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直接剪切试验 河海大学岩土工程研究所ResearchInstituteofGeotechnicalEngineering HohaiUniversity 1 试验目的 直接剪切试验简称直剪试验 它是测定土的抗剪强度的常用方法 直剪试验通常采用四个试样 分别在不同的垂直压力作用下 施加水平剪切力进行剪切 取得水平面破坏时的剪应力 然后根据库仑强度理论确定土的抗剪强度指标 内摩擦角和粘聚力 2 试验原理 3 剪切面 剪切面 钢环 钢环 试验原理 4 试验原理 剪切位移 mm 剪应力 kPa f f 5 试验分类 6 仪器设备 直剪仪 常用直剪仪为应变控制直剪仪 主要部件包括 剪切容器 法向力加力框架 水平力推力座及量力环等 还有一种为应力控制直剪仪 与前者差别在于水平力采用直接加载的方式而不是用控制剪位移的方式 其它辅助设备 百分表 天平 环刀 饱和器 削土刀 秒表 滤纸等 7 试验步骤 一 试样制备 按工程需要 从原状土样中切取原状土试样或制备给定干密度及含水率的扰动土试样 切样方法同压缩试验 按密度试验和含水率试验的方法测定试样的密度和含水率 对扰动试样需要饱和时 可采用抽气饱和法进行 每组试验至少制备 个试样 在四种不同垂直压力作用下进行剪切试验 垂直压力的大小据现场工程荷载和土层深度确定 一般可取为 100 200 300 400kPa 对于软粘土应采用较小的垂直压力 以免产生挤出现象 8 2020 1 8 9 试验步骤 二 快剪试验 对准上 下盒 插入固定销 在下盒内放入下透水石 不透水塑料膜 将试样对准剪切盒口 放置上不透水塑料膜和上透水石 将试样慢速推入剪切盒 移去环刀 转动手轮 使上盒前端钢珠刚好与量力环接触 将量力环中百分表读数调零 顺序加上传力盖板 钢珠 压力框架 10 试验步骤 二 快剪试验 施加垂直压力 后 立即拔除固定销 开动秒表 以每分钟4 12周 每转一周剪位移0 2mm 匀速转动手轮 使试样在3 5min内剪破 剪破标准为 1 量力环中量表 百分表 指针不再前进 或有明显后退 2 百分表指针不后退时 以剪切位移4mm对应的剪应力为抗剪强度 这时使剪切位移达到6mm才停止剪切 剪切完后 倒转手轮 移去垂直压力 重复 的步骤对余下的试样进行不同竖向应力作用下的剪切试验 11 试验步骤 三 固结快剪 装样基本同快剪 但试样上 下不透水塑料膜要换成透水滤纸 施加垂直压力后 使试样在法向应力作用下排水固结 若系饱和试样 在垂直压力加上5min以后 往剪切盒中注水 若系非饱和试样 在剪切盒四周围以湿棉花 防止水分蒸发 按照压缩试验的标准 当试样在垂直压力作用下压缩稳定后 测记试样压缩变形量 按快剪试验的第 的步骤加剪力使试样剪破 12 试验步骤 四 慢剪试验 同固结快剪第 的步骤施加法向应力并量测压缩变形量 当试样固结完成后 采用不大于0 02mm min 1周 10min 的剪切速率进行剪
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