1     目的和适用范围

1.1    固结不排水（CU 或 CU ）试验是使试样先在某一周围压力作用下排水固结，然后在 保持不排水的情况下，增加轴向压力直至破坏。

1.2    本试验适用于测定细粒土和砂类土的总抗剪强度参数ccu、φcu，有效抗剪强度参数c ′、 φ' 和孔隙压力系数。

2    仪器设备

固结不排水试验所用的主要仪器设备，应符合本规程 T 0144 试验第 2 条规定。

3    试验前仪器检查以及试样制备、试样饱和应按本规程 T 0144 试验第 3 条、第 4 条和第 5  条的相关规定进行。

4    试样安装

4.1    开孔隙水压力阀和排水阀，对孔隙水压力系统及压力室底座充水排气后，关孔隙水 压力阀和排水阀。压力室底座上依次放上透水板、滤纸、试样及试样帽。对渗透性低于 1*10-6cm/s 的黏土试样，为加快固结时间，在试样周围竖向间隔贴上浸湿的滤纸条。套上橡 皮膜，将橡皮膜下端与底座扎紧。从试样底部充水， 排除试样与橡皮膜之间的气泡，并将橡 皮膜上部与试样帽扎紧。降低排水管，使管内水面位于试样中心以下 20～40cm，吸除余水， 关排水阀。需要测定应力应变时， 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，膜中间应留直径为 1cm 的圆孔排水。

4.2    安装压力室罩，充水，关排气阀，压力室内不应有残留气泡。并将活塞对准测力计 和试样顶部。提高排水管，使管内水面与试样高度的中心齐平，测记排水面读数。

4.3    开孔隙水压力阀，使孔隙水压力值等于大气压力，关闭孔隙水压力阀。

4.4    按本规程 T 0144 试验第 6 条规定施加周围压力。调整轴向压力、轴向应变和孔隙水 压力为零点，并记下体积变化量管的读数。当需施加反压力时，按本规程 T  0144  试验 5.3  条步骤施加。

5    试样排水固结

5.1    开孔隙水压力阀，测定孔隙水压力。开排水阀。当需要测定排水过程时， 按 0s、15s 、  1min 、2min 、4min 、6min 、9min 、12min 、16min 、20min 、25min 、35min 、45min 、60min、 90min 、2h 、4h 、10h 、23h 、24h，测记排水管水面及孔隙水压力值，直至孔隙水压力消散  95%以上。固结完成后，关排水阀，测记排水管读数和孔隙水压力读数。

5.2    微调压力机升降台，使活塞与试样接触，此时轴向变形百分表的变化值为试样固结 过程中由于体积压缩引起的高度变化。

6    试样剪切

6.1    将轴向测力计、轴向变形百分表和孔隙水压力读数均调整至零。

6.2    选择剪切应变速率，进行剪切。黏质土每分钟应变为 0.05%～0.1%；粉质土每分钟应 变为 0.1%～0.5%。

6.3    轴向压力、孔隙水压力和轴向变形，按本规程 T 0144 的第 7.2 条和 7.3 条测记。

6.4    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，并测定含水率。

7    结果整理

7.1    试样固结的高度计算：

按实测固结下沉计算试样固结后的高度

按等应变简化式计算试样固结后的高度

式中：hc ——试样固结后的高度（cm）；

Δ V ——  试样固结后与固结前的体积变化（cm3）。 V0——  试样初始体积（cm3）

7.2    试样固结后的面积按下式计算：

按实测固结下沉计算试样的固结后面积

按等应变简化式计算试样的固结后面积

式中： Ac     ——试样固结后的断面积（cm2）。

7.3    剪切时试样的校正面积按下式计算：

7.4    主应力差按下式计算：

式中：σ 1 ——大主应力（kPa）； σ 3                小主应力（kPa）；

C ——测力计校正系数（N/0.01mm）； R ——测力计读数（0.01mm）。

7.5    有效主应力比按下列公式计算。

7.5.1    有效大主应力：

式中：σ 1, ——有效大主应力（kPa）；

u ——孔隙水压力（kPa）。

7.5.2    有效小主应力：

7.5.3    有效主应力比：

7.6    孔隙水压力系数按下列公式计算：

7.6.1    初始孔隙水压力系数：

式中：B ——初始孔隙水压力系数；

u0 ——初始周围压力产生的孔隙水压力（kPa）。

7.6.2    破坏时孔隙水压力系数：

式中：Af ——破坏时的孔隙水压力系数；

uf ——试样破坏时，主应力差产生的孔隙水压力（kPa）。

7.7    轴向应变与主应力差的关系曲线按图 T 0145-1 绘制。

7.8    轴向应变与有效主应力比的关系曲线按图 T 0145-2 绘制。

7.9    轴向应变与孔隙水压力的关系曲线按图 T 0145-3 绘制。

7.10    有效应力路径曲线按图 T 0145-4 绘制，并计算有效内摩擦角和有效黏聚力。

有效内摩擦角按下式计算：

式中： φ’——有效内摩擦角；

α——应力路径图上破坏点连线的倾角。 有效黏聚力按下式计算：

式中：c' ——有效黏聚力（kPa）；

d ——应力路径图上破坏点连续在纵坐标轴上的截距（kPa）。

7.11    破坏应力圆、内摩擦角和黏聚力的确定， 根据轴向应变与主应力差的关系曲线在直 角坐标纸上绘制。

以( σ 1 –σ3 ）的峰值为破坏点，无峰值时，取 15%轴向应变时的主应力差值作为破坏点。以法向应力为横坐标， 剪应力为纵坐标，在横坐标上以为圆心，为半径，（f注脚表示破坏），在τ - σ 应力平面图上绘制破损应力图，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 T 0145-5）。

7.12    有效内摩擦角和有效黏聚力，应以为圆心，为半径绘制有效破损应力圆确定（图 T 0145-6）。

7.13    本试验记录格式如表 T 0144-1、表 T 0144-2 和表 T 0144-3。

8    报告

8.1    土的性状描述。

8.2    总抗剪强度参数c cu  ，φcu 。

8.3    有效抗剪强度参数c'  ，φ' 。

8.4    孔隙水压力系数Af  。