直接剪切試驗

直接剪切試驗

八、直接剪切試驗根本原理直接剪切試驗是測定土的抗剪強度的一種常用方法。

試驗的原理是依據(jù)庫侖定律,土的內(nèi)摩擦力與剪切面上的法向壓力成正比。

將土制備成幾個土樣,分別在不同的法向壓力下,沿固定的剪切面直接施加水平剪力進展剪切,得其剪壞時的剪應(yīng)力,即為抗剪強度τ,然后,依據(jù)剪切定律確定土的抗剪強度指標Φ和。

按土樣在荷重作用下壓縮及受剪時的排水狀況不同,試驗方法可分三種:快剪法或稱不排水剪:即在試樣上施加垂直壓力后,立刻加水平剪切力。

在整個試驗中,不允許試樣的原始含水率有所轉(zhuǎn)變試樣兩端敷以隔水紙,即在試驗過程中孔隙水壓力保持不變3-5內(nèi)剪壞。

慢剪法或稱排水剪:即在加垂直荷重后,使其充分排水試樣兩端敷以濾紙,在土樣到達完全固結(jié)時,再加水平剪力;每加一次水平剪力后,均需經(jīng)過一段時間,待土樣因剪切引起的孔隙水壓力完全消逝后,再連續(xù)加下一次水平剪力。

固結(jié)快剪法:在垂直壓力下土樣完全排水固結(jié)穩(wěn)定后,以很快速度施加水平剪力。

在剪切過程中不允許排水規(guī)定在3-5內(nèi)剪壞。

慢剪試驗本試驗方法適用于細粒土。

本試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)符合以下規(guī)定:主要構(gòu)造1、推動座局部2、剪切盒局部3、測力環(huán)局部4、杠桿加壓局部5、加荷、卸荷局部6、電動等應(yīng)變直剪儀另加變速箱局部環(huán)刀:,高度20。

位移量測設(shè)備:量程為10,;%的傳感器。

慢剪試驗,應(yīng)按以下步驟進展:原狀土試樣制備,應(yīng)按有關(guān)標準進展,擾動土試樣制備按有關(guān)標準進展,每組試樣不得少于4個;當試樣需要飽和時,應(yīng)按有關(guān)標準的步驟進展。

1儀器使用時,先校準杠桿水平調(diào)整件16平衡錘,杠桿水尋常,杠桿下沿平齊立柱件14的中間白線。

將限位板及ф10鋼珠在導(dǎo)軌上放好,放在件18滑動框。

對準剪切容器上下盒,插入固定銷,在下盒內(nèi)放透水板和濾紙,將帶有試樣的環(huán)刀刃口向上,對準剪切盒口,在試樣上放濾紙和透水板,將試樣留神地推入剪切盒內(nèi)。

注:透水板和濾紙的濕度接近試樣的濕度。

移動傳動裝置,使上盒前端鋼珠剛好與測力計接觸,依次放上傳壓板、加壓框架,安裝垂直位移和水平位移量測裝置,并調(diào)至零位或測記初讀數(shù)。

依據(jù)工程實際和土的軟硬程度施加各級垂直壓力,對松軟試樣垂直壓力應(yīng)分級施加,以防土樣擠出。

施加壓力后,向盒內(nèi)注水,當試樣為非飽和試樣時,應(yīng)在加壓板四周包以濕棉紗。

吊盤為一級荷重50,在重復(fù)試驗或連續(xù)試驗中,無需每次將砝碼、吊盤取下,加荷時可左旋手輪乙,使支起的杠桿慢慢放下,卸荷時,右旋手輪乙,使傳壓螺釘脫離鋼珠,容器部件能自由取放為止。

傳壓螺釘約抬高3。

2施加垂直壓力后,每1測讀垂直變形一次。

直至試樣固結(jié)變形穩(wěn)定。

。

拔去固定銷,,-,直至測力計讀數(shù)毀滅峰值,應(yīng)連續(xù)剪切至剪切位移為4時停機,登記破壞值;當剪切過程中測力計讀數(shù)無峰值時,應(yīng)剪切至剪切位移為6時停機。

當需要估算試樣的剪切破壞時間,可按下式計算:=5050式中——到達破壞所經(jīng)受的時間;固結(jié)度達50%所需的時間。

50剪切完畢,吸去盒內(nèi)積水,退去剪切力和垂直壓力,移動加壓框架,取出試樣,測定試樣含水率。

剪應(yīng)力應(yīng)按下式計算:*τ=100式中τ——試樣所受的剪應(yīng)力;——測力計量表讀數(shù)。

3以剪應(yīng)力為縱坐標,剪切位移為橫坐標,繪制剪應(yīng)力與剪切位移關(guān)系曲線,取曲線上剪應(yīng)力的峰值為抗剪強度,無峰值時,取剪切位移4所對應(yīng)的剪應(yīng)力為抗剪強度。

