土的直剪實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告

1、.土的直剪實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告【摘要】土的抗剪強(qiáng)度是指土體抵抗剪切破壞的能力，其數(shù)值等于土體產(chǎn)生剪切破壞時(shí)滑動(dòng)面上的剪應(yīng)力?！娟P(guān)鍵詞】 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆胀恋氖覂?nèi)直剪試驗(yàn)方法，并運(yùn)用庫(kù)侖莫爾強(qiáng)度理論確定土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)c、值，了解c和值在工程中的應(yīng)用?；驹恚和恋目辜魪?qiáng)度是指土體抵抗剪應(yīng)力破壞時(shí)的極限能力。土體內(nèi)某一面上的抗剪強(qiáng)度就是該面兩側(cè)的土體發(fā)生滑動(dòng)的最大阻力，這一阻力是由內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力所組成，可近似地用庫(kù)侖公式表示如下： 粘性土 =tan+C 非粘性土 =tan 式中： 土體抗剪強(qiáng)度（kPa）； 承受的垂直壓力（kPa）； 內(nèi)摩擦角 （）； c粘聚力（kPa）。 儀器設(shè)備： 1.應(yīng)變控制式直剪

2、儀：由剪切盒、垂直加載裝置等組成（如圖1） 2.環(huán)刀：高度20mm，內(nèi)徑61.8mm。3.天平：感量0.1g、稱量500g； 4.百分表：量程10mm； 5.其它輔助工具：環(huán)刀、削土刀、秒表、透水石、濾紙等。 圖一試驗(yàn)方法：直剪實(shí)驗(yàn)一般可以分為：慢剪 固結(jié)慢剪和快剪三種試驗(yàn)方法。1 慢剪試驗(yàn) 先使土樣在某一級(jí)垂直壓力作用下，固結(jié)至排水變形穩(wěn)定，在以小于每分鐘0.02mm的剪切速度緩慢施加水平剪應(yīng)力，在施加剪應(yīng)力的過(guò)程中，使土樣內(nèi)始終不產(chǎn)生孔隙水壓力，用幾個(gè)土樣在不同垂直壓力下進(jìn)行剪切，將得到有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度參數(shù)cs和s值，但歷時(shí)較長(zhǎng)，剪切破壞時(shí)間可按下式估算： tf=50t50始終 tf達(dá)到破

3、壞所經(jīng)歷的時(shí)間 t50固結(jié)度達(dá)到50%的時(shí)間2 固結(jié)快剪實(shí)驗(yàn) 先使土樣在某一級(jí)垂直壓力作用下，固結(jié)至排水變形穩(wěn)定，再以每分鐘0.8mm的剪切速率施加剪力，直至破壞，一般在35min內(nèi)完成，適用于滲透系數(shù)小于10-6cm/s的細(xì)粒。由于時(shí)間短促，剪力所產(chǎn)生的超靜水壓力不會(huì)轉(zhuǎn)化為粒間的有效應(yīng)力，用幾個(gè)土樣在不同垂直壓力下進(jìn)行慢剪，便能求得抗剪強(qiáng)度參數(shù)cq與cq值，這種值稱為總應(yīng)力法抗剪強(qiáng)度參數(shù)。3 快剪實(shí)驗(yàn) 采用原狀土樣盡量接近現(xiàn)場(chǎng)情況，以每分鐘0.8mm的剪切速率施加剪力，直至剪壞，一般在35min內(nèi)完成，適用于滲透系數(shù)小于10-6cm/s的細(xì)粒土。這種方法將使粒間有效應(yīng)力維持現(xiàn)狀，不受實(shí)驗(yàn)外力

4、的影響，但由于這種粒間有效應(yīng)力的數(shù)值無(wú)法求得，所以試驗(yàn)結(jié)果只能求得（tanq+cq）的混合值?？焖俜ㄟm用于測(cè)定粘性土天然強(qiáng)度，但q角將會(huì)偏大試驗(yàn)步驟：1、切取土樣（由于試驗(yàn)條件原因，我們?cè)趯?shí)際試驗(yàn)當(dāng)中采用砂土來(lái)代替），按照要求切取3-4個(gè)原狀土樣。2、儀器檢查。上下盒間接觸及盒內(nèi)應(yīng)涂抹凡士林，以減少阻力，百分表是否靈敏，插銷是否失靈，鋼珠是否脫落。3、安裝試樣對(duì)準(zhǔn)上下盒，插入固定銷，在下盒內(nèi)放入透水石一塊，放入蠟紙一張，將帶有土樣的環(huán)刀、刃口朝上、對(duì)準(zhǔn)盒口，將試樣推入盒內(nèi)，然后在試驗(yàn)樣上放上蠟紙、透水石及盒蓋，裝入儀器內(nèi)，加上壓力，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，讓其接觸，撥掉插銷，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。4、垂直加壓。一般垂直

5、壓力分別為50、100、200、400 KPa，若土質(zhì)松軟，可調(diào)整加壓荷載，以免擠出。5、水平剪切： 先轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使上盒前端鋼鉸與量力環(huán)接觸，調(diào)整百分表計(jì)數(shù)為零；撥出固定銷釘、開(kāi)動(dòng)秒表，以1轉(zhuǎn)/15S的速率旋轉(zhuǎn)手輪，記下每轉(zhuǎn)應(yīng)力環(huán)中百分表的讀為Ri，并使試樣在3-5分鐘內(nèi)剪切破壞；剪切過(guò)程中，手輪應(yīng)勻速不間斷地旋轉(zhuǎn)，并保持杠桿水平；剪切過(guò)程中，百分表指針不再上升，或有明顯后退時(shí)，表示試樣已剪切破壞。若變形繼續(xù)增加，而剪切變形(上下蓋錯(cuò)開(kāi))4mm時(shí)，也認(rèn)為試樣已剪切破壞；記錄手輪轉(zhuǎn)數(shù)n以及量力環(huán)中百分表的讀為R。6、拆除容器：剪切結(jié)束，依次卸除百分表，垂直荷載，上盒等。重新裝上另一試樣進(jìn)行下一級(jí)

6、剪切試驗(yàn)，直至全部結(jié)束。注意事項(xiàng)：1、 對(duì)于一般黏性土采用峰值或穩(wěn)定值作為破壞應(yīng)變。但對(duì)高含水量，低密度的軟粘土，應(yīng)力應(yīng)變曲線峰值不明顯，應(yīng)采用剪切位移為4mm的應(yīng)變。因而應(yīng)繪制剪應(yīng)力和剪切位移關(guān)系曲線，選擇抗剪強(qiáng)度。2、 同組試樣應(yīng)在同臺(tái)儀器上試驗(yàn)，以消除儀器誤差。 3、 施加水平剪切力時(shí)，手輪務(wù)必要均勻連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，不得停頓間歇，以免引起受力不均勻。4、 量力環(huán)，不得摔打，并應(yīng)定期校正。實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)及處理： 手輪轉(zhuǎn)數(shù)剪切位移(0.01mm)剪應(yīng)力(Kpa)100000235.49473.3136111.9158149.22010186.92412224.13014261.93416299.93

7、818337.74220374.64722412.35224450.25626489.55728529.35730569.357200000226.425459.838694.1488129.65710165.86412201.97114238.77716275.98218313.28720349.79422385.910124423.210626460.811028499.211330539.2113300000219.438447.960678.8778112.28910146.310012179.811214214.212316249.913118285.214020321.414722357.715424395.215826433.61612847316230513162400000212.452440.873669.9938100.211210132.512612165.413914199.1151