1. Giới thiệu chung:
Thớ nghiệm nĩn ba trục (Triaxial Compression Test – TCT), được tiến hănh để xõc định sức khõng cắt của đất loại sĩt trớn mẫu đất nguyớn dạng. Thớ nghiệm cú thể thực hiện cho nhiều sơ đồ khõc nhau, phự hợp với cõc điều kiện lăm việc thực tế của nền đất dưới tải trọng. Việc lựa chọn sơ đồ thớ nghiệm phụ thuộc văo cõc điều kiện chất tải, thõt nước vă phương phõp phđn tớch nền múng.
Chi tiết qui định vă cõc bước tiến hănh thớ nghiệm TCT cú thể tham khảo tiớu chuẩn ASTM D 2850.
2. Chuẩn bị mẫu:
Thỏi mẫu được chế bị mẫu đất nguyớn dạng đựng trong hộp mẫu, thường cú đường kớnh 100mm. Thụng thường cần 3 đến 4 thỏi mẫu, cú chiều cao bằng 2 lần đường kớnh, sử dụng cho một thớ nghiệm. Với phương thức nĩn nhiều giai đoạn (multistage procedure) chỉ cần một thỏi chế bị. Khi thỏi mẫu được chế bị xong cần bọc ngay bằng măng cao su, đặt cõc tấm kớnh văo hai đầu vă để văo một chậu thuỷ tinh đậy kớn nắp.
- Với đất hạt mịn (sĩt) đường kớnh thỏi mẫu từ 35 ~ 40mm.
- Với đất cú hạt trung, đất đắp chế bị trước cú thể dựng một thỏi mẫu đường kớnh 100mm (hoặc dựng cả mẫu nguyớn dạng) để thớ nghiệm.
- Thỏi đất thớ nghiệm được bọc kớn bằng măng cao su mỏng đăn hồi vă một (hoặc cả hai đầu) cú cõc đệm đõ thấm, rồi lắp đặt văo trong một hộp gọi lă hộp nĩn ba trục. Hộp nĩn ba trục được bơm đầy nước vă cú thiết bị điều chỉnh để tạo ra một õp lực nước ỳ3 (ỳ2=ỳ3 ) tõc động văo thănh lừi. õp lực ỳ3 được đo bằng đồng hồ õp lực.
- Mặt khõc, thỏi đất cũn được tõc dụng một õp lực thẳng đứng thụng qua thiết bị piston để tạo ra tải trọng tõc dụng P. Thiết bị đo lực lă vũng ứng biến với thiớn vđn kế. (Hỡnh 2- 20)
Hỡnh 2-20 : Thiết bị thớ nghiệm nĩn ba trục
- Chuyển vị thẳng đứng của thỏi mẫu ∆lđược đo bằng thiớn vđn kế gắn với piston nĩn.
- Một khõ (R), cho phĩp đúng hoặc mở đường thõt nước lỗ rỗng từ trong thỏi mẫu qua đõ thấm, tuỳ theo sơ đồ thớ nghiệm. Cũng qua khõ (R) cho phĩp đo õp lực nước lỗ rỗng của đất bờo hoă nước, khi lắp đồng hồ đo. Khi khõ (R) mở cú thể đo được lượng nước thõt ra. Khi cần đo õp lực nước lỗ rỗng trong qũ trỡnh thớ nghiệm thỡ cõc thiết bị phải cho bờo hoă nước.
- Phương thức thớ nghiệm: ấn định một õp lực ỳ3 ở buồng nĩn, rồi vận hănh để tăng lực thẳng P lớn thỏi mẫu, đồng thời đo chuyển vị thẳng đứng của thỏi mẫu theo từng cấp độ lực tăng dần đều đến khi thỏi mẫu bị phõ hỏng. Cõc ứng suất chớnh cú thể xõc định lă ỳ1 vă ỳ3. ứng suất ỳ3 tõc động lớn cả đỉnh thỏi mẫu. Gọi P lă lực piston tõc động lớn mẫu vă F lă tiết diện của thỏi mẫu, ta cú:
F P = − 3 1 σ σ (23-6) 4. Cõc sơ đồ thớ nghiệm nĩn ba trục
a) Thớ nghiệm khụng cố kết, khụng thõt nước
Đđy lă sơ đồ thớ nghiệm đơn giản, vận hănh nhanh, giõ thănh rẻ vă thụng dụng nhất của thớ nghiệm nĩn ba trục. Kết quả sức khõng cắt xõc định được lă ở trạng thõi ứng suất tổng.
(1) Vận hănh thớ nghiệm: