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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。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排水剪（适用于细粒土）、固结快剪即
2、固结不排水剪（适用于渗透系数小于（适用于渗透系数小于10-6cm/s）、快剪即不固结不排）、快剪即不固结不排水剪（适用于渗透系数小于水剪（适用于渗透系数小于10-6cm/s）。）。2 试验设备试验设备 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，试验设备构造如图移测定相应的剪力，试验设备构造如图1：图图1 应变控制式直剪仪应变控制式直剪仪 1-剪切传动机构；剪切传动机构；2-推动器；推动器；3-下盘；下盘；4-垂直加压框架；垂直加
3、压框架；5-垂直位移垂直位移计；计；6-传压板；传压板；7-透水板；透水板；8-上盒；上盒；9-储水盒；储水盒；10-测力计；测力计；11-水平水平位移计；位移计；12-滚珠；滚珠；13-试样试样3 试验步骤试验步骤1)慢剪试验慢剪试验本试验方法适用于细粒土，具体试验步骤如下：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；）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；）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）施加垂直压力后，每1h测读垂直变形测读垂直变形1次，直至试次，直至试 样固结变形稳定，变性稳定标准为每小时不大于样固结变形
4、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）拔去固定销，以小于0.02mm/min的剪切速度进行的剪切速度进行 剪切，试样每产生剪切位移剪切，试样每产生剪切位移0.20.4mm测记测力力 计和位移和位移读数，直至数，直至测力力计读数出数出现峰峰值，继续 剪切至位移剪切至位移为4mm时停机，停机，记下破坏下破坏值；（5）试验结束后，取出束后，取出试样，测定式定式样含水量。含水量。2）固结快剪试验）固结快剪试验 本试验方法适用于渗透系数小于本试验方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土，的细粒土，具体试验步骤如下：具体试验步骤如下：（1）试样的制备、安装和固结
5、同慢剪试验；）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）固结快剪试验的剪切速度为0.8mm/min，使试，使试 样在样在35min内剪损；试样每产生剪切位移内剪损；试样每产生剪切位移0.2 0.4mm测记测力力计和位移和位移读数，直至数，直至测力力计 读数出数出现峰峰值，继续剪切至位移剪切至位移为4mm时停机停机 记下破坏下破坏值；（3）试验结束后，取出束后，取出试样，测定式定式样含水量。含水量。3）快剪试验）快剪试验 本试验方法适用于渗透系数小于本试验方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土，的细粒土，具体试验步骤如下：具体试验步骤如下：（1）试样制备并安装同慢
6、剪试验；）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）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，使试样在的剪切速度进行剪切至试验结束，使试样在3 5min内剪内剪损；试样每产生剪切位移试样每产生剪切位移0.20.4mm 测记测力力计和位移和位移读数，直至数，直至测力力计读数出数出现 峰峰值，继续剪切至位移剪切至位移为4mm时停机，停机，记下破下破 坏坏值；（3）试验结束后，取出束后，取出试样，测定式定式样含水量。含水量。4）砂类土直剪试验）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：本试验方法适用于砂类土，具体试验步骤如下
7、：（1）取过）取过2mm筛的风干砂样筛的风干砂样1200g制备砂样；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）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）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、干透水板硬木块，拂平沙面，依次放上干滤纸、干透水板 和承压板；和承
8、压板；（3）施加垂直压力，剪切速度为）施加垂直压力，剪切速度为0.8mm/min，使，使 试样在试样在35min内剪损；试样每产生剪切位移内剪损；试样每产生剪切位移 0.20.4mm测记测力力计和位移和位移读数，直至数，直至测 力力计读数出数出现峰峰值，继续剪切至位移剪切至位移为4mm 时停机，停机，记下破坏下破坏值；4 试验数据的记录与整理试验数据的记录与整理 1）试验数据记录）试验数据记录2 2）剪应力计算）剪应力计算）剪应力计算）剪应力计算 剪应力按下式计算：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）以剪应
9、力为纵坐标，剪切位移为横坐标,绘制剪应绘制剪应力与剪切位移关系曲线（见图力与剪切位移关系曲线（见图2），取曲线上剪应力的），取曲线上剪应力的峰值为抗剪强度，无峰值时，取剪切位移峰值为抗剪强度，无峰值时，取剪切位移4mm所对应所对应的剪应力为抗剪强度。的剪应力为抗剪强度。图图2 剪应力与剪切位移关系曲线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，）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（见图绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线（见图3），直），直线的倾角为摩擦角，直线在纵坐标上的截距为粘线的倾角为摩擦角，直线在纵坐标上的截距为粘聚力；聚力；图图3 抗剪强度与垂直压力关系曲线抗剪强度与垂直压力关系曲线 谢谢！