土的直接剪切试验.ppt

土的直接剪切试验 土力学实验课件 1试验简介 土的抗剪强度试验有很多种 在室内常用的有直接剪切试验 三轴压缩试验 无侧限抗压强度试验等 本试验为室内测定土体抗剪强度的常用试验方法之一 通过该试验 可获得土体的抗剪强度曲线及抗剪强度指标 该试验方法根据不同的排式条件分为慢剪即固结排水剪 适用于细粒土 固结快剪即固结不排水剪 适用于渗透系数小于10 6cm s 快剪即不固结不排水剪 适用于渗透系数小于10 6cm s 2试验设备 直接剪切仪分为应变控制式和应力控制式两种 我国普遍采用应变控制式直剪仪 即通过等速推动试样产生位移测定相应的剪力 试验设备构造如图1 图1应变控制式直剪仪1 剪切传动机构 2 推动器 3 下盘 4 垂直加压框架 5 垂直位移计 6 传压板 7 透水板 8 上盒 9 储水盒 10 测力计 11 水平位移计 12 滚珠 13 试样 3试验步骤1 慢剪试验本试验方法适用于细粒土 具体试验步骤如下 1 试样的制备与安装 2 根据工程实际和软硬程度施加各级垂直压力 3 施加垂直压力后 每1h测读垂直变形1次 直至试样固结变形稳定 变性稳定标准为每小时不大于0 005mm 4 拔去固定销 以小于0 02mm min的剪切速度进行剪切 试样每产生剪切位移0 2 0 4mm测记测力计和位移读数 直至测力计读数出现峰值 继续剪切至位移为4mm时停机 记下破坏值 5 试验结束后 取出试样 测定式样含水量 2 固结快剪试验本试验方法适用于渗透系数小于10 6cm s的细粒土 具体试验步骤如下 1 试样的制备 安装和固结同慢剪试验 2 固结快剪试验的剪切速度为0 8mm min 使试样在3 5min内剪损 试样每产生剪切位移0 2 0 4mm测记测力计和位移读数 直至测力计读数出现峰值 继续剪切至位移为4mm时停机记下破坏值 3 试验结束后 取出试样 测定式样含水量 3 快剪试验本试验方法适用于渗透系数小于10 6cm s的细粒土 具体试验步骤如下 1 试样制备并安装同慢剪试验 2 施加垂直压力 拔取固定销立即以0 8mm min的剪切速度进行剪切至试验结束 使试样在3 5min内剪损 试样每产生剪切位移0 2 0 4mm测记测力计和位移读数 直至测力计读数出现峰值 继续剪切至位移为4mm时停机 记下破坏值 3 试验结束后 取出试样 测定式样含水量 4 砂类土直剪试验本试验方法适用于砂类土 具体试验步骤如下 1 取过2mm筛的风干砂样1200g制备砂样 2 根据要求的试样干密度和试样体积称取每个试样所需的风干砂样质量 精确至0 1g 3 对准剪切容器上下盒 插入固定销 放干透水板和干滤纸 将砂样倒入容器内 拂平表面 放上硬木块轻轻敲打 使试样达到预定干密度 取出硬木块 拂平沙面 依次放上干滤纸 干透水板和承压板 3 施加垂直压力 剪切速度为0 8mm min 使试样在3 5min内剪损 试样每产生剪切位移0 2 0 4mm测记测力计和位移读数 直至测力计读数出现峰值 继续剪切至位移为4mm时停机 记下破坏值 4试验数据的记录与整理1 试验数据记录 2 剪应力计算 剪应力按下式计算 式中 试样所受的剪应力 kPa 测力计量表读数 0 01mm 3 以剪应力为纵坐标 剪切位移为横坐标 绘制剪应力与剪切位移关系曲线 见图2 取曲线上剪应力的峰值为抗剪强度 无峰值时 取剪切位移4mm所对应的剪应力为抗剪强度 图2剪应力与剪切位移关系曲线 4 以抗剪强度为纵坐标 垂直压力为横坐标 绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线 见图3 直线的倾角为摩擦角 直线在纵坐标上的截距为粘聚力 图3抗剪强度与垂直压力关系曲线 谢谢