直剪试验方案
乌鲁木齐地铁工程勘察工程
现场岩体直剪试验方案
（送审稿）
编制单位：新疆铁道勘察设计院有限公司
2012年2月23日
现场岩体直剪试验方案
一、试验内容：
（一）岩体试件现场直剪（水平剪切）试验
（二）岩体结构面抗剪试验
二、试件要求
（1）岩体试件尺寸：长50cm³宽50cm³高35cm；尺寸误差不大于边长的边长的1%～2%。
（2）平整度：试件表面凸凹平整度不宜超过剪切面边长的1%～2%。
（3）加工试件采用铁暂（音）、小锤雕凿，尽量减少对试件的扰动。
（4）位置要求：见基坑布置平面图、立面图。
（5）岩体试件外部设10厘米厚钢筋混凝土保护罩。
钢筋混凝土保护罩配筋示意图
（一）基坑平面布置图
（二）试验设备布置图
四、试验参数选择（以砾岩相关经验参数测算）
（一）岩体试件剪切面积及法向应力面积：0.25m2。
（二）最大法向应力σmax及反力系统最大荷载PN max估算。
以自然地平下20m测算剪切面工程压力，上覆地层的容重预设为2200kg/m3；则预测工程压力为σ=440kPa；最大垂向应力不小于剪切面工程压力的 1.2倍530kPa；按最大法向应力600 kPa测算，最大有效荷载P max=150KN，垂直反力系统最大荷载PN max应不少于180～200 KN。
（三）最大水平剪切荷载估算
预估最大垂直压应力σmax=600kpa；
剪切面积F=0.25m2
预估摩擦系数f=0.7～1.80
预估粘聚力c =700～1370kPa
预估最大剪切应力：τmax=σmax²f+ c=2.45MPa（c=1370；f=1.8）
预估最大剪切荷载Q max = (σmax²f+ c) ²F=600KN（τ=c+σtanυ）
（四）垂直荷载加荷等级
垂直荷载按4级施加，每级按σmax的1/4等量递增或等比（公比取2）递增施加；每级法向荷载条件下地基沉降达到相对稳定标准后开始施加水平荷载，测定水平荷载及相应位移量。法向荷载条件下地基沉降相对稳定标准：施加垂直荷载后，每隔10-15min测读一次沉降量，连续两次读数之差不大于0.05mm，可视为地基沉降已经相对稳定。详细加荷指标见《现场剪切试验指导书》。
（五）水平荷载加荷等级
预估相应法向荷载（σn）条件下最大剪应力τi，水平加荷等级按10级施加，每级按τi/10等量递增，每次施加压力前和施加压力后，各测读一次位移读数。每级水平荷载维持15分钟，当本级水平荷载条件下剪切位移是上一级荷载条件下水平位移量的1.5倍时，下一级荷载增量按τi/20增量施加，当剪切位移达到剪力峰值并出现剪力残余值或剪切位移达到剪切面边长的1/10时，可终止试验。
（六）油压表及油压表读数观测
（1）根据最大有效荷载选择量程适宜的压力表，尽量使最大有效荷载对应压力表量程的2/3～3/4，以提高压力表最小单元刻度的精度。应选择０.４级高精度压力表，压力表量程与千斤顶最大工作压力相适应。
（2）施加各级荷载的时候，应选择与相应级别荷载最近的压力表最小整格刻度读数，不需要严格按照每级τi/10等量递增，在测读压力表时以实际整格刻度读数换算的压力值为准。（具体加荷指标见《剪切试验指导书》）（3）压力表泄压后如果不回零，应委托计量部门重新调校。
（七）位移传感器和位移数字显示仪
预估最大水平位移为压板直径的1/10（40～50mm），位移传感器选择量程50mm；精度要求：线性度±0.1%F.S。
（八）千斤顶、油压泵和输油管选择
千斤顶的标准工作压力不宜超过最大有效荷载的2～3倍，油压泵宜选择带微调功能的双压力杆油压泵。标准输出压力与千斤顶的输出压力相适应。油压泵、输油管标准输出压力60MPa为宜。
压力表最突出的技术问题：目前市场上的压力表在开展1～2组加荷试验后，指针就无法归零。
千斤顶存在的问题：目前自有千斤顶，存在缸体内残留杂物过多、缸体漏油、油封老化实际输出压力不足等问题，性能不可靠，试验过程中存在输出压力无法达到设计最大荷载的风险。
千斤顶、油压表、液压泵必须配套统一标定，配套使用。液压表的标定期限不宜超过三个月。
（九）加筋承压板
市场上钢板最大厚度2cm，根据经验，边长为50 cm、厚度2cm的钢板在预估最大有效荷载60吨的作用力下会产生严重变形，将直接导致安装在承
压板上的位移传感器产生失败性测量错误和施加在承压板上的有效应力计算错误，因此必须采用特殊设计，加筋承压板的选材、设计、加工是设备定做的关键环节。
（十）技术培训及数据处理软件
初步拟定采用人工现场观测记录，将原始数据录入计算机编程处理。
数据集成采集系统和数据处理系统就是将位移传感器、压力传感器通过数据采集板直接与电脑数据处理软件相连。集成处理数据。
综上所述设备选型如下：
（1）垂向加压千斤顶：30吨为宜，自有千斤顶为60吨，２台
（2）水平加压千斤顶：100吨，自有千斤顶100、200T吨，３台。
（3）垂向压力表：量程3MPa；纵向压力表：量程10 MPa；压力表精度为0.4级。具体压力表量程根据自有千斤顶标定结果结合现场实际需要确定，必要时补充标定；每台千斤顶配备1个液压表。
（4）手动液压泵：原则上每台千斤顶配备1副液压泵，实际工作过程中，垂向工作压力比较小，考虑液压泵和千斤顶可以1托2配置。一共配置4副液压泵。
（5）加筋承压板、基准梁、防护架等其他现场设备统一定做，加筋承压板选材、定做需要经过专业测算，最大工作压力下变形量不宜超过2～3mm，使用前需要试压标定各级荷载条件下变形量，以便在测量位移量时折减承压板变形量。
