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直剪试验方法

发布时间：2016-03-23 文章来源：鼎昌土工材料

•     试验方法：1）直接对试样施加剪力的设备叫直剪仪，常用的直剪仪分应力控制式和应变控制式两种。应力控制式是分级施加等量水平剪力于土样使之受剪,应变控制式是等速推动剪切容器使土样等速位移受剪。目前普遍使用的是应变式直剪仪。2）为求得土的抗剪强度参数c、Φ值，土工布袋通常至少需要4个以上土样，以同样的方法分别在不同的法向压力σ1、σ2、σ3、…作用下测出相应的破坏剪应力τ1、τ2、τ3…的值，根据这些σ、τ值，即可在直角坐标图中绘出抗剪强度曲线。3）无论粘性土的抗剪强度试验，还是天然粘性土地基加荷过程中孔隙水压力的消散，即荷载在土体中产生的应力全部转化为有效应力，均需要一定的固结时间来完成，因此，上的固结过程实质上也是上体强度不断增长的过程，对于同一种土，即使是在同一法向压力下，由于剪切前试样的固结过程和剪切时土样的排水条件不同，其强度指标也不相同。为了近似地模拟现场土体的剪切条件，即按剪切前的固结程度、剪切时的排水条件即加荷快慢情况，把直剪试验分为快剪、固结快剪和慢剪三种试验方法。
  

     1．快剪试验快剪试验就是在对试样施加法向压力和剪力时，都不允许试样产生排水固结，由于在直剪仪上下盒之问存在缝隙，要严格控制不排出一点水分是不可能的，为了消除这种影响，一般在试样上下放置不透水有机玻璃圆块代替透水石，并在圆块周边涂抹凡士林以阻止水分从缝隙中逸出。待施加预定法向压力后，马上施加水平推力，并用较快的速率在3-5min内将试样剪损。对某些渗透性强、含水量高、密度低的土要求在 30-50s内剪损。这种方法是用来模拟现场的土体较厚、渗透性较小、施工速度较快、基本上来不及固结就迅速加载而剪切的情况。

      2．固结快剪试验先使试样在法向压力作用下达到完全圃结，然后施加水平荷载进行剪切，在剪切时不让孔隙水排出，即不允许试样在剪切过程中发生固结，则剪切时要求与快剪方法相同。这种试验方法用来模拟现场土体在自重和正常荷载作用下已达到完全固结状态，以后又遇到突然施加的荷载或因上层较薄、惨透注较小、施工速度较快的情况。

      3．慢剪试验先使试样在法向压力作用下达到完全固结，然后按1-4h将土样慢速施加水平剪力直至土样被剪损为止，这种试验方法是模拟现场土体已充分固结后才开始逐步缓慢地承受荷载的情况，此法所测定的强度指标可用于有效应力分析。

  回弹模量试验
      试样：按击实试验(T0131-93)方法制备试样，根据工程要求选择轻型或重型法，视最大粒径用小筒或大筒进行击实试验，得出最佳含水量和最大干密度，然后按最佳含水量用上述试筒击实制备试件。试验步骤1）安装试样：将试件和试筒的底面放在杠杆压力仪的底盘上，将承载板放在试件中央(位置)并与杠杆压力仪的加压球座对正；将千分表固定在立柱上，将表的测头安放在承载板的表架上。2）预压：在杠杆仪的加载架上施加砝码，用预定的最大单位压力p进行预压。含水量大于塑限的土，p=50--100kPa，含水量小于塑限的土，p=100--200kPa。预压进行1--2次，每次预压1min。预压后调正承载板位置，并将千分表调到接近満量程的位置，准备试验。3）测定回弹量：将预定最大单位压力分成4--6份，作为每级加载的压力。每级加载时间为1min时，记录千分表读数，同时卸载，让试件恢复变形，卸载1min 时，再次记录千分表读数，同时施加下一级荷载。如此逐级进行加载卸载，并记录千分表读数，直至最后一级荷载。为使试验曲线开始部分比较准确，第一、二级荷载可用每份的一半，试验的最大压力也可略大于预定压力。