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三軸圧縮試験の種類【UU・CU・CD】

三軸圧縮試験の種類【UU・CU・CD】

 三軸圧縮試験の種類は以下のとおりです。

①非圧密非排水せん断試験=UU試験

英語名称:Unconsolidated Undrained Test

②圧密非排水せん断試験=CU試験

英語名称:Consolidated Undrained Test

③圧密排水せん断試験=CD試験

英語名称:Consolidated Drained Test
ここで、
圧密=Consolidation
排水=Drainage
という意味です。「Un」がつくと「非」が付くという関係になっています。

それぞれの試験の特徴

 土のせん断強度qu、粘着力C、内部摩擦角φは三軸圧縮試験により求めることができます。
 三軸圧縮試験は、モールの応力円に基づき、鉛直圧σ1と側圧σ3の組合せにより、土の破壊を評価することができます。
 三軸圧縮試験は、採取した土の、地盤中の応力状態を再現することで、地中でのqu、C、φを求めることができます。実際の地中では、土の上載圧からσ1を特定することはできるため、まずはσ3=σ1とする場合が多いです。この応力を作用させる過程を【圧密過程】といいます。
 この【圧密過程】で、試験体から排水をする試験を「圧密試験」と言います。逆に、圧密過程で、バルブを閉め、試験体からの排水をしない試験を「非圧密試験」と言います。
 次に、圧密過程(σ3=σ1のまま、上載圧による地盤中の応力まで徐々に圧力を増加させる過程)が終了すると、次に軸応力σ1だけを増加させていく過程となります。これを【せん断過程】と言います。
 この【せん断過程】で、試験体から排水をする試験を「排水せん断試験」と言います。逆に、せん断過程で、バルブを閉め、試験体からの排水をしない試験を「非排水せん断試験」と言います。
 上記を組み合わせることで、三軸圧縮試験の種類を説明することができます。

まとめ

 最後に、三軸圧縮試験の種類と、それぞれの特徴についてまとめます。
試験名称 非圧密非排水せん断試験 圧密非排水せん断試験 圧密排水せん断試験
英語名称 UU試験
Unconsolidated
Undrained Test
CU試験
Consolidated
Undrained Test
CD試験
Consolidated
Drained Test
試験方法 圧密過程:非排水
せん断過程:非排水
圧密過程:排水
せん断過程:非排水
圧密過程:排水
せん断過程:排水
対象地盤 透水性が低い粘性土 透水性が低い粘性土 透水性だ高い砂質土
対象事例 軟弱粘性土上に急速に盛土を行う 軟弱粘性土上に盛土を行い、しばらく時間が経過した 砂質土上に構造物を建設する
 以上、三軸圧縮試験の種類(UU・CU・CD試験)についてまとめました。何かの役に立てば幸いです。
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