（6）位移传感器8套、位移数字显示仪2台（试验要求最低数量）。
五、技术资料整理
（一）图解法
（二）最小二乘法
由于没有岩体直剪试验的工作经历和实践经验，熟悉技术内容、规范要求、设备性能以及相应的市场信息，都需要时间和过程，旁压设备，还在熟悉过程中，暂时无法提出方案。°
剪切强度试验
剪切强度试验 剪切强度试验是一种用于评估材料抗剪切能力的试验方法。它是一种常见的力学性能试验，广泛应用于工程领域和科学研究中。 剪切强度试验主要通过施加垂直于材料表面的切割力来测量材料的抗剪切能力。在试验中，常用的试验样品形状包括圆形、方形和矩形等。试验过程中，首先将试样固定在试验机上，然后施加垂直于试样表面的力，使试样发生剪切变形。通过测量施加的力和试样变形，可以得到材料的剪切强度。 剪切强度试验的结果可以用于评估材料的强度和可靠性。在工程设计中，剪切强度是一种重要的力学参数，它能够指导结构的设计和选材。例如，在建筑领域中，钢材的剪切强度是设计梁的关键参数之一。在材料研究中，剪切强度试验可以用于比较不同材料的性能，从而选择最合适的材料用于特定的应用。 剪切强度试验的结果受多种因素的影响，包括材料的组成、结构和处理工艺等。例如，金属材料的晶粒结构和金属间化合物的分布对剪切强度有着重要影响。此外，试样的几何形状和试验条件（如应变速率和温度）也会对试验结果产生影响。 剪切强度试验可以通过不同的方法进行，常见的试验方法有直剪试验、双剪试验和圆柱剪切试验等。这些方法在试样形状和试验过程中的施力方式上存在差异，选择合适的试验方法需要根据具体的试
验目的和材料特性进行。 在进行剪切强度试验时，需要注意一些实验细节。首先，应确保试样的尺寸和几何形状符合标准要求，以保证试验结果的准确性和可比性。其次，试验过程中应避免应变速率过快或过慢，以免对试验结果产生影响。此外，试验设备和仪器的选择和校准也是确保试验结果准确可靠的重要因素。 剪切强度试验是一种重要的力学性能试验方法，可以用于评估材料的抗剪切能力。在工程领域和科学研究中，剪切强度试验的结果对于材料的选择和设计具有重要的指导意义。通过合理设计试验方案和严格控制试验过程，可以获得准确可靠的试验结果，为工程设计和材料研究提供有力支持。
直剪试验方案
土的抗剪强度影响因素试验方案 影响土体抗剪强度指标的因素, 可以概括为两大类, 一类是土体本身的因素, 包括土的组成、状态和结构性, 特别是粘性土的絮凝结构使原状土强度远大于重塑土; 另一类是外部因素, 包括应力、应变、时间、温度等。本实验主要是针对影响土体抗剪强度的主要因素，包括含水率、实验法向应力、剪切速率的影响。试验目的： 测定土体抗剪强度与其影响因素的关系 试验材料： 试验用土： 1.试验用土采用工程现场重塑土。 2.土样应进行天然含水率的试验，如有特殊要求时，可增加土样其它相 关性能的试验。 3.土样应风干、碾碎，过5mm筛。 试验用水： 宜采用饮用水或自来水，特殊情况下，可采用工程现场用水。 试验仪器： 1.应变控制式直剪仪（如图所示）：由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统系统（百分表）组成。 应变控制式直剪仪 1-轮轴；2-底座；3-透水石；4-测微表；5-活塞； 6-上盒；7-土样；8-测微表；9-量力环；10-下盒 2.位移量测设备：量程为10mm，分度值为0.01mm的百分表；或准确度为全量程0.2%的传感器。 3.环刀（内径61.8mm，高度20mm） 4.其它：取土器、切土刀、天平、铝盒、养护室（保湿缸）、5mm筛、秒表以及凡士林等。
试验步骤： 1.试样的制备、成型与养护 首先测定风干土的含水率，配土时配置6种含水率，将凡士林（或其它不与水泥土发生反应的脱模剂）涂于环刀内侧，将取土器取水泥土于环刀中，削平试样。然后放入养护室（保温缸）进行潮湿养护。 2.试验 土的抗剪强度指标试验有快剪和慢剪两种。本实验采用排水快剪试验。 具体操作步骤 1）对准剪切盒的上下盒，插入固定销钉，在下盒内放洁净透水石一块及湿润滤纸一张。 2）将盛有试样的环刀，平口向下，刀口向上，对准剪切盒的上盒，在试样面放湿润滤纸一张及透水石一块，然后将试样通过透水石水俆压入剪切盒底，移去环刀，并顺次加上传压活塞及加压框架。 3）取试样，并分别施加不同的垂直压力，宜为6级，每级荷载分别为50kPa 、100kPa 、200kPa 、300kPa 、400kPa 、500kpa （荷载等级见附表），并将百分表调零。 4）卸下固定销，开动秒表，以0.8mm /min(4/min)r 的速度匀速加荷，使试样在3～5m in 内剪坏（百分表读数不变或后退时），并继续剪切至剪切位移为4mm 时停止，记下破坏值（百分表读数），当剪切过程中测力计百分表无峰值时，剪切至剪切位移达6mm 时停止。 5）记下百分表读数（估至0.001mm ）；退掉剪切力和垂直压力，移动压力框架，取出试样，测水泥土的含水量。 以三组试件测定结果的平均值作为抗剪强度结果 不同剪切速率：采用0.8 mm/min 和2.4 mm/min 两种不同剪切速率分别进行试验，观测其抗剪强度。 试验记录 试验记录表如表1至表4。 试验结果整理及分析 1.画~τσ关系曲线 2.KR τ=（K 为测力计率定系数kpa/0.01mm ，R 为测力计的读数与初读数之差值/0.01mm ） 3.求c 和?：利用c tg τσφ=+?
