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1、2021-10-311direct shear test 2021-10-312庫(kù)倫公式庫(kù)倫公式tanfc Oc c c: 粘聚力粘聚力 :內(nèi)摩擦角:內(nèi)摩擦角 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)抗剪強(qiáng)度指標(biāo) 土的抗剪強(qiáng)度一般可分為兩部分:一部分與顆粒間的法向應(yīng)力土的抗剪強(qiáng)度一般可分為兩部分:一部分與顆粒間的法向應(yīng)力有關(guān),通常呈正比例關(guān)系,其本質(zhì)是有關(guān),通常呈正比例關(guān)系,其本質(zhì)是摩擦力摩擦力;另一部分是與法向;另一部分是與法向應(yīng)力無(wú)關(guān)的土粒之間的粘結(jié)力,通常稱(chēng)為應(yīng)力無(wú)關(guān)的土粒之間的粘結(jié)力,通常稱(chēng)為粘聚力粘聚力。2021-10-313試驗(yàn)儀器:直剪儀(應(yīng)變控制式,應(yīng)力控制式)試驗(yàn)儀器:直剪儀(應(yīng)變控制式,應(yīng)力控制式)應(yīng)
2、變直剪儀試驗(yàn)原應(yīng)變直剪儀試驗(yàn)原理:對(duì)同一種土至理:對(duì)同一種土至少取少取4 4個(gè)平行試,分個(gè)平行試,分別在不同垂直壓力別在不同垂直壓力 下剪切破壞,將試下剪切破壞,將試驗(yàn)結(jié)果繪制抗剪強(qiáng)驗(yàn)結(jié)果繪制抗剪強(qiáng)度度 f f與相應(yīng)垂直壓力與相應(yīng)垂直壓力 的關(guān)系圖。的關(guān)系圖。2021-10-3142021-10-3152021-10-316 在不同的垂直壓力在不同的垂直壓力 下進(jìn)行剪切試驗(yàn),得相應(yīng)的抗剪強(qiáng)度下進(jìn)行剪切試驗(yàn),得相應(yīng)的抗剪強(qiáng)度 f f,繪制,繪制 f f - - 曲線(xiàn),得該土的抗剪強(qiáng)度包線(xiàn)曲線(xiàn),得該土的抗剪強(qiáng)度包線(xiàn)APATf2021-10-317w 測(cè)定天然土體的抗剪強(qiáng)度指標(biāo) 和 ;w 土的抗剪強(qiáng)
3、度定義:土體對(duì)于外荷載所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限抵抗能力;w 說(shuō)明:取自地基中的原狀土樣,制成幾個(gè)試樣,在幾個(gè)不同垂直壓力作用下,施加剪切力,測(cè)得剪應(yīng)力與位移的關(guān)系曲線(xiàn),從曲線(xiàn)上找出試樣的極限剪應(yīng)力作為該垂直壓力下的抗剪強(qiáng)度。C 2021-10-318 通過(guò)幾個(gè)試樣的抗剪強(qiáng)度確定強(qiáng)度包絡(luò)線(xiàn),求出抗剪強(qiáng)度參數(shù):內(nèi)摩擦角 、粘聚力 ,直接剪切試驗(yàn)是測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的一種常用方法,可提供地基強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定分析所需的土的抗剪強(qiáng)度參數(shù),內(nèi)摩擦角和粘聚力。2021-10-319ctg 內(nèi)摩擦角 和粘聚力 與抗剪強(qiáng)度 之間的關(guān)系可以用庫(kù)侖公式表示如下:C2021-10-3110w 主要設(shè)備: ZJ-2型應(yīng)變控制式
4、直接剪切儀 (如下圖所示);w 其它:環(huán)刀、測(cè)微表、天平、烘箱、蠟紙、修土刀等。2021-10-3111w 直剪實(shí)驗(yàn)一共有三種方法:快剪(Q)、固結(jié)快剪(CQ)、慢剪(S)三種試驗(yàn)方法;w 慢剪試驗(yàn):土樣在某一級(jí)垂直壓力作用下,排水固結(jié)變形穩(wěn)定后,再緩慢施加水平剪應(yīng)力剪切;w 固結(jié)快剪試驗(yàn):先使土樣在某荷重下固結(jié)至排水變形穩(wěn)定,再以較快速度施加剪力剪切;2021-10-3112w 快剪試驗(yàn):在試樣上施加垂直壓力后,立即施加水平剪切力剪切,試驗(yàn)過(guò)程不發(fā)生固結(jié)排水情況;w 本次試驗(yàn)采用快剪方法。2021-10-3113w 用環(huán)刀切取34個(gè)試樣備用,并測(cè)相應(yīng)的含水量和密度;w 安裝好剪切盒,插入銷(xiāo)釘
5、,在下盒透水石上放一張蠟紙;w 將帶試樣的環(huán)刀平口向下,對(duì)準(zhǔn)上盒盒口放好,在試樣上面順序放蠟紙和透水石,然后用將試樣平穩(wěn)推入剪切盒中,移去環(huán)刀,放上加壓蓋;w 本實(shí)驗(yàn)加荷順序?yàn)?00、200、300和400KPa;2021-10-3114w 按順時(shí)針?lè)较蛐煨燹D(zhuǎn)動(dòng)手輪至上盒前端的鋼珠剛好與量力環(huán)接觸,調(diào)整測(cè)微計(jì)讀數(shù)為零;w 拔去銷(xiāo)釘。開(kāi)動(dòng)秒表,以每分鐘412轉(zhuǎn)的勻速率轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中不應(yīng)中途停頓或時(shí)快時(shí)慢。使試樣在35分鐘內(nèi)剪損,手輪每轉(zhuǎn)一圈應(yīng)測(cè)記測(cè)微表讀數(shù)一次,直至量力環(huán)的測(cè)微表指針不再前進(jìn)或有后退,即說(shuō)明試樣已剪損。如測(cè)微表指針一直緩慢前進(jìn),說(shuō)明不出現(xiàn)峰值,則破壞以變形控制進(jìn)行到剪切變形
6、噠5mm時(shí)為止。2021-10-3115w 剪切結(jié)束后,倒轉(zhuǎn)手輪,順序去掉荷載、加壓框架、加壓蓋與上盒,取出試樣;w 重復(fù)上述步驟,做其他各垂直壓力下的剪切試驗(yàn);w 全部做完后,取下土樣,把儀器打掃干凈。2021-10-3116w 按下式計(jì)算剪應(yīng)力:式中: 剪應(yīng)力(KPa); R 量力環(huán)中測(cè)微表讀數(shù)(0.01mm) C1量力環(huán)校正系數(shù)(KPa/0.01mm)1/RCARm2021-10-3117w 按下式計(jì)算剪切變形: 式中:L剪切位移(0.01mm); n手輪轉(zhuǎn)數(shù); R量力環(huán)中測(cè)微表讀數(shù)(0.01mm)RnL 202021-10-3118w 以剪應(yīng)力 為縱坐標(biāo),垂直壓應(yīng)力P為橫坐標(biāo),繪制剪應(yīng)力 與垂直壓應(yīng)力P的關(guān)系曲線(xiàn)( P關(guān)系曲線(xiàn)),該直線(xiàn)的傾角即為土的內(nèi)摩擦角 (),該直線(xiàn)在縱坐標(biāo)上的截距即為土的粘聚力C(KPa)。2021-10-31192021-10-3120w 開(kāi)始剪切時(shí),一定要切
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