中文名 | 直接剪切試驗(yàn) | 外文名 | direct shear test |
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學(xué)????科 | 工程地質(zhì)學(xué) |
直接剪切試驗(yàn),英文direct shear test,屬于工程地質(zhì)學(xué)詞匯,即根據(jù)剪切時(shí)排水條件,直接剪切試驗(yàn)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(qiáng)度試驗(yàn)。慢剪(排水剪)適用于細(xì)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(xì)粒土;快剪(不排水剪)適用于滲透系數(shù)小于10cm/s的細(xì)粒土。
(1)本試驗(yàn)方法適用于細(xì)粒土。
(2)本試驗(yàn)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(dòng)裝置、測力計(jì)、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(zhǔn)確度為全量程0.2 %的傳感器。
(3) 慢剪試驗(yàn),應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
①原狀土試樣制備,應(yīng)按“試樣制備”第4條的步驟進(jìn)行,擾動(dòng)±試樣制備按“試樣制備”第6條的步驟進(jìn)行,每組試樣不得少于4 個(gè)。
②對準(zhǔn)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(zhǔn)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(dòng)傳動(dòng)裝置,使上盒前端鋼珠剛好與測力計(jì)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(shí)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(dāng)試樣為非飽和試樣時(shí),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(biāo)準(zhǔn)為每小時(shí)不大于0.005mm。
⑥拔去固定銷,以小于 0.02mm/min 的剪切速度進(jìn)行剪切,試樣每產(chǎn)生剪切位移0.2~0.4mm測記測力計(jì)和位移讀數(shù),直至測力計(jì)讀數(shù)出現(xiàn)峰值,應(yīng)繼續(xù)剪切至剪切位移為4mm時(shí)停機(jī),記下破壞值,當(dāng)剪切過程中測力計(jì)讀數(shù)無峰值時(shí),應(yīng)剪切至剪切位移為6mm時(shí)停機(jī)。
⑦當(dāng)需要估算試樣的剪切破壞時(shí)間,可按下式計(jì)算:
tf=50t50
式中: tf—— 達(dá)到破壞所經(jīng)歷的時(shí)間(min)
t50—— 固結(jié)度達(dá)50%所需的時(shí)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(dòng)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(jì)算:
式中 —— 試樣所受的剪應(yīng)力(kPa)
R —— 測力計(jì)量表讀數(shù)(0.01mm)
(5) 以剪應(yīng)力為縱坐標(biāo),剪切位移為橫坐標(biāo),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(qiáng)度,無峰值時(shí),取剪切位移4mm所對應(yīng)的剪應(yīng)力為抗剪強(qiáng)度。
(6) 以抗剪強(qiáng)度為縱坐標(biāo),垂直壓力為橫坐標(biāo),繪制抗剪強(qiáng)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(biāo)上的截距為粘聚力。
砂類土的直剪試驗(yàn):
(1) 本試驗(yàn)方法適用于砂類土。
(2) 本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)與本標(biāo)準(zhǔn)第2條相同。
(3) 砂類土的直剪試驗(yàn),應(yīng)接下列步驟進(jìn)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(gè)試樣所需的風(fēng)干砂樣質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.1g。
③對準(zhǔn)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(dá)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(qiáng)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(dòng)時(shí)所具有的抵抗剪切的極限強(qiáng)度。該試驗(yàn)是將同一種土的幾個(gè)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(shí)的剪應(yīng)力,然后根據(jù)庫侖定律,確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo):內(nèi)摩擦角和凝聚力。
這要根據(jù)具體的工程情況來選用,土體有組工的時(shí)間來進(jìn)行固結(jié)排水和沒有時(shí)間固結(jié)排水的
關(guān)于三軸剪切試驗(yàn)強(qiáng)度指標(biāo)的選取問題
手冊上說的比較籠統(tǒng),我想知道各個(gè)行業(yè)的施工實(shí)際情況,比方說公路行業(yè)、建筑行業(yè)等一些較為具體的情況,大家可以討論一下,可以舉些具體的工程實(shí)例是怎樣選取指標(biāo)的。一方面能對指標(biāo)的選取問題有更深的理解,另一方...
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實(shí)驗(yàn)五 直接剪切試驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)人: 學(xué)號: 一、概述 直接剪切試驗(yàn)就是直接對試樣進(jìn)行剪切的試驗(yàn), 簡稱直剪試驗(yàn),是測定土的 抗剪強(qiáng)度的一種常用方法, 通常采用 4個(gè)試樣,分別在不同的垂直壓力 p下,施 加水平剪切力,測得試樣破壞時(shí)的剪應(yīng)力 ,然后根據(jù)庫侖定律確定土的抗剪強(qiáng) 度參數(shù)內(nèi)摩擦角 和粘聚力 c。 二、儀器設(shè)備 1、直剪儀。采用應(yīng)變控制式直接剪切儀,如圖所示,由剪切盒、垂直加壓 設(shè)備、剪切傳動(dòng)裝置、測力計(jì)以及位移量測系統(tǒng)等組成。 加壓設(shè)備采用杠桿傳動(dòng)。 2、測力計(jì)。采用應(yīng)變?nèi)?,量表為百分表?3、環(huán)刀。內(nèi)徑 6.18cm,高 2.0cm。 4、其他。切土刀、鋼絲鋸、濾紙、毛玻璃板、凡士林等。 三、操作步驟 1、將試樣表面削平,用環(huán)刀切取試件,測密度,每組試驗(yàn)至少取四個(gè)試樣, 各級垂直荷載的大小根據(jù)工程實(shí)際和土的軟硬程度而定,一般可按 100kPa, 200kPa,300kPa,400kP
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礫質(zhì)黏性土直接剪切試驗(yàn)研究——通過對應(yīng)變控制式直接剪切儀的改進(jìn),提供了一種礫質(zhì)黏性土的室內(nèi)直剪試驗(yàn)方法。通過大量試驗(yàn)證明,所獲得的強(qiáng)度指標(biāo)是穩(wěn)定的和可靠的。
主要技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目名稱 技術(shù)指標(biāo) 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(gè)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(yàn)和自由設(shè)定應(yīng)力路徑控制三軸剪切試驗(yàn),土與結(jié)構(gòu)物的剪切試驗(yàn)。 2100433B
直剪試驗(yàn)全稱直接剪切試驗(yàn)(Direct shear test),是土力工程中尋找土的抗剪強(qiáng)度的一種試驗(yàn)。