直剪试验方案
乌鲁木齐地铁工程勘察工程 现场岩体直剪试验方案 （送审稿） 编制单位：新疆铁道勘察设计院有限公司 2012年2月23日
现场岩体直剪试验方案 一、试验内容： （一）岩体试件现场直剪（水平剪切）试验 （二）岩体结构面抗剪试验 二、试件要求 （1）岩体试件尺寸：长50cm³宽50cm³高35cm；尺寸误差不大于边长的边长的1%～2%。 （2）平整度：试件表面凸凹平整度不宜超过剪切面边长的1%～2%。 （3）加工试件采用铁暂（音）、小锤雕凿，尽量减少对试件的扰动。 （4）位置要求：见基坑布置平面图、立面图。 （5）岩体试件外部设10厘米厚钢筋混凝土保护罩。 钢筋混凝土保护罩配筋示意图
（一）基坑平面布置图 （二）试验设备布置图
四、试验参数选择（以砾岩相关经验参数测算） （一）岩体试件剪切面积及法向应力面积：0.25m2。 （二）最大法向应力σmax及反力系统最大荷载PN max估算。 以自然地平下20m测算剪切面工程压力，上覆地层的容重预设为2200kg/m3；则预测工程压力为σ=440kPa；最大垂向应力不小于剪切面工程压力的 1.2倍530kPa；按最大法向应力600 kPa测算，最大有效荷载P max=150KN，垂直反力系统最大荷载PN max应不少于180～200 KN。 （三）最大水平剪切荷载估算 预估最大垂直压应力σmax=600kpa； 剪切面积F=0.25m2 预估摩擦系数f=0.7～1.80
预估粘聚力c =700～1370kPa 预估最大剪切应力：τmax=σmax²f+ c=2.45MPa（c=1370；f=1.8） 预估最大剪切荷载Q max = (σmax²f+ c) ²F=600KN（τ=c+σtanυ） （四）垂直荷载加荷等级 垂直荷载按4级施加，每级按σmax的1/4等量递增或等比（公比取2）递增施加；每级法向荷载条件下地基沉降达到相对稳定标准后开始施加水平荷载，测定水平荷载及相应位移量。法向荷载条件下地基沉降相对稳定标准：施加垂直荷载后，每隔10-15min测读一次沉降量，连续两次读数之差不大于0.05mm，可视为地基沉降已经相对稳定。详细加荷指标见《现场剪切试验指导书》。 （五）水平荷载加荷等级 预估相应法向荷载（σn）条件下最大剪应力τi，水平加荷等级按10级施加，每级按τi/10等量递增，每次施加压力前和施加压力后，各测读一次位移读数。每级水平荷载维持15分钟，当本级水平荷载条件下剪切位移是上一级荷载条件下水平位移量的1.5倍时，下一级荷载增量按τi/20增量施加，当剪切位移达到剪力峰值并出现剪力残余值或剪切位移达到剪切面边长的1/10时，可终止试验。 （六）油压表及油压表读数观测 （1）根据最大有效荷载选择量程适宜的压力表，尽量使最大有效荷载对应压力表量程的2/3～3/4，以提高压力表最小单元刻度的精度。应选择０.４级高精度压力表，压力表量程与千斤顶最大工作压力相适应。
现场原状土直剪试验
现场原状土直剪试验
现场原装土的直剪试验计划书 现场原状土的直剪试验计划书 我们日常所得土体的力学性能参数大多是在实验室内做试验得到的。但在一些大型的、特殊的工程中实验室所得的参数就有它的局限性，因此，我们有必要在现场的条件下进行试验，从而得到土体实际的力学参数。进而知道工程的设计和施工。由于试验尺寸大且在现场进行，能把土体的非均质性及软弱结构面对抗剪强度的影响更真实地反映出来，比室内土体试验更符合实际情况。现场直剪试验主要适用于粘性土、粉土、砂土、碎石土以及它们所组成的混合土层。 土体的现场剪切试验可分为三类： (1)土体本身直剪试验； (2)土体沿软弱结构面的直剪试验； (3)土体与混凝土接触面的直剪试验每类试验又可细分为： (1)抗剪断试验：试体在法向应力作用下沿剪切面剪切破坏的直剪试验； (2)抗剪试验(摩擦试验)：试体剪断后沿剪切面继续剪切的抗剪试验; (3)抗切试验：法向应力为0时对试体进行的直剪试验 从而根据库仑方程得到相应的强度指标：抗剪断强度，抗剪强度(摩擦强度)，抗切强度。如图1所示.本文主要介绍现场原装土的直剪试验。 概述 图1剪切试验种类
二、试验目的 由于现场直剪试验土样的受剪面积比室内试验大得多，且又是在现场直接进行试验的，因此较室内试验更能符合天然状态，得出的结果更加符合实际工程的技术要求。通过大面积现场直接剪切试验，求出现场原状土的抗剪强度参数C, 研究观察现场原状土的抗剪性能。 三、实验原理 根据库仑定律（1776）,有： 1：「rr ：＜ Il-Ji （1） 式中，口剪切破坏面上的剪应力（kPa），即岩土体的抗剪强度； ――破坏面上的法向应力（kPa）； C--岩土体的内聚力（kPa）； 宙--岩土体的内摩擦角（°）; 依据所测得的Tf可推求出相应的C、©值。 （1）平推法 法向应力：応:r 切向应力：I （2）斜推法 法向应力:p 切向应力：I h 式中，Q--作用于剪切面上的总斜向荷载（N）; ：＞-斜向荷载施力方向与剪切面之间的夹角。 四、试验前的准备工作 1、确定试验小组成员、组长，制定工作计划，分配任务。 实验小组共四名成员，应具备岩土工程的基础知识，有良好的组织协调和团队合作的能力，人员结构要求至少包含两名有相关试验经验的人员。试验小组成
直剪试验方案
（一）试验目的 直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法，可提供土的内摩擦角和粘聚力。 （二）试验方法 取天然含水率，采用5个试样，分别在不同的垂直压力P下，施加水平剪切力进行剪切，测得剪切破坏时的剪应力。然后根据库仑定律确定土的抗剪强度指标：内摩擦角和粘聚力。 （三）实验原理 土的抗剪强度是土在外力作用下，其一部分土体对于另一部分土体滑动时所具有的抵抗剪切的极限强度。该试验是将同一种土的几个试样分别在不同的垂直压力作用下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力，得到破坏时的剪应力，然后根据库仑定律，得到土的抗剪强度指标：内摩擦角和粘聚力。 仪器设备：Shear Trac-II全自动直剪仪。 变形量测设备：量程5cm ，准确度为全量程0.1％的位移传感器。 固结快剪试验步骤： 2)制备原状土试样，测定密度和含水率，每组试样数5个。 对准剪切容器上下盒，插入固定销，装入土样，盖上盖板，固定仪器。 垂直向、水平向力归零，移动垂直向传动装置，使传力端头和钢珠接触。 垂直向、水平向位移归零。 仪器参数设置。五组试样依次施加垂直压力为50，100，200，300，400kpa，当固结变形达到每小时不大于0.005mm时，去掉固定销，以0.8mm/min的剪切速度施加水平力，由位移控制剪切变形，位移最大值取50mm，力最大值取20KN。 3)运行仪器，记录试验结果，以抗剪强度为纵坐标，垂直压力为横坐标，绘制 抗剪强度与垂直压力关系曲线，如下图所示，直线的倾角为摩擦角，直线在纵坐标上的截距为粘聚力。
