同种土不同含水率条件下的抗剪强度

同种土不同含水率条件下的抗剪强度实验目的测定土的抗剪强度，提供计算地基强度和稳定用的基本指标即内聚力和内摩擦角，而在同种土不同含水率条件下进行试验，则是为了进一步研究土的物理性质与地基承载力的关系，进而掌握地基承载规律，为合理设计地基提供理论基础。实验原理根据库伦定律，粘性土的抗剪强度有两部分组成，一部分是摩阻力（与法向应力成正比），另一部分是土粒之间的粘聚力。故采用4个相同试样为一组,分别在不同的垂直压力下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力进行剪切，得其剪坏时的剪应力，即为抗剪强度。然后，根据剪切定律确定土的抗剪强度指标：内摩擦角和粘聚力值。再在不同的含水率土样下下重复实验，绘制出抗剪强度与含水率关系的图线，得出土的抗剪强度随含水率变化的规律。实验仪器1应变控制式直剪仪（由剪盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统组成），百分表（量程10mm，精度0.01mm），其他（切刀，钢丝锯，滤纸，凡士林，环刀等）；2烘箱（能保持温度100C-105C的自动控制的电热的恒温烘箱），天平（称量500g,感量0・01g），干燥器，铝制称量盒、削土刀、盛土容器等。试验方法与步骤1.含水率的测定（烘干法）1）.从各编号土样中选取具有代表性的土样15gs30g放入称量盒中。立即盖好盒盖，称重，准确至0.01g。.打开盒盖，放入烘箱中在温度100°Cs105°C下烘至恒重，然后取出放在干燥器内冷却至室温。.从干燥器内取出土样、盖好盒盖、称重(此时为盒加干土质量)，准确至0.01g。这个实验需要进行两次平行测定。.计算含水率：式中：w-含水率；G1--■■称量盒加湿土重量(g)G2称量盒加干土质量(g)G0••一称量盒质量(g)；可以根据盒的号码从附表中查得。2.直剪试验(快剪法).从土样中用环刀切取四个试样，若为原状土样，切试样方向应与土在天然地层中的上下方向一致。.在下盒内顺次放入透水石和滤纸，然后用销钉将上下剪切盒固定好。.将切好试样的环刀刃口向下，对准剪切盒，顺次放上滤纸和透水石，将试样从环刀内推入剪切盒中，移去环刀然后放上传压板、钢球，并装上垂直加压框架。.在量力环上安装百分表。百分表的测杆应平行于量力环受力的直径方向。.慢慢转动手轮至上盒支腿与量力环钢球之间恰好接触时(即量力环中百分表指针微动时)为止。此时将百分表指针调零。.在试样上加垂直压力100KPa。.拔出固定销钉，以匀速率(10-15秒一转)顺时针转动手轮，使土样在3-5分钟内剪坏。当手轮转动，测微表指针不前进或出现前后摆动的现象时，即表示试样已经剪坏，此时记下测微表读数R。8）.反时针转动手轮，卸除垂直压力和加压设备，取出已剪坏的试样，擦净剪切盒装入第二个试样。9）.第二、三、四个试样分别施加200、300、400KPa垂直压力后重复以上步骤进行试验。10）.再取用不同含水率的土样重复以上步骤进行试验。实验记录与结果仪器编109号试样面32积（cm2）量力环109号数量力环3.26系数K含水率AB编号不同含22.725.3水率（%）垂直压10100200300400200300400力P(KPa)0测微表读数3445587125344552(0.01mm)抗剪强11014618923181.110146169度S(KPa)C(KPa).8.7.167.55.8.748.5022°16°仪器编109号试样面32积（cm2）量力环109号数量力环3.26系数K含水率CD编号不同含29.132.5水率（%）垂直压力P（KPa）100200300400100200300400测微表读数1723303610151823(0.01mm)抗剪强55.75.97.11732.48.58.75.度S（KPa）408.46