直接剪切試驗

直接剪切試驗，英文direct shear test，屬于工程地質(zhì)學(xué)詞匯，即根據(jù)剪切時排水條件，直接剪切試驗方法可分為快剪（不排水剪）、慢剪（排水剪）及固結(jié)快剪（固結(jié)不排水剪）等。按施加剪力的方式不同，直接剪切儀分應(yīng)變控制式和應(yīng)力控制式兩種。前者是通過彈性鋼環(huán)變形控制剪切位移的速率。后者是通過杠桿用砝碼控制施加剪應(yīng)力的速率，測相應(yīng)的剪切位移。多用應(yīng)變控制式，應(yīng)力控制式只適用于作慢剪及長期強度試驗。慢剪（排水剪）適用于細粒土；固結(jié)快剪（固結(jié)不排水剪）適用于滲透系數(shù)小于l0 cm/s的細粒土；快剪（不排水剪）適用于滲透系數(shù)小于10cm/s的細粒土。

直接剪切試驗慢剪

（1）本試驗方法適用于細粒土。

（2）本試驗所用的主要儀器設(shè)備，應(yīng)符合下列規(guī)定：

① 應(yīng)變控制式直剪儀：由剪切盒、垂直加壓設(shè)備、剪切傳動裝置、測力計、位移量測系統(tǒng)組成。

② 環(huán)刀：內(nèi)徑61.8mm，高度20mm。

③ 位移量測設(shè)備：量程為10mm，分度值為0.01mm的百分表或準確度為全量程0.2 %的傳感器。

(3) 慢剪試驗，應(yīng)按下列步驟進行:

①原狀土試樣制備，應(yīng)按“試樣制備”第4條的步驟進行，擾動±試樣制備按“試樣制備”第6條的步驟進行，每組試樣不得少于4 個。

②對準剪切容器上下盒，插入固定銷，在下盒內(nèi)放透水板和濾紙，將帶有試樣的環(huán)刀刃口向上，對準剪切盒口，在試樣上放濾紙和透水板，將試樣小心地推入剪切盒內(nèi)。

注：透水板和濾紙的濕度接近試樣的濕度。

③移動傳動裝置，使上盒前端鋼珠剛好與測力計接觸，依次放上傳壓板、加壓框架，安裝垂直位移和水平位移量測裝置，并調(diào)至零位或測記初讀數(shù)。

④根據(jù)工程實際和土的軟硬程度施加各級垂直壓力，對松軟試樣垂直壓力應(yīng)分級施加，以防土樣擠出。施加壓力后，向盒內(nèi)注水，當試樣為非飽和試樣時，應(yīng)在加壓板周圍包以濕棉紗。

⑤施加垂直壓力后，每1h測讀垂直變形一次。直至試樣固結(jié)變形穩(wěn)定。變形穩(wěn)定標準為每小時不大于0.005mm。

⑥拔去固定銷，以小于 0.02mm/min 的剪切速度進行剪切，試樣每產(chǎn)生剪切位移0.2～0.4mm測記測力計和位移讀數(shù)，直至測力計讀數(shù)出現(xiàn)峰值，應(yīng)繼續(xù)剪切至剪切位移為4mm時停機，記下破壞值,當剪切過程中測力計讀數(shù)無峰值時，應(yīng)剪切至剪切位移為6mm時停機。

⑦當需要估算試樣的剪切破壞時間，可按下式計算：

tf=50t50

式中： tf—— 達到破壞所經(jīng)歷的時間(min)

t50—— 固結(jié)度達50%所需的時間(min)

⑧剪切結(jié)束，吸去盒內(nèi)積水，退去剪切力和垂直壓力，移動加壓框架，取出試樣，測定試樣含水率。

(4) 剪應(yīng)力應(yīng)按下式計算：

式中 —— 試樣所受的剪應(yīng)力(kPa)

R —— 測力計量表讀數(shù)(0.01mm)

(5) 以剪應(yīng)力為縱坐標，剪切位移為橫坐標，繪制剪應(yīng)力與剪切位移關(guān)系曲線 ，取曲線上剪應(yīng)力的峰值為抗剪強度，無峰值時，取剪切位移4mm所對應(yīng)的剪應(yīng)力為抗剪強度。

(6) 以抗剪強度為縱坐標，垂直壓力為橫坐標,繪制抗剪強度與垂直壓力關(guān)系曲線，直線的傾角為摩擦角，直線在縱坐標上的截距為粘聚力。

直接剪切試驗直剪

砂類土的直剪試驗：

(1) 本試驗方法適用于砂類土。

（2） 本試驗所用的主要儀器設(shè)備，應(yīng)與本標準第2條相同。

（3） 砂類土的直剪試驗，應(yīng)接下列步驟進行：

①取過2mm篩的風(fēng)干砂樣1200g，按“試樣制備”第5條的步驟制備砂樣。

②根據(jù)要求的試樣干密度和試樣體積稱取每個試樣所需的風(fēng)干砂樣質(zhì)量，準確至0.1g。

③對準剪切容器上下盒,插入固定銷，放干透水板和干濾紙。將砂樣倒入剪切容器內(nèi)，拂平表面，放上硬木塊輕輕敲打，使試樣達到預(yù)定的干密度，取出硬木塊，拂平砂面。依次放上干濾紙、干透水板和傳壓板。

④安裝垂直加壓框架，施加垂直壓力，試樣的剪切速度為0.8mm/min，使試樣在3～5min內(nèi)剪損2100433B

土的抗剪強度是土在外力作用下，其一部分土體對于另一部分土體滑動時所具有的抵抗剪切的極限強度。該試驗是將同一種土的幾個試樣分別在不同的垂直壓力作用下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力，得到破壞時的剪應(yīng)力，然后根據(jù)庫侖定律，確定土的抗剪強度指標：內(nèi)摩擦角和凝聚力。

主要技術(shù)參數(shù) 項目名稱 技術(shù)指標 最大力值（垂直） 800 kN 最大力值（水平） 400kN 軸向活塞最大行程 600mm 水平活塞最大行程（兩個方向） 300mm 上剪切盒尺寸 500×500×150mm 下剪切盒尺寸 670×670×150mm。

粗粒土常規(guī)靜力、變形全過程試驗和自由設(shè)定應(yīng)力路徑控制三軸剪切試驗，土與結(jié)構(gòu)物的剪切試驗。 2100433B

直剪試驗全稱直接剪切試驗（Direct shear test），是土力工程中尋找土的抗剪強度的一種試驗。