图一τ～σ关系曲线
二、固结试验 （一）试验目的 通过测定试样在侧限与轴向不排水条件下的垂直向变形和压力关系，得到应力应变曲线及压缩模量。 （二）试验方法 快速固结试验法。 （三）基本原理 土在外荷载作用下，水和空气逐渐被挤出，土的骨架颗粒之间相互挤紧，封闭气体的体积减小，从而引起土的压缩变形。固结试验就是测定天然状态下的原状土样或扰动土样在不同荷载和侧限条件下的压缩变形。 仪器设备：Shear Trac-II全自动直剪仪。 变形量测设备：量程10cm ，准确度为全量程0.1％的位移传感器。 固结试验试验步骤： 1)制备原状土试样，测定密度和含水率。 2)对准剪切容器上下盒，插入固定销，装入土样，盖上盖板，固定仪器。 3)垂直向、水平向力归零，移动垂直向传动装置，使传力端头和钢珠接触。 4)垂直向、水平向位移归零。 5)仪器参数设置。依次施加垂直压力为25，50，100，150，200，250，300， 350，400kpa，当固结变形达到每小时不大于0.01mm时，测定试样高度变化作为稳定标准，按此步骤逐级加压至试验结束。 6)运行仪器，记录试验结果，由不同压力值及稳定时位移值得到应力应变曲线， 由此得到压缩模量Es。
公路试验检测考试__材料简答题及答案
1.直剪试验有几种方法?其结果是什么? 答：(1)直剪试验的种类：慢剪、固结快剪、快剪。 (2)试验结果整理：以垂直压力为横坐标，以抗剪强度为纵坐标，将4个点点绘到该坐标图中，最后连接4点，4点应成一条直线。该直线的倾角为土的内摩擦角甲，纵坐标上的截距为土的黏聚力c 。如下图所示。 2.试述土的分类依据，并简述《公路土工试验规程》(JTGE40--2007)中土的粒组划分情况。 答：(1)土的分类依据：土颗粒组成特征；土的塑性指标：液限，塑限，塑性指数；土中有机质存在情况。 (2)《公路土工试验规程》(JTGE40一2007)中，土的粒组划分为：巨粒组、粗粒组、细粒组。 3。试述土的击实特性。 答：土的击实特性： (1)击实曲线击性状如下： ①击实曲线有一峰值，此处的干密度为最大干密度.含水率为最佳含水率。峰点表明，在 一定击实功作用下，只有土的含水率为最佳含水率时压实效果最好。土能被击实至最大干密度。 ②曲线左段比右段坡度陡，表明含水率变化对于干密度的影响在偏干时比偏湿时明显。 ③击实土是不可能被击实至完全饱和状态。 (2)不同土类的压实特性不同，含粗颗粒越多的土，其最大干密度越大，最佳含水率越小。 (3)不同击实功对土的压实特性有影响，增大击实功，土的最大干密度增大，最佳含水率减小。 4.试述影响土渗透性的因素。 答：影响土渗透性的因素有：土的粒度成分及矿物成分；结合水膜的厚度；土的结构构造；水的黏滞度；土中气体。 5.试述击实曲线特性。 答：击实曲线的特性： (1)击实随线有一峰值，此处的于密度为最大干密度，含水率为最佳含水率。峰点表明，在一定击实功作用下。只有土的含水率为最佳含水率时压实效果最好，土能被击实至最大干密度。 (2)曲线左段比右段坡度陡，表明含水率变化对于干密度的影响在偏干时比偏湿时明显。 (3)击实土是不可能被击实至完全饱和状态。 6.什么是土的CBR 值?试述土CBR 值的取值方法。 答：(1)CBR 值：指试料贯入量2.5mm 时，单位压力对标准碎石压人相同贯人量时标准荷载强度的比值。 (2)CBR 值计算方法： ①一般采用贯人量为2.5mm 时的单位压力与标准压力之比作为材料的承载比：CBR=7000P ×l00。 ②贯人量为5ram 时的承载比：CBR ＝ 10500P ×l00。 如贯入量为5mm 时的承载比大于2.5mm 时的承载比，则试验要重做。如结果仍然如此，则采用5mm 时的承载比。 7.什么是土工织物有效孔径?用什么方法测定? .答：(1)土工织物有效孔径指能有效通过土工织物的近似最大颗粒直径，采用干筛法测定。 (2)测定方法如下： ①试验前将标准颗粒与试样同时放在标准大气条件下进行调湿平衡。 ②将同组5块试样平整、无褶皱地放在支撑筛网上。从较细粒径规格的标准颗粒中称509，均匀撒在土工织物表面上。 ③将筛框、试样和接收盘夹紧在振筛机上，开动振筛机，摇筛试样10min 。 ④关机后，称量通过试样进入接收盘的标准颗粒质量。 ⑤更换新一组试样，用下一较粗规格粒径的标准颗粒材料重复上述步骤，直到取得不少于三组连续分级标准颗粒材料，并有一组的过筛率达到或低于5％。 8.试论述影响石料抗压强度的主要因素。 答：影响石料抗压强度的因素分内因和外因两方面。内因主要是石料的矿物组成，岩石的结构和构造、裂隙的分布等；外因主要取决于水的影响和试验条件.如试件的几何外形、加载速度等。 9工地上有一批砂样欲用于配制水泥混凝土，如何根据筛分试验判定该砂样的工程适用性? 答：(1)采用干筛法筛分砂样，计算级配的三个参数：分计筛余百分率、累计筛余百分率和质量通过百分率。 (2)计算砂的细度模数，判断砂的粗细程度，即为粗砂、中砂或细砂。 (3)依据现行规X 查出水泥混凝土使用相应粗度砂的级配要求。 (4)以筛孔尺寸为横坐标，累计筛余百分率或通过百分率为纵坐标，绘制级配曲线及级配X 围。 (5)判定：若该砂的级配曲线处于级配X 围中，则可判定该砂样可以用于水泥混凝土。 10.试问采用图解法进行矿质混合料级配设计的步骤? 答：图解法进行矿质混合料级配设计的步骤如下： (1)准备工作对所用各集料进行筛分，计算出各自的通过百分率。确定设计级配要求的级配X 围，并计算出要求的级配X 围中值。 (2)绘制级配曲线坐标图 按规定尺寸绘一矩形图框。连对角线作为要求级配曲线中值。纵坐标按算术标尺，标出通过百分率。依据要求级配中值的各筛孑L 通过百分率标于纵坐标上，从纵坐标引水平线与对角线相交，再从交点作垂线与横坐标相交，其交点即为各相应筛孔尺寸的位置。 (3)确定各种集料用量
土工室内试验
