17.3 固结不排水试验（CU）
17.3.1 固结不排水试验应按下列步骤进行：
1 打开孔隙压力阀，使压力室底座充水排气，然后关孔隙压力阀。将煮沸过的透水板滑入压力室底座上，然后放上湿滤纸和试样，试样上端也放一湿滤纸及透水板。在试样周围贴上7条～9条浸湿的滤纸条，宽度为试样直径的1/5～1/6，滤纸条两端与透水石连接。如要施加反压力饱和试样，所贴的滤纸条中间应断开约1/4试样高度，或自底部向上贴至3/4试样高度处。
2 将橡皮膜套到试样上，用橡皮圈将橡皮膜扎紧在压力室底座上。
3 用软刷子或双手自下向上轻轻按抚试样，以排除试样与橡皮膜之间的气泡。对于饱和软黏土，可开孔隙压力阀，使水徐徐流入试样与橡皮膜之间，以排除夹气，然后关闭。
4 打开排水管阀，使水从试样帽徐徐流出以排除管路中气泡，并将试样帽置于试样顶端。排除顶端气泡，将橡皮膜扎紧在试样帽上。
5 降低排水管，使其水面至试样中心高程以下20cm～40cm，吸出试样与橡皮膜之间多余水分，然后关排水管阀。
6 装上压力室罩并注满水，关排气阀，使排水管水面与试样中心高度齐平，并测记其水面读数，关排水管阀。
7 关闭排水阀，根据设定的参数施加周围压力，并调整负荷传感器（或测力计）和轴向位移传感器（或位移计）读数。
8 打开孔隙压力阀，测记稳定后的孔隙压力读数，打开排水管阀的同时开动秒表，按0min、0.25min、1min、4min、9min……时间测记排水管水面及孔隙压力计读数。排水管水面应置于试样中心高度处。固结度应达到95％。绘制固结排水量与时间平方根曲线（图17.3.1-1）。绘制固结排水量与时间对数曲线（图17.3.1-2）。
图17.3.1-1 固结排水量与时间平方根曲线
图17.3.1-2 固结排水量与时间对数曲线
9 开体变管阀，让试样通过体变管排水，固结稳定标准是1h内固结排水量的变化不大于试样总体积的1/1000或孔隙水压力消散度达到95％以上。孔隙水压力消散度应按式（17.3.1）计算，结果应精确至0.1％。
式中：U——排水开始后某一时刻的孔隙水压力消散度（％）；
ut——排水开始后某一时刻的孔隙水压力（kPa）；
ui——本级周围压力下的初始孔隙水压力（kPa）。
10 固结完成后，关排水管阀或体变管阀，记下体变管或排水管和孔隙压力的读数。应按本规程表17.2.1规定的速率进行剪切。
11 若采用全自动三轴仪应按本条第1款～第10款的要求进行参数设置，开始试验后自动采集数据。
12 应按本条第1款～第11款的规定进行其余试样的试验。
17.3.2 试验结果整理应符合下列规定：
1 试样的高度、面积、体积及剪切时的面积计算应按本规程表17.2.2的规定进行。
2 主应力差计算应按式17.2.2进行。
3 有效主应力比
应按式（17.3.2-1）计算，结果应精确至0.01：
式中：
——有效大主应力和有效小主应力（kPa）；
σ1、σ3——大主应力与小主应力（kPa）；
u——孔隙水压力（kPa）。
4 孔隙压力系数B和A应按式（17.3.2-2）、式（17.3.2-3）计算，结果应精确至0.01：
式中：u——试样在周围压力下产生的初始孔隙压力（kPa）；
ud——试样在主应力差（σ1-σ3）下产生的孔隙压力（kPa）。
5 分别绘制主应力差（σ1-σ3）与轴向应变ε1的关系曲线（图17.2.2-1）；有效主应力比
与轴向应变ε1的关系曲线（图17.3.2-1）。孔隙水压力u与轴向应变ε1的关系曲线（图17.3.2-2）。以
为纵坐标，
为横坐标，绘制有效应力路径曲线（图17.3.2-3）。
图17.3.2-1 有效主应力比与轴向应变关系曲线
图17.3.2-2 孔隙水压力与轴向应变关系曲线
6 破坏点的取值应以（σ1-σ3）或
的峰点值作为破坏点。如（σ1-σ3）和
均无峰值，应以应力路径的密集点或按一定轴向应变（一般可取ε1=15％，经过论证也可根据工程情况选取破坏应变）相应的（σ1-σ3）或
作为破坏强度值。
图17.3.2-3 应力路径曲线（正常固结黏土）
7 强度包线绘制应符合下列规定：
1）固结不排水剪切试验，以法向应力σ为横坐标，剪应力τ为纵坐标。在横坐标上以
为圆心，
为半径（f注脚表示破坏时的值），绘制破坏总应力圆后，作诸圆包线（图17.3.2-4）。该包线的倾角为内摩擦角φcμ，包线在纵轴上的截距为黏聚力ccu。
2）在固结不排水剪切中测孔隙压力，则可确定试样破坏时的有效应力。以有效应力σ′为横坐标，剪应力为τ为纵坐标。在横坐标轴上以
为圆心，以
为半径，绘制不同周围压力下的有效破坏应力圆后，作诸圆包线（图17.3.2-4）。包线的倾角为有效内摩擦角φ′，包线在纵轴上的截距为有效黏聚力c′。
图17.3.2-4 固结不排水剪强度包线
3）如各应力圆无规律，难以绘制各圆的强度包线，可按应力路径取值，即以
作纵坐标，
作横坐标，绘制应力圆，做通过各圆顶点的平均直线（图17.3.2-5），根据直线的倾角及在纵坐标上的截距，应按式（17.3.2-4）和式（17.3.2-5）计算φ′和c′：
式中：α——平均直线的倾角（°）；
d——平均直线在纵轴上的截距（kPa）。
图17.3.2-5 应力路径包线
17.3.3 固结不排水试验记录应按表17.2.3-1、表17.2.3-2和表17.2.3-3填列。