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ϕ：利用c tg τσφ=+⋅

表1

含水率试验记录表

工程名称：试验者：

工程编号：计算者：

试验日期：校核者：

表2

直接剪切试验记录表

土样编号：试验者：试验方法：计算者：环刀面积：校核者：试验日期：

表4

不同剪切速度试验记录表

土样编号：

试验者： 试验方法： 计算者：

试验日期： 校核者：

附表

荷载等级表