土工室内试验 土工试验是测定土的物理、力学、化学和其他工程性质（见土的工程性质），供岩土工程设计和施工控制使用。土工试验有两种方式,即室内试验和原位试验,前者是对采取的土样进行试验，后者是在现场自然条件下直接进行试验。 室内土工试验包括土的物理、力学、化学和矿物等分析试验。前两项较为常用，后两项在特殊情况下进行。土工试验方法从40年代开始制定标准,1942年,美国各州公路工作者协会(AASHO) 已开始就土的物理性质试验方法和设备制定标准，中国水利部1956年颁发了《土工试验规程》，许多国家也都制定有本国的试验规程。 基本物理试验包括土的单位容重、含水量和比重三项，并由此求算土的孔隙比，孔隙度、饱和度等指标。 粒径分析试验将一定重量的土烘干碾散后用顺序叠好的筛组过筛、称重，确定各个粒径范围内土粒重的百分数。小于2毫米的土团粒，干时不易碾散,需置于水中充分浸润分散后并通过2.0～0.1毫米的细筛。小于0.1毫米的细粒土,用比重计法或移液管法确定其各种粒径的含量。通过筛分和比重计结合粒径分析试验，绘制土样的粒径分布曲线供土分类使用。 阿太堡界限含水量试验测定土在液性界限和塑性界限时的含水量。因液性界限和塑性界限的定义不够准确，其测定方法有人为规定的因素。A.卡萨格兰德于1932年提出一种测定土的液性界限的碟式仪及其测定方法，已被西欧、美、日等国采用至今。苏联、中国多用平衡圆锥仪测土的液性界限。两者测得结果不尽相同，其差异与土的塑性大小有关。塑性界限试验各国仍采用人工搓条法。 相对密度试验测定无粘性土在最松和最密实状态下的最小和最大容重，以计算它的最大、最小孔隙比和相对密度。测最小容重多使用量筒法、漏斗法和各种松砂器。测最大容重最常用的是击实法和振动法。测无粘性土的最小和最大容重方法，有时需根据土质条件而定，在有疑问时应用几种方法进行对比试验。 击实试验用标准的容器、锤击和击实方法，测定土的含水量和容重变化曲线，求得最大干容重时的最佳含水量，是控制填土质量的重要指标之一。 加州承载比(CBR) 试验美国加利福尼亚州公路局于30年代初提出的，用以检验公路路基承载能力的测试方法。现已被欧美各国广泛采用，可在室内或现场进行测试。室内试验是将扰动土样在特制容器中击实到最大容重，然后在顶面注水,使土样在5公斤荷载下浸水96小时,测其膨胀量。再将土样用5厘米直径圆柱等速压入土样表面，测出土样的荷载与贯入量关系曲线。相应于25毫米时的荷载与标准荷载的比值即为加州承载比。现场试验的原理和室内试验相同，可直接测定路基的CBR值（见柔性路面设计）。 压缩和固结试验将原状土样放在有侧限和允许轴向排水的容器中逐级加压，测定各级压力与土样压缩量之间的关系,每级压力下土样压缩与时间的变化关系,以及卸荷过程中压力与回弹变形的关系（见土体的压缩和变形）。 常规固结试验法（见土体固结理论）耗时多，因而约在60年代提出一些新的节省时间的试验方法，如等应变速率法、等梯度法、等加荷速率法和连续加荷法等。但所得固结系数和先期固结压力与常规法有差别，目前尚未普遍使用。 剪切试验测定土的抗剪强度参数。常采用无侧限压缩试验，直剪试验和三轴剪切试验。①无侧限压缩试验是将圆柱形土样在垂直方向加压直至破坏，测出土在不排水条件下的总强度。②直剪试验是将试样放在方形或圆形剪切容器内，施加不同的垂直压力，然后使试样沿一固定水平剪切面剪断，测定不同垂直压力下的破坏剪应力。直剪试验方法操作简单，但土样中的受力条件较复杂。③三轴剪切试验是将数个圆柱形土样安装在三轴压力室中，在不同的周围压力下，施加轴向压力，使土样剪切破坏,然后根据莫尔-库仑定律确定土的强度参数(见土的抗剪强度)。三轴试验中可测定土在完全不排水，固结不排水或完全排水条件下
原位直剪试验
原位直剪试验 1目的和适用范围 ①原位直剪试验用于测定土体本身土体软弱面和地基土与混凝土接触面的抗剪强度。 ②本规程包括在法向应力作用下沿固定剪切面的抗剪强度试验和混凝土板与地基土的抗滑试验。 ③试验可采用应力控制和应变控制方式进行。 2 引用标准 GB50021-94《岩土工程勘察规范现场剪切试验》。 3 土体抗剪强度试验 （1）仪器设备 主要设备由垂直加荷装置水平推力拉力装置剪切盒水平及垂直位移计等组成 ①附压力表的千斤顶4至6个，出力150～200kN；压力表为1.5级。经称量的加重物如铁块混凝土块等若干块。 ②拉力计：量程：0～100kN，准确度为全量程的1.0% ③百分表：2至4个，量程10～25mm，分度值0.01mm。 ④牵引及导向设备钢丝绳滑轮三角架锚座等。 ⑤其他设备加荷台、起重葫芦、秒表、土锚、工字梁、槽钢、垫块、滚珠轴承、链条钳等。 （2）仪器设备的检定和校准
①压力表：应按JJG52～87《弹簧管式一般压力表、压力真空表及真空表检定规程》检定后，再与千斤顶组合在试验机上进行校准。 ②拉力测力计：应参照GGJ144-92《标准测力计检定规程》进行检定。 ③百分表：应按JJG379-95《大量程百分表检定规程》进行检定。（3）操作步骤 ①本试验可在试洞、试坑或探槽中进行。同一组试验体的地质条件应基本相同，其受力状态应与土体在工程中的受力状态相近。 ②根据剪切面状态，选择试验布置方案。当剪切面水平或近于水平时，可采用平推法；当剪切面较陡时，可采用楔形体法。 ③开挖试坑时，应避免对试体的扰动，尽量保持土体结构及含水率不产生显著变化。在地下水位以下进行试验时，应避免水压力及渗流对试体的影响。 ④每组试验试体不宜少于3块.试体面积不宜小于0.1㎡，高度不宜小于10cm或为最大土粒粒径的4～8倍。 ⑤将修整好的试体在顶面放上盖板，周边套上剪切盒，剪切盒与试样间的间隙应用膨胀快凝水泥砂浆填充。剪切盒底边应在剪切面以上留一适当的间隙。 ⑥根据设计荷载来确定最大的垂直压力，并以此按等量分成3至4个垂直压力进行试验。垂直压力施加方法如下。 1 若采用重物加荷时，可先在土试体上搁置加荷平台，均匀地逐渐加上重物。应避免加荷时发生偏心现象。
三轴固结不排水抗剪强度指标
三轴固结不排水抗剪强度指标 1. 引言 三轴固结不排水抗剪强度是土体在不排水条件下承受剪切力时的抵抗能力。该指标在土壤工程中具有重要的意义，可以用于评估土体的稳定性和承载力，指导工程设计和施工过程。 本文将从以下几个方面详细介绍三轴固结不排水抗剪强度指标：定义、测试方法、影响因素、应用范围以及相关规范和标准。 2. 定义 三轴固结不排水抗剪强度是指土体在快速加载下，在不允许孔隙水流动的条件下，承受剪切应力所能达到的最大值。它通常以有效应力状态下的最大抗剪强度参数（例如黏聚力和内摩擦角）来表示。 3. 测试方法 为了确定土体的三轴固结不排水抗剪强度指标，需要进行实验室试验。常用的测试方法包括直接剪切试验和体积变形试验。 3.1 直接剪切试验 直接剪切试验是一种常用的测试方法，它通过将土样置于剪切装置中，在垂直和水平方向施加压力，使土体发生剪切破坏，并测量剪切强度参数。这种试验可以得到土体的抗剪强度和变形性能。 3.2 体积变形试验 体积变形试验是另一种常用的测试方法，它通过施加围压和轴向荷载，使土样发生挤压变形，并测量相应的应力-应变关系。通过分析试验数据，可以得到土体的抗剪强度指标。 4. 影响因素 三轴固结不排水抗剪强度指标受多种因素影响，包括土壤类型、含水量、密实度、颗粒特性等。 4.1 土壤类型 不同类型的土壤具有不同的抗剪强度特点。例如，黏性土具有较高的黏聚力和较小的内摩擦角，而砂质土则相反。因此，在评估三轴固结不排水抗剪强度时需要考虑土壤类型的影响。
