直接剪切试验

1、2022-4-221direct shear test 2022-4-222库伦公式库伦公式tanfc Oc c c： 粘聚力粘聚力 ：内摩擦角：内摩擦角 抗剪强度指标抗剪强度指标 土的抗剪强度一般可分为两部分：一部分与颗粒间的法向应力土的抗剪强度一般可分为两部分：一部分与颗粒间的法向应力有关，通常呈正比例关系，其本质是有关，通常呈正比例关系，其本质是摩擦力摩擦力；另一部分是与法向；另一部分是与法向应力无关的土粒之间的粘结力，通常称为应力无关的土粒之间的粘结力，通常称为粘聚力粘聚力。2022-4-223试验仪器：直剪仪（应变控制式，应力控制式）试验仪器：直剪仪（应变控制式，应力控制式）应变直剪

2、仪试验原应变直剪仪试验原理：对同一种土至理：对同一种土至少取少取4 4个平行试，分个平行试，分别在不同垂直压力别在不同垂直压力 下剪切破坏，将试下剪切破坏，将试验结果绘制抗剪强验结果绘制抗剪强度度 f f与相应垂直压力与相应垂直压力 的关系图。的关系图。2022-4-2242022-4-2252022-4-226 在不同的垂直压力在不同的垂直压力 下进行剪切试验，得相应的抗剪强度下进行剪切试验，得相应的抗剪强度 f f，绘制，绘制 f f - - 曲线，得该土的抗剪强度包线曲线，得该土的抗剪强度包线APATf2022-4-227w 测定天然土体的抗剪强度指标 和 ；w 土的抗剪强度定义：土体对

3、于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力；w 说明：取自地基中的原状土样，制成几个试样，在几个不同垂直压力作用下，施加剪切力，测得剪应力与位移的关系曲线，从曲线上找出试样的极限剪应力作为该垂直压力下的抗剪强度。C 2022-4-228 通过几个试样的抗剪强度确定强度包络线，求出抗剪强度参数：内摩擦角 、粘聚力 ，直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法，可提供地基强度计算和稳定分析所需的土的抗剪强度参数，内摩擦角和粘聚力。2022-4-229ctg 内摩擦角 和粘聚力 与抗剪强度 之间的关系可以用库仑公式表示如下：C2022-4-2210w 主要设备： ZJ-2型应变控制式直接剪切仪 （如下图

4、所示）；w 其它：环刀、测微表、天平、烘箱、蜡纸、修土刀等。2022-4-2211w 直剪实验一共有三种方法：快剪（Q）、固结快剪（CQ）、慢剪（S）三种试验方法；w 慢剪试验：土样在某一级垂直压力作用下，排水固结变形稳定后，再缓慢施加水平剪应力剪切；w 固结快剪试验：先使土样在某荷重下固结至排水变形稳定，再以较快速度施加剪力剪切；2022-4-2212w 快剪试验：在试样上施加垂直压力后，立即施加水平剪切力剪切，试验过程不发生固结排水情况；w 本次试验采用快剪方法。2022-4-2213w 用环刀切取34个试样备用，并测相应的含水量和密度；w 安装好剪切盒，插入销钉，在下盒透水石上放一张蜡纸

5、；w 将带试样的环刀平口向下，对准上盒盒口放好，在试样上面顺序放蜡纸和透水石，然后用将试样平稳推入剪切盒中，移去环刀，放上加压盖；w 本实验加荷顺序为100、200、300和400KPa；2022-4-2214w 按顺时针方向徐徐转动手轮至上盒前端的钢珠刚好与量力环接触，调整测微计读数为零；w 拔去销钉。开动秒表，以每分钟412转的匀速率转动手轮，转动过程中不应中途停顿或时快时慢。使试样在35分钟内剪损，手轮每转一圈应测记测微表读数一次，直至量力环的测微表指针不再前进或有后退，即说明试样已剪损。如测微表指针一直缓慢前进，说明不出现峰值，则破坏以变形控制进行到剪切变形哒5mm时为止。2022-4

6、-2215w 剪切结束后，倒转手轮，顺序去掉荷载、加压框架、加压盖与上盒，取出试样；w 重复上述步骤，做其他各垂直压力下的剪切试验；w 全部做完后，取下土样，把仪器打扫干净。2022-4-2216w 按下式计算剪应力：式中： 剪应力（KPa）； R 量力环中测微表读数（0.01mm） C1量力环校正系数（KPa/0.01mm）1/RCARm2022-4-2217w 按下式计算剪切变形： 式中：L剪切位移（0.01mm）； n手轮转数； R量力环中测微表读数（0.01mm）RnL 202022-4-2218w 以剪应力 为纵坐标，垂直压应力P为横坐标，绘制剪应力 与垂直压应力P的关系曲线（ P关系曲线），该直线的倾角即为土的内摩擦角 （），该直线在纵坐标上的截距即为土的粘聚力C（KPa）。2022-4-22192022-4-2220w 开始剪切时，一定要切记