如何测定不排水抗剪强度指标？

三轴不固结不排水试验简称不排水试验(UU:unconsolidated-undraned triaxial test) ，在地基基础工程中它常用于饱和软黏土的强度指标测定中。对于饱和正常固结原状土，其取样过程是土样从原位应力状态(Ko固结状态——图1 中的A 点)减少到总应力为0 ，而为了能够保持原状土的不回弹与体积不变，需要保持一定的有效应力。根据式(1) ，需要有一个负的超静孔隙水压力u_r(B点)。在图1 中，取样以后，土样中的总应力为0 ，残余孔压为u_r<0， 有效各向等压应力σ'_r=-u_r。如果试样是完全不回弹的，则u_r 与σ; 的大小应当是使试样的体积不变，亦即取样以后的体积与在地下时的原位体积相同。

上述条件对取样的技术和设备要求很高;另外，负的孔压u_r 绝对值不可能大于和等于大气压力，所以取样深度也不能过深。如果不能满足这样的要求，试样可能回弹、松弛，甚至进气而成为非饱和土，测得的强度指标失真。在某些勘察报告提交的饱和带土的不排水内摩擦角Φ比0°。高得多，可能就是这种原因。也有的勘察报告提交的饱和土的"不排水"内摩擦角Φu高达150~200 ，就更叫人费解了，因为不管是什么土，在完全饱和土的三轴不排水试验中，其内摩擦角理论上都必须为零。所以给出的可能是直剪试验的快剪指标，这时对于一些粉土有可能得到较高的内摩擦角。

如果不能满足试样完全不回弹与不扰动，则可以在原位有效自重压力下团结，然后再进行三轴不排水试验测定土的强度指标。如果取样后土样的有效应力已经减少，甚至已卸载到0( 图1)，则需要施加固结压力σ₃'=-u_r使试样的体积与原位体积相同。值得指出的是，对于一正常固结饱和黏土层，可取其层中点的有效自重应力固结到原位体积以后，再进行几个围压的三轴不固结不排水试验，而不能按每一深度的实际自重应力分别固结，再将用不同深度的试样破坏时的莫尔圆的包线作为强度包线，这样得到的强度指标就不是不排水而是固结不排水的强度指标了。

无侧限压缩试验(unconfined compression test) 得到的强度qu有时也叫做无侧限抗压强度。它是UU试验的一种特殊情况，亦即施加的围压为0，而实际的有效围压为一u_r 。用这种试验同样可以得到不排水抗剪强度Cu =qu/2。所以将qu 叫做无侧限抗压强度是不妥的，因为土没有单纯的"抗压强度"，只有抗剪强度(极少情况考虑抗拉强度) 。无侧限压缩试验对试样的要求很高，条件是:①试样完全饱和;②试样必须是原状、均匀、无缺陷的;③在黏土情况下，初始的有效围压等于残余毛细应力(负孔压) ，如图1 所示，没有回弹及再固结;④取样后，试样必须快速地试验到破坏(5~15min) ，以免发生水分蒸发和表面干燥。

原位的十字板剪切试验也是测定饱和软粘土不排水强度的一种方法。由于试验的应力状态与应力路径、土样的扰动程度、仪器设备的影响，通过现场十字板剪切试验、无侧限压缩试验、不排水三轴试验和直剪试验的快剪试验得到的结果不可能完全一致。