Evaluation of soil shear strength parameters via triaxial testing by height versus diameter ratio of sample

Abstract

The triaxial test is a most widely used laboratory method for determining the soil shear strength. It is assumed that a soil sample deforms uniformly during triaxial testing. But one often faces a case when the sample in the triaxial apparatus deforms on the contrary. The non-uniformity can be caused by the end restraining effect, the sample height influence factor, the insufficient drainage, the membrane effect and the sample self-weight factor etc. An analysis of known investigations lead to the following tools that could be employed for reducing an inaccuracy related to the non-uniform stress-strain distribution per soil sample during triaxial testing: reducing the sample height/diameter ratio from 2 to 1, eliminating the friction between the sample ends and the plates. Having not eliminated the above - mentioned influence, factors during the testing procedure the angle of internal friction φ and the cohesion c for the sample of φ ≠ 0 are determined larger than the actual ones. The method for determining the angle of internal friction φ and the cohesion c, when testing the soil sample of height/diameter H/D = 1 is proposed.

Triašio slėgio aparatas šiuo metu yra plačiai naudojamas pasaulyje nustatant grunto kerpamojo stiprumo savybių rodiklius. Imama, kad bandinys bandymo metu deformuojasi vienodai. Tačiau dažniausiai bandinys deformuojasi nevienodai dėl grunto bandinio galų horizontaliųjų poslinkių suvaržymo, bandinio aukščio, nepakankamo drenavimo, guminės membranos poveikio, jo savojo svorio ir kt. Apžvelgtoje literatūroje triašio slėgio aparato grunto bandinyje vienodiems įtempimams gauti siūloma sumažinti bandinio aukščio ir skersmens H/D santykį nuo 2 iki 1 ir eliminuoti bandinio ir štampų trintį. Tokiu atveju gruntams, kurių vidinės trinties kampas φ ≠ 0, gaunamos didesnės vidinės trinties kampo φ ir sankibos c reikšmės. Pasiūlytas metodas apskaičiuoti grunto vidinės trinties kampo φ ir sankibos c reikšmėms, kai bandinio aukščio ir skersmens santykis H/D = 1.