近年来随着一些大型工程的兴建,例如大型水电站、挡土墙、船坞和高土石坝,以及深部岩土力学的兴起和众多地下工程的开发,使得常规压力条件下砂土的强度特性和变形特征等力学指标参数不再满足工程的需要。这就促使高围压条件下砂土的力学指标作为岩土范畴内重要的问题逐步被更多学者所重视并进行研究。常规压力条件下大量的砂土三轴剪切试验的研究结果证实影响砂土力学特性的主要因素有,三轴剪切试验的排水条件,砂土的相对密实度、颗粒形状、颗粒级配以及颗粒表面粗糙程度等差异。上述影响因素又有许多种排列组合的形式,这使得在三轴试验条件下研究砂土的力学特性非常复杂。本论文旨在研究三轴压缩剪切试验条件下,有效围压、相对密实度和排水条件对饱和砂土的强度特性和变形特征的影响。为了能够达到本论文预期的试验目的,在0.2~8.0MPa范围内不同排水条件下对相对密实度不同的两种砂土,开展了32组三轴剪切试验。以期可以获得描述砂土在常压、中压和高压范围内的强度特性和变形特征的力学参数。本文的研究成果主包括以下几个方面:(1)固结排水条件下,标准砂试样的强度特性和变形特征在高压试验阶段与常、中压试验阶段有显著的不同。在常压、中压条件下,标准砂试样的偏应力-轴向应变曲线呈现出应变软化特征。在高压条件下,当有效围压超过某一界限值后,砂土试样应变软化的特征就不再明显了,并且随着有效围压增大,偏应力-轴向应变曲线开始呈现出应变硬化的特征,对于松砂而言,该界限值比密砂要小。在常压、中压条件下,砂土试样的体积变形为剪切体胀类型,密砂的剪胀现象更为显著。在高压条件下,当有效围压达到3.0MPa时,松砂试样的体积变形已呈现为剪切体缩型。而密砂试样的体积变形则在有效围压达到4.0MPa时才呈现为剪切体缩型,且松砂的剪缩现象更为显著。(2)相对密实度对砂土抗剪强度的影响是随着有效围压的增大而减小的。在固结排水三轴剪切试验中,当有效围压达到4.0MPa时,相对密实度对砂土抗剪强度的影响已不再明显,有效围压的影响开始占据主导地位;在CU试验中当有效围压达到3.0MPa时,相对密实度对砂土抗剪强度的影响已不再明显,有效围压的影响开始占据主导地位。(3)随着初始有效围压的增加,固结排水三轴试验中和固结不排水三轴试验中得到的有效抗剪强度指标之间的差值越来越小。即试验排水条件对砂土强度特性的影响随着有效围压的增大越来越小。