直接剪切試驗(yàn)是測定土和抗剪強(qiáng)度的一種常用方法。在不同的垂直壓力下施加水平剪切力進(jìn)行剪切,求得破壞時(shí)的剪應(yīng)力,然后根據(jù)庫倫定律確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。本試驗(yàn)適用于滲透系數(shù)小于10-6cm/s的粘質(zhì)土。
(一)儀器設(shè)備
★應(yīng)變控制式直剪儀:由剪切盒、垂直加荷設(shè)備、剪切傳動(dòng)裝置、測力計(jì)和位移量測系統(tǒng)組成。
★環(huán)刀:內(nèi)徑61.8mm,高20mm。
★位移量測設(shè)備:百分試表或傳感器,百分試表量程為10mm, 分度值為0.01mm,傳感器的精度應(yīng)為零級(jí)。
(二)試樣
原狀土試樣按土樣和試樣制備中的相關(guān)步驟制備,每組試樣不得少于4個(gè)。擾動(dòng)土試樣按土樣和試樣制備中的相關(guān)步驟制備。當(dāng)試樣需要飽和時(shí),按土樣與試樣制備中試件飽和的相關(guān)步驟進(jìn)行。
(三)試驗(yàn)步驟
★對(duì)準(zhǔn)剪切容器上下盒,插入固定銷,在下盒內(nèi)放入透水石和濾紙,將帶有試樣的環(huán)刀刃向上。對(duì)準(zhǔn)剪切盒口在試樣上放濾紙和透水石,將試樣小心地推入剪切盒內(nèi)。
★移動(dòng)傳動(dòng)裝置,使上盒前端鋼珠剛好與測力計(jì)接觸,依次加上傳壓板、加壓框架。
★根據(jù)工程實(shí)際和土的軟硬程度施加各級(jí)垂直壓力,然后向盒內(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花。
★施加垂直壓力,拔出固定銷立即開動(dòng)秒試表,以0.8mm/min的剪切速度進(jìn)行。
★當(dāng)測力計(jì)百分試表讀數(shù)不變或后退時(shí),繼續(xù)剪切至剪切位移為4mm 時(shí)停止,記下破壞值。當(dāng)剪切過程中測力百分試表無峰值時(shí),剪切至剪切位移達(dá)6mm時(shí)停止。
★剪切結(jié)束后,吸去盒內(nèi)吸水,退掉剪切力和垂直壓力,移動(dòng)壓力框架,取出試樣,測定其含水量。
★試驗(yàn)結(jié)束后,順次卸除垂直壓力,加壓框架、鋼珠、傳壓板,清除試樣并擦洗干凈,以備下次使用。
(四)結(jié)果整理
★以垂直壓力P為橫坐標(biāo),剪應(yīng)力s為縱坐標(biāo),將每一試樣的抗剪強(qiáng)度點(diǎn)繪在坐標(biāo)紙上,并連成一條直線,此直線的傾角為摩擦角,縱坐標(biāo)上的截距為粘聚力C。
★以剪應(yīng)力C為縱坐標(biāo),剪切位移為橫坐標(biāo),繪制—關(guān)系曲線。http://www.frameer.com