪试验步骤1 试样的安装步骤：I 在压力室的底座上，依次放上不透水板、试样及不透水试样帽，将橡皮膜用承膜筒套在试样外，并用橡皮圈将橡皮膜两端与底座及试样帽分别扎紧。
Ⅱ 将压力室罩顶部活塞提高，放下压力室罩，将活塞对准试样中心，并均匀地拧紧底座连接螺母。
向压力室注满纯水，待压力室顶部排气孔有水溢出时，拧紧排气孔，并将活塞对准测力计和试样顶部。
Ⅲ 将离合器调至粗位，转动粗调手轮；当试样帽与活塞及测力计接近时，将离合器调至细位，改用细调手轮，使试样帽与活塞及测力计接触，装上变形指示计，将测力计和变形指示计调至零位。
Ⅳ 关排水阀，开周围压力阀，施加周围压力。
2 剪切试样应按下列步骤进行：I 剪切应变速率宜为每分钟应变0. 5％～1. 0％。
Ⅱ 启动电动机，合上离合器，开始剪切。
试样每产生0. 3％～0. 4％的轴向应变(或0. 2mm 变形值)，测记一次测力计读数和轴向变形值。
当轴向应变大于3％时，试样每产生0. ％～0. 8％的轴向应变(或0.5mm 变形值)，测记一次。
Ⅲ 当测力计读数出现峰值时，剪切应继续进行到轴向应变为15％～20％。
Ⅳ 试验结束，关电动机，关周围压力阀，脱开离合器，将离合器调至粗位，转动粗调手轮，将压力室降下，打开排气孔，排除压力室的水，拆卸压力室罩，拆除试样，描述试样破坏形状，称试样质量，并测定含水率。
3 轴向应变应按下式计算：100011⨯∆=h h ε。
式中，1ε轴向应变(％)；1h 剪切过程中试样的高度变化(mm)；0h 试样初始高度(mm)。
4 试样面积的校正应按下式计算：。
式中，a A 试样的校正断面积(2cm )；0A 试样的初始断面积(2cm )。
5 主应力差应按下式计算：1031⨯=-s A CR σσ。
式中，31σσ-主应力差(kPa)；1σ大总主应力(kPa)；3σ小总主应力(kPa)；C 测力计率定系数(N ／0. 01mm 或N ／mV)；R ——测力计读数(0. 01mm)；10单位换算系数。
图 5.2 主应力差与轴向应变关系曲线图 5.3 不固结不排水剪强度包线 6 以主应力差为纵坐标，轴向应变为横坐标；绘制主应力差与轴向应变关系曲线(图5. 2)。
取曲线上主应力差的峰值作为破坏点，无峰值时，取15％轴向应变时的主应力差值作为破坏点。
7 以剪应力为纵坐标，怯向应力为横坐标，在横坐标轴以破坏时的231f f σσ+为圆心，以231ff σσ-为半径，在στ-应力平面上绘制破损应力圆，并绘制不同周围压力下破损应力圆的包线，求出不排水强度参数(图5. 3)。
（二） 固结不排水剪试验步骤1 试样的安装步骤：Ⅰ 开孔隙水压力阀和量管阀，对孔隙水压力系统及压力室底座充水排气后，关孔隙水压力阀和量管阀。
压力室底座上依次放上透水板、湿滤纸、试样、湿滤纸、透水板，试样周围贴浸水的滤纸条7～9条。
将橡皮膜用承膜筒套在试样外，并用橡皮圈将橡皮膜下端与底座扎紧。
打开孔隙水压力阀和量管阀，使水缓慢地从试样底部流入，排除试样与橡皮膜之间的气泡，关闭孔隙水压力阀和量管阀。
打开排水阀，使试样帽中充水，放在透水板上，用橡皮圈将橡皮膜土端与试样帽扎紧，降低排水管，使管水面位于试样中心以下20～40cm ，吸除试样与橡皮膜之间的余水，关排水阀。
需要测定土的应力应变关系时，应在试样与透水板之间放置中间夹有硅脂的两层圆形橡皮膜，膜中间应留有直径为lcm 的圆孔排水。
Ⅱ 压力室罩安装、充水及测力计调整应按不固结不排水的步骤进行。
2 试样排水固结应按下列步骤进行：Ⅰ 调节排水管使管水面与试样高度的中心齐平，测记排水管水面读数。
Ⅱ 开孔隙水压力阀，使孔隙水压力等于大气压力，关孔隙水压力阀，记下初始读数。
Ⅲ 将孔隙水压力调至接近周围压力值，施加周围压力后，再打开孔隙水压力阀，待孔隙水压力稳定测定孔隙水压力。
Ⅳ 打开排水阀。
固结完成后，关排水阀，测记孔隙水压力和排水管水面读数。
Ⅴ 微调压力机升降台，使活塞与试样接触，此时轴向变形指示计的变化值为试样固结时的高度变化。
