幾種軟土剪切試驗方法

1、幾種軟土剪切試驗方法幾種軟土剪切試驗方法寧波地鐵工程的最大特點是軟土地層厚、軟、差，在設(shè)計過程中怎樣正確合理地選擇和應(yīng)用勘察報告中給定的眾多參數(shù)，對設(shè)計人員來說顯得尤為重要。 在解讀規(guī)范的過程中，也會遇到很 多什么三軸試驗、原位測試等等名詞，在選擇參數(shù)方面有總應(yīng)力、 有效應(yīng)力法參數(shù)、直接剪切參數(shù)、固結(jié)快剪參數(shù)等等，因此理解 勘察試驗方法和目的、了解什么樣的土層采用什么試驗方法得出 的強度參數(shù)最可靠，哪些方法得出的參數(shù)保守、 哪些方法得出的 參數(shù)偏大，這種方法與那種方法得出的參數(shù)為什么不同、怎么換算、偏大偏小的原因，土力學(xué)現(xiàn)場試驗與原位試驗的關(guān)系， 試驗 與實際工程情況的關(guān)系，排水、不排水，固結(jié)

2、、不固結(jié)，有側(cè)限 與無側(cè)限等等怎么與現(xiàn)場結(jié)合都很重要，在軟土地區(qū)搞設(shè)計不了解試驗方法及其意義恐怕不行。對于基坑支護工程來說，所需的主要土的力學(xué)參數(shù)為抗剪強 度指標，以下為搜集到的幾種軟土試驗方法。測定土的抗剪強度指標的試驗方法主要有室內(nèi)剪切試驗和 現(xiàn)場剪切試驗二大類，室內(nèi)剪切試驗常用的方法有直接剪切試 驗、三軸壓縮試驗和無側(cè)限抗壓強度試驗等，現(xiàn)場剪切試驗常用的方法主要有十字板剪切試驗。室內(nèi)試驗：(1)直接剪切試驗：為測定土的抗剪強度的最簡單方法， 他所測定的是土樣預(yù)定剪切面上的抗剪強度。目前普遍采用應(yīng)變控制式直剪儀。為了在直剪試驗中盡量考慮不同的固結(jié)排水條件，通常采用 不同加荷速率的試驗方法來

3、近似模擬土體在受剪時的不同排水 條件，由此產(chǎn)生了三種不同的直剪試驗方法，即快剪、固結(jié)快剪和慢剪。1）快剪：快剪試驗是在對試樣施加豎向壓力后，立即以 0.8mm/min的剪切速率快速施加水平剪應(yīng)力使試樣剪切破壞。 一 般從加載到土樣剪壞只需 35min,相當于“不排水剪切”過 程，指標用p 表75。Cq, q2）固結(jié)快剪：固結(jié)快剪是在對試樣施加豎向壓力后，讓試 樣充分排水固結(jié)，待沉降穩(wěn)定后，再 0.8 mm/min的剪切速率快 速施加水平剪應(yīng)力使試樣剪切破壞。試驗相當于“固結(jié)不排水 剪”過程?？辜魪姸戎笜擞?， 表示。Ccqcq3）慢剪：慢剪試樣是在對試樣施加豎向壓力后，讓試樣充 分排水固結(jié)，待

4、沉降穩(wěn)定后，以小于 0.02 mm/min的剪切速率施 加水平剪應(yīng)力直至試樣剪切破壞， 使試樣在受剪過程中一直充分 排水和產(chǎn)生體積變形，模擬了 “固結(jié)排水剪切”過程，得到的抗剪強度指標用 表示。Cs,s（2）三軸壓縮試驗常規(guī)三軸試驗步驟如下：1）將土樣切制成圓柱體套在橡膠膜內(nèi)，放在密閉的壓力室 中，根據(jù)試驗排水要求啟閉有關(guān)的閥門開關(guān)。2）向壓力室內(nèi)注入氣壓或液壓，使試樣承受周圍壓力 小作 用，弁使該周圍壓力在整個試驗過程中保持不變。3）通過活塞桿對試樣加豎向壓力， 隨著豎向壓力逐漸增大, 試樣最終將因受剪而破壞。上述試驗過程將依據(jù)試驗要求不同而有所變化， 通過控制土 樣在周圍壓力作用下固結(jié)條件

