土抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)方法

1、關(guān)于土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)方法第一張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、室內(nèi) 試驗(yàn)二、野外 試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度試驗(yàn) 直剪試驗(yàn)、三軸試驗(yàn)等 制樣（重塑土）或現(xiàn)場(chǎng)取樣 缺點(diǎn)：擾動(dòng) 優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)力條件清楚，易重復(fù) 十字板扭剪試驗(yàn) 旁壓試驗(yàn) 原位試驗(yàn) 缺點(diǎn)：應(yīng)力條件不易掌握 優(yōu)點(diǎn)：原狀土的原位強(qiáng)度 第二張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 直接剪切儀分為應(yīng)變控制式和應(yīng)力控制式兩種，前者是等速推動(dòng)試樣產(chǎn)生位移測(cè)定相應(yīng)的剪應(yīng)力，后者則是對(duì)試件分級(jí)施加水平剪應(yīng)力測(cè)定相應(yīng)的位移，目前我國(guó)普遍采用的是應(yīng)變控制式直剪儀。一、直剪試驗(yàn)第三張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月土樣第四張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2

2、022年6月第五張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第六張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月PAST = 100KPa = 200KPa = 300KPafOc1、試驗(yàn)原理與資料處理ff=ctan 第七張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月通過控制剪切速率來(lái)近似模擬排水條件1. 固結(jié)慢剪： 施加正應(yīng)力至充分固結(jié)，慢慢施加剪應(yīng)力：小于0.02mm/分，以保證無(wú)超靜孔壓水2. 固結(jié)快剪 施加正應(yīng)力充分固結(jié)在3-5分鐘內(nèi)剪切破壞3. 快剪（不排水剪） 施加正應(yīng)力后立即剪切3-5分鐘內(nèi)剪切破壞PSTA2、試驗(yàn)分類6轉(zhuǎn)/分鐘慢剪12轉(zhuǎn)/分鐘快剪第八張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6

3、月PSTA3、試驗(yàn)過程中的應(yīng)力變化在加剪應(yīng)力以前，試件處于側(cè)限狀態(tài)， 23 k 1加剪應(yīng)力后，主應(yīng)力的方向產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，剪應(yīng)力愈大，偏轉(zhuǎn)角也愈大，所以試驗(yàn)過程中主應(yīng)力的方向是不斷交化的。在試驗(yàn)資料的分析中，假定試件中的剪應(yīng)力均勻分布，但事實(shí)上并非如此。當(dāng)試件被剪破時(shí)，靠近剪力盒邊緣的應(yīng)變最大，而試件的中間部分的應(yīng)變相對(duì)要小得多，剪切面附近的應(yīng)變又大于試件頂部和底部的應(yīng)變。所以，在剪切過程中，特別是在剪切破壞時(shí)，試件內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變，既非均勻又難確定。 第九張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月直接剪切儀具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作方便等優(yōu)點(diǎn)，但它存在若干缺點(diǎn)，主要有： 剪切面限定在上下盒之間的平面，而不是

4、沿土樣最薄弱的面剪切破壞； 剪切面上剪應(yīng)力分布不均勻，土樣剪切破壞時(shí)先從邊緣開始，在邊緣發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象； 在剪切過程中， 土樣剪切面逐漸縮小，而在計(jì)算抗剪強(qiáng)度時(shí)卻是按土樣的原截面積計(jì)算； 試驗(yàn)時(shí)不能嚴(yán)格控制排水條件，不能量測(cè)孔隙水壓力、在進(jìn)行不排水剪切時(shí)，試件仍有可能排水，特別對(duì)于飽和粘性土。 由于土的抗剪強(qiáng)度受排水條件的影響顯著，故試驗(yàn)結(jié)果不夠理想。但由于它具有的優(yōu)點(diǎn)，故仍為一般工程廣泛采用。4. 試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)第十張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便 結(jié)果便于整理 測(cè)試時(shí)間短優(yōu)點(diǎn) 試樣應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜 應(yīng)變不均勻 不能精確控制排水條件 剪切面固定缺點(diǎn)PSTA類似試驗(yàn)：環(huán)

5、剪試驗(yàn)單剪試驗(yàn)第十一張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月試樣壓力室壓力水排水管閥門軸向加壓桿有機(jī)玻璃罩橡皮膜透水石頂帽二、 三軸剪切試驗(yàn)第十二張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十三張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十四張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 應(yīng)變控制式三軸儀：周圍壓力系統(tǒng)，軸向加壓系統(tǒng)，孔隙水壓力量測(cè)系統(tǒng)組成 3 3 3 3 3 3試驗(yàn)過程：先加周圍壓力 3 ； 然后施加軸向力1= 1-3 ，增大1直到破壞。分別做圍壓為100 kPa 、200 kPa 、300 kPa的三軸試驗(yàn)，得到破壞時(shí)相應(yīng)的1(一）試驗(yàn)過程第十五張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2

6、022年6月 3 3 3 3 3 3繪制三個(gè)破壞狀態(tài)的摩爾應(yīng)力圓，畫出它們的公切線抗剪強(qiáng)度包線，得到強(qiáng)度指標(biāo) c 與 c (1-)f(1-)f第十六張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月固結(jié)不排水試驗(yàn)（CU試驗(yàn)）不固結(jié)不排水試驗(yàn)（UU試驗(yàn)）抗剪強(qiáng)度線為水平線(飽和黏性土）cd 、d ccu 、cu cu 、u 固結(jié)排水試驗(yàn)（CD試驗(yàn)）（二）試驗(yàn)類型第十七張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月固結(jié)排水試驗(yàn)（CD試驗(yàn)）1 打開排水閥門，施加圍壓后充分固結(jié)，超靜孔隙水壓力完全消散；2 打開排水閥門，慢慢施加軸向應(yīng)力差以便充分排水，避免產(chǎn)生超靜孔壓固結(jié)不排水試驗(yàn)（CU試驗(yàn)）1 打開排水閥門，施

7、加圍壓后充分固結(jié)，超靜孔隙水壓力完全消散；2 關(guān)閉排水閥門，很快剪切破壞，在施加軸向應(yīng)力差過程中不排水cd 、d 不固結(jié)不排水試驗(yàn)（UU試驗(yàn)）1 關(guān)閉排水閥門，圍壓下不固結(jié)；2 關(guān)閉排水閥門，很快剪切破壞，在施加軸向應(yīng)力差過程中不排水cu 、u ccu 、cu 第十八張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（三）優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1 應(yīng)力狀態(tài)明確,模擬了土實(shí)際受力狀態(tài)；2 排水條件清楚，可控制；3 破壞面不是人為固定的；缺點(diǎn)：設(shè)備相對(duì)復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法試驗(yàn)說(shuō)明： 30 即為無(wú)側(cè)限壓縮試驗(yàn),主要用于評(píng)價(jià)土的靈敏度問題.第十九張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、無(wú)側(cè)限壓縮試驗(yàn)（特殊的三軸試驗(yàn)）第二十張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月只施加豎向壓力（30），直至破壞。破壞時(shí)的軸向壓應(yīng)力qu稱為無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。c =0qu由飽和粘性土，進(jìn)行不固結(jié)不排水試驗(yàn)，其破壞包線近于一條水平線。第二十一張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月原位試驗(yàn)，適應(yīng)于測(cè)定軟粘土的不排水強(qiáng)度指標(biāo)；先鉆孔到指定的土層，插入十字形的探頭；通過施加的最大扭矩計(jì)算土的抗剪強(qiáng)度四、十字板剪切試驗(yàn)第二十二張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月粘性土、C 參考值土類指 標(biāo)液性