4.2 含水量 含水量是影响三轴固结不排水抗剪强度的重要因素。通常情况下，含水量越高，土体的黏聚力越小，抗剪强度也相应降低。 4.3 密实度 土体的密实度对三轴固结不排水抗剪强度有显著影响。一般来说，密实土体具有较高的抗剪强度，而疏松土体则相反。 4.4 颗粒特性 土壤颗粒的形状、大小和分布对三轴固结不排水抗剪强度也有影响。颗粒形状不规则、颗粒大小分布范围大的土壤通常具有较低的抗剪强度。 5. 应用范围 三轴固结不排水抗剪强度指标在土壤工程中具有广泛应用。它可以用于评估土壤的稳定性和承载力，并指导工程设计和施工过程。 5.1 基础工程 在基础工程中，三轴固结不排水抗剪强度指标可以用于评估地基承载力和基础稳定性。通过测定和分析土壤的抗剪强度参数，可以确定适当的基础设计方案。 5.2 边坡工程 在边坡工程中，三轴固结不排水抗剪强度指标可以用于评估边坡的稳定性。通过对土壤进行室内试验和现场监测，可以确定边坡的最大安全倾角和稳定性。 5.3 地下工程 在地下工程中，三轴固结不排水抗剪强度指标可以用于评估地下结构物的承载力和稳定性。通过对土体进行试验和分析，可以确定地下结构物的合理设计参数。 6. 相关规范和标准 为了确保三轴固结不排水抗剪强度测试结果的准确性和可比性，相关规范和标准起到重要作用。以下是一些常用的规范和标准： •GB/T 50123-1999《岩土工程取样方法标准》 •GB/T 50124-1999《岩土工程试验方法标准》 •GB/T 50125-2007《岩石与土壤力学试验规程》 这些规范和标准详细描述了三轴固结不排水抗剪强度测试的步骤、设备、数据处理等内容，对于保证测试结果的准确性和可靠性至关重要。
干湿循环作用下压实黏土的力学特性试验研究
干湿循环作用下压实黏土的力学特性试 验研究 【摘要】在大学生创新创业项目（X202210519034）资助下，针对干湿循环 作用下压实黏土衬垫开裂失效等问题，开展了不同干密度、含水率及干湿循环次 数等因素影响下压实黏土（CCL）固结和直剪特性室内试验。研究结果表明：干 湿循环作用下，对不同含水率的试样的力学特性宏观表现为随干湿循环次数的增加，压缩系数增大，土的压缩性越高，抗压性能越弱。土样的内摩擦角和内黏聚 力呈减小趋势，抗剪强度显著降低。 【关键词】压实黏土衬垫；干湿循环；压缩系数；抗剪强度；室内试验 1 引言 压实黏土衬垫（CCL）是填埋场封场覆盖系统的主要材料，其具有施工简单、建造和后期维护费用低等优点。CCL作为填埋场表层材料，其力学性质受季节性 干湿循环作用影响显著，易发生开裂产生裂隙，使其内部结构完整性逐渐丧失， 其力学特性发生不可逆转的变化，严重时将会导致封场覆盖系统发生整体破坏失 稳等工程问题，从而影响垃圾填埋场的安全运营。因此，开展干湿循环作用下压 实黏土衬垫的力学特性研究具有重要意义。本文根据《土工试验方法标准》规定 的实验流程，采用固结仪、直剪仪开展了不同干湿循环作用次数、不同含水率下CCL的力学性质实验，初步探讨了干湿循环作用对其力学特性的影响规律。 2 试验材料与方法 2.1试样制备 根据《土工试验方法标准》的规定，将所取土样烘干粉碎分别制作含水率为25%、30%、35%的三组土样，且其干密度分别为1.53、1.431、1.354g/cm³，孔隙 比分别为0.765、0.887、0.994，比重2.70。
2.2 试验方案和方法 本次试验对其三种不同含水率的土样分别开展了0、1、3、5次干湿循环次数下CCL试样的固结实验和直剪实验，采用鼓风式烘干箱干燥与人工浸水饱和相结合的实验方法实现室内模拟干湿循环气候环境。 干燥过程采用鼓风烘干箱模拟，将鼓风烘干箱的温度设置为35℃左右持续时间为12h，吸水饱和过程采用人工浸水饱和的方式使试样饱和，持续时间24h。循环过程由饱和状态到干燥状态再到饱和状态为一次干湿循环，多次重复则为多次干湿循环过程。压缩试验荷载按12.5,25,50,100,200,300,400kPa分级加压，在各级荷载加载后，按照规定时间和加载顺序记录土样沉降的百分表读数。直剪试验分别对四个试样进行荷载为50,100,200,400kPa加载，每隔十秒记录一次百分表读数，直到土样到达剪切极限状态。 3 试验结果与分析 3.1 干湿循环作用下CCL压缩系数变化规律 图1是25%、30%、35%含水率土样在0、1、3、5干湿循环次数下试样压缩系数的变化规律。 图1干湿循环作用下压实黏土衬垫的压缩系数曲线 由图1可知，12组压实黏土衬垫试验试样均为高压缩性土，以含水率为影响因素可观察出，不同循环次数下各组试样压缩系数随含水率的增大而增大，以循环次数为影响因素可观察出，不同含水率各组试样压缩系数随循环次数增多而增大；同理，由图2可知，压缩模量均随含水率和循环次数的增加而减小。可见，
岩土工程勘察与设计中剪切试验的应用研究
岩土工程勘察与设计中剪切试验的应用研究 摘要：开展岩土工程勘察工作，主要是为了获取水文地质资料，并以此为基础 细致分析工程地质条件，通过为工程施工提供精准地基基础设计参数和岩土工程 特性指标，可以保证整个施工顺利、安全进行。而土的剪切试验作为核心关键要素，加强工程勘察设计剪切试验实践应用分析，不仅可以为工程展开提供技术参数，还能有效保障工程施工可靠和质量。基于此，对岩土工程勘察与设计中剪切 试验的应用进行研究和分析。 关键词：岩土工程；勘察设计；剪切试验；应用；研究 在城镇现代化建设背景下，涉及到的工程项目日益增多，对工程施工质量和 使用性能也提出较高要求，尤其是针对岩土工程，需要对工程勘察引起高度重视，实践中通过做好土的剪切试验工作，可以保证地基稳定性和可靠性，实践中也要 结合不同工程特点及试验需求，对剪切试验进行恰当选择和应用，以确保土体抗 剪切强度参数和提高工程建筑整体质量[1]。本文联系剪切试验基本概述，对土的 应力分布、土的极限平衡状态等加以阐述，并从地基土承载力值计算、稳定性分析、直接剪切试验等方面着手，对岩土工程勘察设计中的剪切试验应用及方法进 行详尽探讨。 1剪切试验概括 工程建设中土的剪切试验具有较高价值与作用，一般情况下可以通过剪切试 验对抗剪强度参数进行测量，进而准确评价地基土层承载力和稳定性状况。当土 的抵抗力主要来源于外部情况时，就可以有效保护自身不会产生破坏承受极限应力，而大量研究证明应力作用下出现的破坏情况多为剪力破坏，如：不同类型滑坡、挡体结构物遭受损坏等，通过从外部施加作用力，增加土体抗剪强度，可以 有效防止上述提到破坏情况出现，并保障构建物整体稳定性。