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一軸圧縮試験は「鉛直方向から試験体を押して壊すだけの試験」、
三軸圧縮試験は「鉛直(z)、水平(x,y)方向の三軸から試験体を圧縮し、かつ、実際の地盤の状況を再現して行える試験」です。
当然、三軸圧縮試験の方が適用範囲は広く、あらゆる土質について試験可能です。
今回は一軸圧縮試験と三軸圧縮試験の違いと意味、目的、求められる値と結果の利用方法について説明します。
一軸圧縮試験と三軸圧縮試験の詳細は下記が参考になります。
一軸圧縮試験とは?1分でわかる意味、供試体の寸法、粘着力、一軸圧縮強度
三軸圧縮試験とは?1分でわかる意味、供試体、試験法、uuとcdの違い
一軸圧縮試験と三軸圧縮試験の違いを下記に示します。
・一軸圧縮試験 ⇒ 鉛直方向(一軸方向)にのみ圧縮荷重を作用させて最大圧縮強度を測定する試験。本試験は「自立する粘性土にのみ」適用できる。操作が簡単。
・三軸圧縮試験 ⇒ 鉛直方向に圧縮荷重、水平方向は水による液圧(側圧)を作用させることで「x,y(水平),z(鉛直)の三軸方向」から試験体を圧縮する試験。一軸圧縮試験と比べて実際の地盤に近い状態をつくることができ、あらゆる土質について試験可能。操作が難しい。※詳細は下記もご覧ください。
一軸圧縮試験とは?1分でわかる意味、供試体の寸法、粘着力、一軸圧縮強度
三軸圧縮試験とは?1分でわかる意味、供試体、試験法、uuとcdの違い
また、一軸圧縮試験と三軸圧縮試験の目的を下記に示します。
・一軸圧縮試験の目的 ⇒ 最大圧縮強度を測定して非排水せん断強さ(粘着力)cを算定すること
・三軸圧縮試験の目的 ⇒ 主応力(σ1、σ3)等を測定して、「土の強度定数c、φ」を算定すること
非排水せん断強さの求め方は?1分でわかる意味、一軸圧縮強度、粘着力との関係は?
土の強度定数とは?1分でわかる意味、強度定数の求め方と試験方法、土のせん断強さの求め方は?
土は地中にあるため、鉛直方向だけでなく側方から土圧や水圧を受けており、さらに圧密や圧密に伴う間隙水の排出の有無など、様々な要因が土の強さに影響します。
これら多くの要因を取り入れた試験が「三軸圧縮試験」であり、実際の地盤に近い状態をつくりだすことが可能です。
つまり、三軸圧縮試験には適用範囲の制限がほぼ無く、あらゆる土質や実際の地盤の状態を再現した試験が可能です。
三軸圧縮試験について、圧密、排水の条件を組合せて下記の試験が行われます。
・非圧密非排水試験(UU試験)
・圧密非排水試験(CU試験)
・圧密排水試験(CD試験)
詳細は下記が参考になります。
uu試験とは?1分でわかる意味、目的、cd試験、cu試験との違いは?
cu試験とは?1分でわかる意味、cuバー試験との違い、uu試験、cd試験との違いは?
cd試験とは?1分でわかる意味、目的、uu試験、cu試験との違いは?
一方、一軸圧縮試験は要するに「試験体を押して壊すだけの試験」であり、実際の地盤の状況とはかけ離れています。
よって、一軸圧縮試験は適用範囲が狭く「自立する粘土にのみ」試験が適用できます(※側圧が無いので試験体が自立しなければ、そもそも試験ができない)。
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一軸圧縮試験と三軸圧縮試験で求められる値(測定する値、算定する値)を下記に示します。
・一軸圧縮試験 ⇒ 最大圧縮強度quを測定、非排水せん断強さ(粘着力)cを算定
・三軸圧縮試験 ⇒ 主応力σ1、σ3を測定(または過剰間隙水圧Δuを測定)、土の強度定数(粘着力c、内部摩擦角φ)を算定
上記の結果を用いて、土のせん断強さや安定性、支持力の算定などに利用されます。
今回は一軸圧縮試験と三軸圧縮試験の違いについて説明しました。
一軸圧縮試験は一方向から押して壊すだけの試験、三軸圧縮試験は三方向から押して、かつ、実際の地盤の状態を再現できる試験と覚えると簡単です。
一軸圧縮試験、三軸圧縮試験の詳細など下記も参考になります。
一軸圧縮試験とは?1分でわかる意味、供試体の寸法、粘着力、一軸圧縮強度
三軸圧縮試験とは?1分でわかる意味、供試体、試験法、uuとcdの違い
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