直剪试验(实验四)

1、直剪试验,一、概述 直接剪切试验就是直接对试样进行剪切，是测定土的抗剪强度的一种常用方法，通常采用4个试样，分别在不同的垂直压力下，施加水平剪切力，测得试样破坏时的剪应力，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角和粘聚力。 实验方法有慢剪、固结快剪和快剪。本实验采用快剪方式。,直接剪切试验使用的仪器称为直接剪切仪。目前我国使用较多的是应变控制式直剪仪。,二、仪器设备,1、直剪仪。采用应变控制式直接剪切仪，如图所示，由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计以及位移量测系统等组成。加压设备采用杠杆传动。,图7-1 应变控制式直剪仪1轮轴；2底座；3透水石；4测微表；5活塞； 6上盒；7土样

2、；8测微表；9量力环；10下盒,2、环刀。内径6.18cm，高2.0cm，底面积30cm2。 3、百分表：量程10mm，最小分度0.01mm。 4、其他:切土刀、钢丝锯、滤纸、毛玻璃板、凡士林等。,三、操作步骤,1. 根据工程需要，从原状土或制备成所需状态的扰动土中用环刀切四个试样，如系原状土样，切试样方向与土在天然地层中的上下方向一致。 2. 对准上下剪切盒，插入固定销钉，在下盒内放洁净透水石一块及橡皮垫一张。将盛有试样的环刀，平口向下，刀口向上，对准剪切盒上盒口，在试样上面放橡皮垫一张及透水石一块，然后将试样用透水石慢慢压入盒底。并顺次加上传压活塞、钢球及加压框架。 3. 慢慢顺时针方向转

3、动轮，至上剪切盒支腿与量力环钢球之间恰好接触时（即量力环中百分表指针刚开始走动）立即停转手轮,然后调整百分表使其长针指零。,4. 在试样上施加垂直荷载。本实验取4个试样，分别加不同的垂直压力100千帕、200千帕、300千帕及400千帕，加荷时一次轻轻加上。按第一个试样上应加的垂直压力（100千帕）计算出应加荷载，扣除加压设备本身质量，即得应加砝码数。（试样面积及加压设备质量可由实验室提供）。 5. 施加垂直压力后应立即拔去固定销（此项工作切勿忘记）。开动秒表，同时以每分钟412转的均匀速度转动手轮（学生可用6转/分），转动过程不应中途停顿或时快时慢，使试样在35分钟内剪破，手轮每转一圈应测记

4、测微表读数一次，直至量力环中的测微表指针不再前进或有后退，即说明试样已经剪破，如测微表指针一直缓慢前进，说明不出现峰值和终值，则试验应进行至剪切变形达到4mm（手轮转20转）为止。 6. 逆时针转手轮，卸除垂直荷载和加压设备，取出已剪损的试样，擦净剪切盒，装入第二个试样，第二、三、四个试样分别施加200、300、400千帕垂直压力后按同样步骤进行实验。,四、成果整理,1、计算抗剪强度： 式中： Rf土样破坏时量力环中百分表最大读数，或位移 4mm时的读数。精确至0.01mm。 C量力环校正系数（KPa/0.01mm），从仪器上抄写； f相应于某一垂直压力下的抗剪强度（KPa）。,2、计算剪切位移： 式中： 0.2手轮每转一周，剪切盒位移0.2mm； n 手轮转数。,CU,U,3、制图 以最大抗剪强度（如果没有峰值则取手轮转20圈时的值）为纵坐标，垂直压力为横坐标，绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线，直线的倾角为土的内摩擦角，直线在纵坐标上的截距为土的粘聚力。,注意事项,安装加力框架时应对准支点，并将杠杆从支架上拿开。 切记在施