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1、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
2、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0.20.4mm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4m
3、m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35min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
4、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0.20.4mm 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
5、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35min内剪损；试样每产生剪切位移 0.20.4mm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！,
