现场直接剪切试验

现场直接剪切试验

主要内容1、概述

2、试验基本原理

3、试验仪器设备 4、试验方法及技术要求

5、资料整理及影响因素分析

一、概述发展史 直剪试验最早在一百多年前被Alexandre Collin 用于边坡稳定研究所使用。 Alexandre 早期的直剪试验仪均为应力控制式，第一台现代的直剪仪是在1932 年Casagrande Casagrande 在哈佛大学设计的， Gilboy 于1936 年在麻省理工学院将位移控制引入到直剪仪中， 从而可以得到土体材料较为准确的应力-位移关系和峰值以后的强度特性。 目前常规的室内直剪仪一般都是应变控制式，试验时用环刀切出厚为20mm 的 圆形土饼，将土饼推入剪切盒内,分别在不同的垂直压力P 下，施加水平剪切力进行 剪切，使试样在上下剪切盒之间的水平面上发生剪切至破坏，求得破坏时的剪切应 力τ,根据库伦定律确定土的抗剪强度参数：内摩擦角φ和粘聚力c。直剪试验所 测试的岩土体的抗剪强度，在工程应用中具有重要的参考价值。

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试验目的： 测定岩土体特定剪切面上的抗剪强度指标 优点: 优点: 由于现场直剪试验土样的受剪面积比室内试验大得多，且又是在现场直接进行 试验的，因此较室内试验更能符合天然状态，得出的结果更加符合实际工程的技术要 求。 适用条件 现场直剪试验主要适用于粘性土、粉土、砂土、碎石土以及它们所组成的混合土层。

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LOGO 试验分类 现场直剪试验可分为以下两种：

1、土体现场直接剪切试验

2、岩体现场剪切试验

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每种试验又可细分为：1、抗剪断试验：试体在法向应力作用下沿剪切面剪 切破坏的直剪试验； 2、抗剪试验(摩擦试验):试体剪断后沿剪切面继 续剪切的抗剪试验； 3、抗切试验：法向应力为0时对试体进行的直剪试 验。

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二、试验基本原理及方法一、基本原理 在现场对几个式样(不少于 个 施加不同的法向荷载， 在现场对几个式样 不少于3个)施加不同的法向荷载，待其固结稳 不少于 定后再施加水平剪力使其破坏，同时记录下几个样式破坏时的剪切应力， 定后再施加水平剪力使其破坏，同时记录下几个样式破坏时的剪切应力， 绘制出剪应力与法向应力的关系曲线， 绘制出剪应力与法向应力的关系曲线，继而可以得到土体在特定破坏面 上的抗剪强度参数即内摩擦角和念聚力。 上的抗剪强度参数即内摩擦角和念聚力。

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二、试验方法 1)试验的第一步是试坑的开挖和试样的制备，一般情况下 工作面的尺寸为2.5M×1.6M.试样的制备一般在试坑中 进行，用下端带有刃口的剪切盒，边压入土体边削去剪 力盒外侧土体

,一直到剪力盒全部切入到预定的试验深 度为止，沿刃口的深度将周围土体削除，形成与剪切面 一致的试坑基底平面，同时修剪剪力盒中试样的顶面， 使试样顶面超出剪力盒顶面1CM左右，并使其保持平整。 试样制备完成后，可安装法向应力施加装置和水平推力 施加装置及相应的应力、位移测量装置(见图7-25), 试验装置安装完成之后，即可开始试验。

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2)对试样分级施加法向荷载，荷载的等效集 中应力作用位置应位于剪切面的中心，最大 法向荷载应大于设计荷载，一般可分4-5级逐 渐达到试验所需的最终法向荷载。每级法向 荷载施加后每5min测量一次试验变形，当每 1min变形不超过0.05mm时可施加下一级荷 载。最后一级法向荷载施加后，当1h内竖直 变形不超过0.05mm时，即达到相对稳定状态 ，可施加剪切荷载。

3)施加水平剪切力，每级剪切荷载按预估价 最大荷载的8%—10%分级等量施加，也可按 法向荷载的5%-10%分级等量施加。当剪切 变形急剧增长或变形继续增长而剪应力无法 增加或剪切变形达到试样边长(直径)的 1/10时可终止试验。

4)当需要根据剪切位移大于10mm时的试验 成果确定土的残余抗剪强度时，可能需要沿 剪切面继续进行摩擦试验。 5)绘制有关试验成果曲线(详见试验成果及 应用部分)

三、试验设备土的现场直接剪切试验的主要设备有下列几部分构成： 1、剪力盒，用以制备和装盛土样。 2、法向荷载施加系统，由千斤顶、加压反力装置及 滚动滑板构成，用以施加法向应力。 3、水平剪力施加系统，由千斤顶及附属装置(反 力支座等)构成。 4、测量系统，由位移量测系统(位移计、百分表等) 和力测量系统(力传感器)构成，用以测量法向荷载、 法向位移、水平剪力、水平位移等。 图7-25是一种常见的土现场直接剪切试验装置的示意图 。

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图3-1 现场直剪YOUR SITE HERE

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试验

术 求

1、剪切面积(试样截面积)不宜小于0.3m^2高度不宜 剪切面积(试样截面积)不宜小于0.3m^2高度不宜 0.3m^2 小于20cm或为试样土颗粒最大粒径的4 20cm或为试样土颗粒最大粒径的 小于20cm或为试样土颗粒最大粒径的4-8倍。 2、开挖试坑时，应避免对试样土体的扰动和使土样含 开挖试坑时， 水量发生显著变化。 水量发生显著变化。在地下水位以下试验时应先降低水 待试验装置安装完毕， 位，待试验装置安装完毕，回复地下水位后再进行试验 。 3、试验过程及法向应力、水平剪切应力施加以及终止 试验过程及法向应力、 试验的标准应符合上述试验方 …… 此处隐藏：313字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……