具体包含以下内容：（1）库仑定律分析，简单来说库仑定律就是土体力学性质及抗剪力破坏的基础 力学理论，主要公式为t=C+tan；（2）土的应力分布状况，在对土体应力分布状 况进行分析时，可以从任意小单元体应力分布展开，实践中可以随意选择任意一 点将之视为最大或者最小的主要应力，并根据剪切应力和法向应力，得到单元体 应力分布主要关系；（3）土的极限平衡状态，考虑到土体会在不同应力状态下 遭受到破坏，为此加强不同应力状态分析十分有必要，实践中可以通过摩尔应力 圆有效绘制，得到极限平衡状态曲线，而土体抗剪强度包线就是摩尔应力圆圆周 的点位，借助该理论可以得到剪力破坏面最大应力[2]。 2岩土工程勘察与设计中剪切试验应用研究 2.1地基土承载力值计算 结合《建筑地基基础设计规范》，规定偏心距低于基底宽度情况，可以依托 剪切试验成果参数，对地层承载力值进行大致估算，以确保可以满足地基变形条件，如：在对某岩土工程展开地质勘察工作时，涉及到的1号建筑物长度和宽度 分别为270m和60m，2号建筑物长度和宽度为295m和60m，整个建筑基础施 工方案即通过基础扩展和桩基础方式进行处理，并对开展地表仓回填工作时，对 2号建筑设置了0.3~1.4m的碎石、块石，同时完成回填工作以后开展粉质黏土强 夯施工，但是通过对该区域土体实施勘察工作以后，发现土体含水率和液限分别 为21.7%和27.2%，开展三轴试验得到的粘聚力为32.0KPa，内摩擦角角度为1.80，最终得到粉质黏土承载力数值为12.15KPa，与其他计算方法得到结果相比较，实 用性比较高[3]。
粘土切削时含水率对界面抗剪强度的影响
粘土切削时含水率对界面抗剪强度的影响 桑伟;王保田;刘文彬;龚傲龙;黄待望 【摘要】地基处理工程中常用的水泥搅拌桩，在制桩过程中，搅拌头刀片切削粘土时容易引起粘附、阻塞，从而导致水泥搅拌桩桩身水泥含量不均匀，强度降低。为了能够有效的减少粘附和阻塞，首先要研究其影响因素及其变化规律，因此通过直剪试验研究金属刀具切削粘土时含水率对界面抗剪强度的影响。试验结果表明，随着含水率增加，界面抗剪强度呈先增大后减小的趋势，当含水率接近塑限和最优含水率时，达到峰值。%Cement mixed piles are often used in foundation treatment. However, when stirring blade is cutting clay, there are always adhesion and blocking which would lead to uneven distribution of cement content and decrease the strength of the pile. In order to reduce the adhesion and blocking effectively, their factors and variation should be studied. Therefore, the impact of the moisture con-tent on the interface shear strength when the metal tool was cutting clay was studied by a direct shear test. The conclusion is as follows:the interface anti-shear strength increases and then decreases with the increase of the moisture content. When the moisture content is close to the plastic limit and the optimum moisture content, it comes up to a peak value. 【期刊名称】《广西大学学报（自然科学版）》 【年(卷),期】2015(000)004 【总页数】6页(P943-948)
不同固结状态下黏土抗剪强度与剪切速率的关系
不同固结状态下黏土抗剪强度与剪切速率的关系 史卜涛;张云;王哲成;吴吉春;于军;龚绪龙 【摘要】利用直剪仪针对不同固结状态下的饱和黏性土,在不同剪切速率条件下进行了系统的试验研究,探讨了剪切速率与剪应力-剪切位移曲线变化规律,分析了剪切速率对强度参数的影响及原因.试验结果表明:对于正常固结土,剪切速率越大,峰值剪应力越小,内摩擦角越小.不同的固结状态下,剪切速率对抗剪强度参数影响不同.超固结比为2时,内摩擦角随着剪切速率的增大而减小,黏聚力随着剪切速率的增大而增大;超固结比为3时,内摩擦角随剪切速率的影响较小,黏聚力随着剪切速率的增大而增大.另外,从黏聚力和内摩擦力的角度,分析了不同剪切速率条件下土体抗剪强度变化的主要控制因素.最后,从孔隙水压力的角度分析了不同剪切速率对抗剪强度的影响.在相同的法向应力下,对于正常固结土,不同剪切速率引起的剪切带周围孔隙水压力变化量与破坏剪应力变化量成正比关系;对于超固结土,黏聚力变化量减去破坏剪应力变化量的差值与孔隙水压力的增量成正比. 【期刊名称】《水文地质工程地质》 【年(卷),期】2015(042)006 【总页数】6页(P59-64) 【关键词】直剪试验;超固结比;强度参数;剪切速率 【作者】史卜涛;张云;王哲成;吴吉春;于军;龚绪龙 【作者单位】南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210046;南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210046;南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210046;南