5、和剪切時的排水條件， 分為不固結(jié) 不排水剪、固結(jié)不排水剪和固結(jié)排水剪三種試驗。1）不固結(jié)不排水剪（UU試驗）試樣在施加周圍壓力和隨后施加偏應(yīng)力直至剪壞的整個試 驗過程中都不允許排水，即從開始加壓直至試樣剪壞， 土中的含 水量始終保持不變，孔隙水壓力也不會消散。UU試驗得到的抗剪強度指標用Cu、表示，這種試驗方法所對應(yīng)的實際工程u條件相當于飽和軟粘土中快速加荷時的應(yīng)力狀況。2）固結(jié)不排水剪（CU試驗）在施加周圍壓力 >3時，將排水閥門打開，允許試樣充分排 水，待固結(jié)穩(wěn)定后關(guān)閉排水閥門， 然后再施加偏應(yīng)力，使試樣在 不排水的條件下剪切破壞。在剪切過程中，試樣沒有任何體積變 形。若要在受剪過程

6、中量測孔隙水壓力，則要打開試樣與孔隙水壓力量測系統(tǒng)間的管路閥門。CU試驗得到的抗剪強度指標用 Ccu、表示，其適用的實際工程條件為一般正常固結(jié)土層在工程竣 cu工或在使用階段受到大量、快速的活荷載或新增荷載的作用下所 對應(yīng)的受力情況，在實際工程中經(jīng)常采用這種試驗方法。3）固結(jié)排水剪（CD式驗）在施加周圍壓力及隨后施加偏應(yīng)力直至剪壞的整個試驗過 程中都將排水閥門打開，弁給予充分的時間讓試樣中的孔隙水壓 力能夠完全消散。CD試驗得到的抗剪強度指標用 Cd、h表示。d三軸試驗的突出優(yōu)點是能夠控制排水條件以及可以量測土 樣中孔隙水壓力的變化。 此外，三軸試驗中試樣的應(yīng)力狀態(tài)也比 較明確，剪切破壞時的破

7、裂面在試樣的最弱處，而不像直剪試驗?zāi)菢酉薅ㄔ谏舷潞兄g。一般來說，三軸試驗的結(jié)果還是比較可 靠的。(3)無側(cè)限抗壓強度試驗無側(cè)限抗壓強度試驗是三軸壓縮試驗中周圍壓力3=0的一種特殊情況，所以又稱單軸試驗。無側(cè)限抗壓強度試驗所使 用的無側(cè)限壓力儀，但現(xiàn)在也常利用三軸儀作該種試驗， 試驗時， 在不加任何側(cè)向壓力的情況下， 對圓柱體試樣施加軸向壓力， 直 至試樣剪切破壞為止。試樣破壞時的軸向壓力以qu表示，稱為無側(cè)限抗壓強度。飽和粘性土的三軸不固結(jié)不排水試驗結(jié)果表明，其破壞 包線為一水平線，即 u=0o因此，對于飽和粘性土的不排水抗 剪強度，就可利用無側(cè)限抗壓強度 。來得到，即 qu因無側(cè)限抗壓強度試驗除了可以測定飽和粘性土的抗剪強度指標外，還可以測定飽和粘性土的靈敏度 So 土的靈敏度是以原 狀土的強度與同一土經(jīng)重塑后(完全擾動但含水量不變)的強度之比來表示的，即式中：qu為原狀土的無側(cè)限抗壓強度，kPa； q。為重塑土的無側(cè)限抗壓強度，kPa。根據(jù)靈敏度的大小，可將飽和粘性土分為三類：1VS02低靈敏土；2VS04中靈敏土；St >4高靈敏土。