3 剪切试样应按下列步骤进行：Ⅰ 剪切应变速率粘土宜为每分钟应变0. 05％～0. 1％；粉土为每分钟应变0. 1％～0. 5％。
Ⅱ 将测力计、轴向变形指示计及孔隙水压力读数均调整至零。
Ⅲ 启动电动机，合上离合器，开始剪切。
测力计、轴向变形、孔隙水压力应按不固结不排水中的步骤进行测记。
Ⅳ 试验结束，关电动机，关各阀门，脱开离合器+将离合器调至粗位，转动粗调手轮，将压力室降下，打开排气孔，排除压力室的水，拆卸压力室罩，拆除试样，描述试样破坏形状，称试样质量，并测定试样含水率。
4 试样固结后的高度，应按下式计算：3100)1(V V h h c ∆-=。
式中，c h 试样固结后的高度(cm)；V ∆试样固结后与固结前的体积变化(3cm )。
5 试样固结后的面积，应按下式计算：3200)1(V V A A c ∆-=。
式中，c A 试样固结后的断面积(2cm )。
6 试样面积的校正，应按下式计算：101ε-=A A a 。
式中，01h h ∆=ε。
7 主应力差按不固结不排水试验中给出的公式计算。
8 有效主应力比应按下式计算：Ⅰ 有效大主应力：u -=1'1σσ。
式中，'1σ有效大主应力(kPa)；u 孔隙水压力(kPa)。
Ⅱ 有效小主应力：u -=3'3σσ。
式中，'3σ——有效大主应力(kPa)。
Ⅰ 有效主应力比：'3'3'1'3'11σσσσσ-+=。
9 孔隙水压力系数，应按下式计算：Ⅰ 初始孔隙水压力系数：30σu B =。
式中，B 初始孔隙水压力系数；0u 施加周围压力产生的孔隙水压力(kPa)。
Ⅱ 破坏时孔隙水压力系数：)(31σσ-=B u A f f 。
式中，f A 破坏时的孔隙水压力系数；f u 试样破坏时，主应力差产生的孔隙水压力(kPa)。
10 主应力差与轴向应变关系曲线，应按不固结不排水中的规定绘制11 以有效应力比为纵坐标，轴向应变为横坐标，绘制有效应力比与轴向应变曲线(图5. 4)。
12 以孔隙水压力为纵坐标，轴向应变为横坐标，绘制孔隙水压力与轴向应变关系曲线(图5. 5)。
13 以()2'3'1σσ-为纵坐标，()2'3'1σσ+为横坐标，绘制有效应力路径曲线(图5. 6)。
并计算有效摩擦角和有效粘聚力。
图5.4 有效应力比与轴向应变关系曲线 图5.5 孔隙水压力与轴向应变关系曲线图5.6 应力路径曲线Ⅰ 有效摩擦角：αϕtg 1'sin -=。
式中，'ϕ有效摩擦角(0)；α应力路径图上破坏点连线的倾角(0)。
Ⅱ 有效粘聚力：''cos ϕd c =。
式中，'c 有效粘聚力(kPa)；d 应力路径上破坏点连线在纵轴上的截I~(kPa)。
14以主应力差或有效主应力比的峰值作为破坏点，无峰值时，以有效应力路径的密集点或轴向应变15％时的主应力差值为破坏点，按固结不排水中的规定绘制破损应力圆及不同围压力下的破损应力圆包线，并求出总应力强度参数；有效摩擦角和有效粘聚力，应以2'3'1σσ+为圆心，2'3'1σσ-为半径绘制有效破损应力圆确定(图 5. 7)。
图5.7 固结不排水剪强度包线（三）固结排水剪试验步骤 1 试样的安装、固结、剪切应按固结不排水中的步骤进行。
但在剪切过程中应打开排水阀。
剪切速率采用每分钟应变0. 003％～0. 012％。
2 试样固结后的高度、面积，应按固结不排水给出的公式进行计算。
3 剪切时试样面积的校正，应按下式计算：ic i c a h h V V A ∆-∆-=。
式中，i V ∆剪切过程中试样的体积变化(cm 3)；i h ∆剪切过程中试样的高度变化(cm)。
4 主应力差、有效应力比及孔隙水压力系数按不固结不排水中给出公式进行计算。
5 主应力差与轴向应变关系曲线应按不固结不排水中的规定绘制。
6 主应力比与轴向应变关系曲线应按固结不排水中的规定绘制。
7 以体积应变为纵坐标，轴向应变为横坐标，绘制体应变与轴向应变关系曲线。
8 破损应力圆，有效摩擦角和有效粘聚力应按固结不排水试验中的步骤绘制和确定(图5. 8)。