京大学地球科学与工程学院,江苏南京210046;江苏省地质调查研究院,江苏南京210018;江苏省地质调查研究院,江苏南京210018 【正文语种】中文 【中图分类】TU411.7 抗剪强度是边坡稳定分析、地基承载力评价的重要指标。然而不同的剪切速率，岩土材料的抗剪强度不尽相同［1］，有时还会相差很大。而且在土工施工过程中，土坝、路堤等施工期的长短，不仅影响到土体固结状态，而且影响土体的强度 ［2-3］。因此研究不同固结状态下土体剪切速率对抗剪强度的影响，对评价填筑堤坝和地基的稳定性具有重要的意义。 20世纪50年代，Casagrande等［4］研究了加载速率对抗剪强度的影响，此后国内外学者又进行了丰富和系统性的研究。Bro等［5］利用直剪仪研究了超固结比为1～1.5的高岭土在不同剪切速率下抗剪强度的变化，结果表明抗剪强度随着剪切速率的增大而增大。Ajmera等［6］用不同剪切速率对含90% 高岭土和10%石英的混合土试样进行剪切试验，所得试样的内摩擦角随剪切速率的增大而降低。Anim［7］用直剪试验研究了堆石土的抗剪强度指标，发现堆石土的黏聚力和内 摩擦角都随剪切速率的增大而增大，而且剪切速率对含水土样内摩擦角的影响比干燥土样更为明显。阚卫明等［8］利用直剪试验研究了宁波粉质黏土的抗剪强度指标随剪切速率的变化情况。与堆石土［7］的试验结果相比，宁波粉质黏土黏聚力也随着剪切速率的增大而增大，但内摩擦角随着剪切速率的增大而减小。在相同的垂直应力作用下，随着剪切速率的增大，抗剪强度逐渐减小，且垂直应力越大，抗剪强度减小的幅度越明显。以上试验采用直剪仪，没有考虑孔隙水压力的影响。文献［9］指出在三轴不排水条件下，剪切速率不仅影响孔隙水压力分布，而且影响
上海重塑粘性土的直剪特性研究
上海重塑粘性土的直剪特性研究 陈敏;管飞 【摘要】上海地区浅层广泛分布的淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土和粘土具孔隙比大、含水量高、压缩性大、强度低等特点,容易对工程造成严重不良影响。对这三种土重塑样的直剪特性进行了系统研究,试验方法包括固结快剪和固结慢剪,剪切过程中量测剪切位移和竖向压缩量,剪切结束后量测了破坏面上的土样含水率。结果显示,固结慢剪试验中土样均硬化,剪切位移达6mm时仍未破坏;而固结快剪试验中,除粉质粘土外另两类土在0.2mm的位移下就达到剪切强度。通过试验得到了剪切应力与剪切位移关系、剪缩变形量和抗剪强度参数等。结合试验结果,对粉质粘土与粘土的不同结构导致直剪特性的差异进行了分析讨论。可为上海重塑土的结构及力学特性研究提供依据和借鉴。%In the Shanghai Region,shallow soil layers consist mainly of mixed silt-clay,mixed clay,and clay soils.These types of soil are characterized by certain qualities,including having a large void ratio,high water content,high compressibility,and low shear strength.These soils and their geotechnical qualities therefore influence construction and engineering considerations.This paper investigates the shearing properties of these three remoulded soils by using both consolidated quick shearing and slow shearing tests.During the tests,shearing displacement,vertical compression,and water content on the failure plane,were all measured.The results show that all soils hardened in the consolidated quick test using a vertical compression of 6 mm.The same was true using the consolidated slow test and a vertical compression of 0.2 mm,with the exception of the silt-clay soil.Through the study,relationships between shearing
土的抗剪强度-粘聚力和内摩擦角
土的抗剪强度--粘聚力和内摩擦角 内摩擦角与黏( 内) 聚力: 土的抗剪强度由滑动面上土的黏聚力〈阻挡剪切) 和土的内摩阻力两部分组成。 内摩擦角大小取决于土粒间的摩阻力和连锁作用, 内摩擦角反映了土的摩阻性质。 黏聚力是黏性土的特性指标, 黏聚力包括土粒间分子引力形成的原始黏聚力和土中化合物的胶结作用形成的固化黏聚力。因而内摩擦角与黏聚力是土抗剪强度的两个力学指标。 土的抗剪强度指土对剪切破坏的极限抵抗能力，土体的强度问题实质是土的抗剪能力问题。 土的抗剪强度指标——内摩擦角φ、黏( 内) 聚力C φ——土的内摩擦角（°） C——土的粘聚力（KPa） φ、C与土的性质有关，还与实验方法、实验条件有关。因此，谈及强度指标时，应注明它的试验条件。（直剪实验、三轴剪切试验等） 土的抗剪强度 第一节概述 建筑物由于土的原因引起的事故中，一部分是沉降过大，或是差异沉降过大造成的；另一方面是由于土体的强度破坏而引起的。对于土工建筑物（如：路堤、土坝等）来说，主要是后一个原因。从事故的灾害性来说，强度问题比沉降问题要严重的多。而土体的破坏通常都是剪切破坏；研究土的强度特性，就是研究土的抗剪强度特性。 ①土的抗剪强度（τf）：是指土体抵抗抗剪切破坏的极限能力，其数值等于剪切破坏时滑动的剪应力。 ②剪切面（剪切带）：土体剪切破坏是沿某一面发生与剪切方向一致的相对位移，这个面通常称为剪切面。 其物理意义：可以认为是由颗粒间的内摩阻力以及由胶结物和束缚水膜的分子引力所造成的粘聚力所组成。 无粘性土一般无连结，抗剪强度主要是由颗粒间的摩擦力组成，这与粒度、密实度和含水情况有关。 粘性土颗粒间的连结比较复杂，连结强度起主要作用，粘性突的抗剪强度主要与连结有关。 决定土的抗剪强度因素很多，主要为：土体本身的性质，土的组成、状态和结构；而这些性质又与它形成环境和应力历史等因素有关；此外，还决定于它当前所受的应力状态。 土的抗剪强度主要依靠室内经验和原位测试确定，试验中，仪器的种类和试验方法以及模拟土剪切破坏时的应力和工作条件好坏，对确定强度值有很大的影响。 第二节抗剪强度的基本理论 一、库仑定律（剪切定律） 1773年法国学者 在法向应力变化范围不大时，抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线，这就是抗剪强度的库仑定律。