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直剪試驗方法

發布時間：2016-03-23 文章來源：鼎昌土工材料

•     試驗方法：1）直接對試樣施加剪力的設備叫直剪儀，常用的直剪儀分應力控制式和應變控制式兩種。應力控制式是分級施加等量水平剪力于土樣使之受剪,應變控制式是等速推動剪切容器使土樣等速位移受剪。目前普遍使用的是應變式直剪儀。2）為求得土的抗剪強度參數c、Φ值，土工布袋通常至少需要4個以上土樣，以同樣的方法分别在不同的法向壓力σ1、σ2、σ3、…作用下測出相應的破壞剪應力τ1、τ2、τ3…的值，根據這些σ、τ值，即可在直角坐标圖中繪出抗剪強度曲線。3）無論粘性土的抗剪強度試驗，還是天然粘性土地基加荷過程中孔隙水壓力的消散，即荷載在土體中産生的應力全部轉化為有效應力，均需要一定的固結時間來完成，因此，上的固結過程實質上也是上體強度不斷增長的過程，對于同一種土，即使是在同一法向壓力下，由于剪切前試樣的固結過程和剪切時土樣的排水條件不同，其強度指标也不相同。為了近似地模拟現場土體的剪切條件，即按剪切前的固結程度、剪切時的排水條件即加荷快慢情況，把直剪試驗分為快剪、固結快剪和慢剪三種試驗方法。
  

     1．快剪試驗快剪試驗就是在對試樣施加法向壓力和剪力時，都不允許試樣産生排水固結，由于在直剪儀上下盒之問存在縫隙，要嚴格控制不排出一點水分是不可能的，為了消除這種影響，一般在試樣上下放置不透水有機玻璃圓塊代替透水石，并在圓塊周邊塗抹凡士林以阻止水分從縫隙中逸出。待施加預定法向壓力後，馬上施加水平推力，并用較快的速率在3-5min内将試樣剪損。對某些滲透性強、含水量高、密度低的土要求在 30-50s内剪損。這種方法是用來模拟現場的土體較厚、滲透性較小、施工速度較快、基本上來不及固結就迅速加載而剪切的情況。

      2．固結快剪試驗先使試樣在法向壓力作用下達到完全圃結，然後施加水平荷載進行剪切，在剪切時不讓孔隙水排出，即不允許試樣在剪切過程中發生固結，則剪切時要求與快剪方法相同。這種試驗方法用來模拟現場土體在自重和正常荷載作用下已達到完全固結狀态，以後又遇到突然施加的荷載或因上層較薄、慘透注較小、施工速度較快的情況。

      3．慢剪試驗先使試樣在法向壓力作用下達到完全固結，然後按1-4h将土樣慢速施加水平剪力直至土樣被剪損為止，這種試驗方法是模拟現場土體已充分固結後才開始逐步緩慢地承受荷載的情況，此法所測定的強度指标可用于有效應力分析。

  回彈模量試驗
      試樣：按擊實試驗(T0131-93)方法制備試樣，根據工程要求選擇輕型或重型法，視最大粒徑用小筒或大筒進行擊實試驗，得出最佳含水量和最大幹密度，然後按最佳含水量用上述試筒擊實制備試件。試驗步驟1）安裝試樣：将試件和試筒的底面放在杠杆壓力儀的底盤上，将承載闆放在試件中央(位置)并與杠杆壓力儀的加壓球座對正；将千分表固定在立柱上，将表的測頭安放在承載闆的表架上。2）預壓：在杠杆儀的加載架上施加砝碼，用預定的最大單位壓力p進行預壓。含水量大于塑限的土，p=50--100kPa，含水量小于塑限的土，p=100--200kPa。預壓進行1--2次，每次預壓1min。預壓後調正承載闆位置，并将千分表調到接近満量程的位置，準備試驗。3）測定回彈量：将預定最大單位壓力分成4--6份，作為每級加載的壓力。每級加載時間為1min時，記錄千分表讀數，同時卸載，讓試件恢複變形，卸載1min 時，再次記錄千分表讀數，同時施加下一級荷載。如此逐級進行加載卸載，并記錄千分表讀數，直至最後一級荷載。為使試驗曲線開始部分比較準确，第一、二級荷載可用每份的一半，試驗的最大壓力也可略大于預定壓力。