直剪试验和三轴剪切试验对比分析

直接剪切试验与三轴剪切试验的比较分析摘要：本文通过直接剪切试验和三轴剪切试验的比较与同行沟通。关键字：直接修剪；三轴剪切；比较分析土的抗剪强度定义为土抗剪破坏的极限能力，是土的重要力学性质之一。在土壤力学中，使用摩库伦强度标准，以内摩擦角和凝聚力表示土壤的剪切强度规律。也就是说，在土壤的破裂表面，剪切强度随着垂直应力而增加的规律。土的抗剪强度在计算承载力、评价地基稳定性、计算挡土墙土压力方面有重要应用。因此，准确测量土壤的剪切强度对计算和评价土壤的特性具有重要意义。根据测量土壤剪切强度的方法和手段，常用的方法包括室内直接剪切试验、单轴抗压强度试验、三轴压缩试验和现场交叉剪切试验。本文分析对比了直剪试验和三轴压缩试验。一、直接剪切试验直接剪切试验是在一定面上剪切土，以确定该面的剪切应力和剪切强度的试验。我国目前一般使用应变控制直接剪刀。在图1中，示例应用法向应力，然后沿上下框之间的平面以相同的速度推墨盒，直到其断裂，剪切应力t的大小通过与上部框接触的力环确定。根据剪切时剪切应力t和剪切位移s之间的关系曲线(2-a)，剪切强度f通常在同一种类土壤中获取四个样本，并将试验结果分别绘制为图2(2-b)中所示的剪切强度和法向应力之间的关系曲线。图2的(2-a)是剪切应力与剪切位移的关系。图2的(2-b)是剪切强度和法向应力关系。根据剪切前土壤的固结程度，剪切时排水的条件及剪切速度快的直接剪切试验方法可以分为三种。(1)快速剪切试验(非排水剪切)。(2)固结高速剪切试验(固结不排水剪切)。在正常压力下，样品完全排出7JC，完全集成后快速应用水平剪切力，破坏样品剪切。二、三轴考试三轴压缩试验是测量土壤剪切强度的比较精密的方法。通常，使用3-4个圆柱样本在不同的环境压力下保持环境压力不变，然后应用轴向压力剪切到破坏，然后根据摩尔-库仑理论得出剪切强度指数。三轴测试模拟了土壤的三轴应力，可以控制图3 (3-a)和排水条件，并测量土壤样品的孔隙水压力变化。那个剪切破坏面不是人为规定的。如果样品土质均匀怎么办？英？如果剪切破坏面和主应力角度=45 /2，图3 (3-b)中存在弱结构面，则剪切破坏面沿弱结构面发展。图3 (3-a)示例受到周围压力。图3 (3-b)破裂时样品的主应力。根据土壤样品的剪切前固结排水条件和剪切时排水条件，三轴试验可以分为以下三种测试方法：(1)如果不整合无排水剪切(UU试验)，样品在施加周围压力、施加局部应力直到剪切破裂的整个试验过程中不允许排水，因此从压力开始到标本剪切为止，土壤含水量保持不变，孔隙水压力不能消失。(2)集成非排水剪切(CU试验)，在应用特定环境压力时打开排水阀，充分允许样品排水，合并稳定后关闭排水阀，然后应用局部应力，在不排水的条件下剪切和破坏样品。因为没有排水，所以样品在切割过程中没有体积变形。三、实验实例杭州地铁1号线建华站、土模样品6# 30#李秀珍不同剪切试验数据差异比较，样品深度为地下4.7516.25米，灰色，粉砂-粉砂。比较测试的结果见表5。如图5所示，统一不排水剪切(CU)的总剪切强度和总有效剪切强度大于统一快速剪切的剪切强度。将表5中的c和平均值与表4 silt中的c和平均值进行比较，大致一致(前者稍大)。这是因为杭州地铁1号线2号线干花站深度4.7516.25米的土样品是粉砂-粉砂，所以表5的抗剪强度平均值略大于表4实土平均值。舟山市北蜀岗路，土壤样本6，地下3.707。80米处的样本深度，灰色，淤泥质粘土。这六个土龙分别进行三轴非压式非排水剪切(UU)和直接高速剪切比较试验。如图6所示，直接高速剪切的剪切强度大于3轴非固结不排水剪切(UU)的剪切强度。表6中的c和平均值类似于表2淤泥黏土中的c和平均值数据，表明工程样品测试的结果与测试结果一致。四、直接剪切试验和三轴压力？s测试的优缺点分析直接剪切试验和三轴压缩试验都是室内一般测量土壤剪切强度的方法，但两种测试方法都因技术条件和设备而存在测量土壤剪切强度的几个差异，因此我们必须正确理解两种测试的差异，并选择适当的测试方法来测量土壤的剪切强度。由于直接剪切结构的问题，土样没有完全闭合，因此无论剪切速度有多快，都将沿土样和环形刀之间的缝隙丢失孔隙率，因此剪切强度在严格的非排水条件下测量，或者不测量样品内孔隙水压力的变化。快速剪切试验的结果特别离散，内摩擦角度大，用于工程是危险的。结论：用不同剪切方法对同一土壤样品进行试验的剪切强度取决于载荷机理和试验方法。在实际工程中，基础条件和加权状态不明确，直接剪切实验和三轴实验在室内，实验结果和实际存在差异，因此，应事先分析基础条件，并结合前面的经验进行判断，提出更好的剪切方法和实验要求，得出指标。国际直接剪切实验仅适用于渗透系数较小的高塑性黏土。因为简单，一般用于工程，结果3轴实验更合理地