,垂直壓力為橫坐標,繪制抗剪強度與垂直壓力關(guān)系曲線,直線的傾角為摩擦角,直線在縱坐標上的截距為粘聚力。

.-6的細粒土。

本試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)與慢剪試驗第2條一樣。

固結(jié)快剪試驗,應(yīng)按以下步驟進展:試樣制備、安裝和固結(jié),應(yīng)按慢剪試驗第1~5款的步驟進展。

,使試樣在3~5內(nèi)剪損,其剪切步驟應(yīng)按慢剪試驗第3條6、8款的步驟進展。

固結(jié)快剪試驗的計算應(yīng)按慢剪試驗第4條的規(guī)定進展。

固結(jié)快剪試驗的繪圖應(yīng)按慢剪試驗第5、6條的規(guī)定進展。

固結(jié)快剪試驗的記錄格式與慢剪試驗第7條一樣。

快剪試驗本試驗方法適用于滲透系數(shù)小于10-6的細粒土。

本試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)與慢剪試驗第2條一樣。

快剪試驗,應(yīng)按以下步驟進展:試樣制備、安裝應(yīng)按慢剪試驗第3條1~4款的步驟進展。

安裝時應(yīng)以硬塑料薄膜代替濾紙,不需安裝垂直位移量測裝置。

施加垂直壓力,拔去固定銷,6、8款的步驟進展剪切至試驗完畢。

使試樣在3~5內(nèi)剪損。

快剪試驗的計算應(yīng)按慢剪試驗第4條的規(guī)定進展。

快剪試驗的繪圖應(yīng)按慢剪試驗第5、6條的規(guī)定進展。

快剪試驗的記錄格式與慢剪試驗第7條一樣。

砂類土的直剪試驗本試驗方法適用于砂類土。

本試驗所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)與慢剪試驗第2條一樣。

砂類土的直剪試驗,應(yīng)按以下步驟進展:取過2篩的風干砂樣1200,按慢剪試驗第5條的步驟制備砂樣。

依據(jù)要求的試樣干密度和試樣體積稱取每個試樣所需的風干砂樣質(zhì)量,。

對準剪切容器上下盒,插入固定銷,放干透水板和干濾紙。

將砂樣倒入剪切容器內(nèi),拂平外表,放上硬木塊輕小扣打,使試樣到達預(yù)定的干密度,取出硬木塊,拂平砂面。

依次放上干濾紙、干透水板和傳壓板。

安裝垂直加壓框架,施加垂直壓力,試樣剪切應(yīng)按慢剪試驗第3條2款的步驟進展。

砂類土直剪試驗的計算,應(yīng)按本慢剪試驗第4條的規(guī)定進展。

砂類土直剪試驗的繪圖,應(yīng)按慢剪試驗第5、6條的規(guī)定進展。

砂類土直剪試驗的記錄格式與慢剪試驗第7條一樣。

剪切試驗的記錄格式見表8-1。

6表8-1直剪試驗記錄工程名稱試驗組別試驗方法試驗日期試驗者計算者校核者測力計系數(shù)儀器編號1234剪切量力環(huán)垂直盒號濕土質(zhì)量干土質(zhì)量含水率%試樣質(zhì)量試樣密度3垂直壓力固結(jié)沉降量剪應(yīng)力位移讀數(shù)位移123=*204備注:1、該組實到試驗人數(shù)名;2、試驗表現(xiàn):。

〔優(yōu)、良好、一般、差〕主講老師:6附錄土粒比重參考數(shù)值612附錄試驗報告所用原始記錄圖表匯總試驗名稱表2-1含水率試驗記錄試驗者試驗組別試驗日期計算者校核者試樣編號盒號盒質(zhì)量〔〕盒加濕土質(zhì)量〔〕盒加干土質(zhì)量溫土質(zhì)量〔〕干土質(zhì)量〔〕含水率平均含水〔%〕率〔%〕備注:1、該組實到試驗人數(shù)名;2、試驗表現(xiàn):。

〔優(yōu)、良好、一般、差〕主講老師:表6-1密度試驗記錄〔環(huán)刀法〕試驗名稱試驗者試樣編號環(huán)刀號濕土加環(huán)刀濕土環(huán)刀質(zhì)量質(zhì)量質(zhì)量〔〕〔〕環(huán)刀體積〔3〕密度含水率3〔%〕干密度3〔平均密度平均干密度3〕〔3〕試驗組別計算者試驗日期校核者12備注:1、該組實到試驗人數(shù)名;2、試驗表現(xiàn):。

〔優(yōu)、良好、一般、差〕主講老師