原位直剪试验报告

原位直剪试验报告

目录

一、试验工作任务与目的

二、工程及试点地质概况

三、试验主要设备

四、试验方法简介

五、资料整理

六、试验成果及说明

附图:

1、水平剪切应力τ与法向应力P关系曲线图；

2、水平剪切应力τ与剪切位移s关系曲线图。

一、试验工作任务与目的

受XXXX公司的委托，AAAA公司于2013年5月20至24日对YYYY工程的土体进行了一组天然原位直剪试验，目的是通过现场原位大面积条件下的抗剪试验，获取土体的抗剪强度参数。

本次工作依据规范如下：

SL237-1999《土工试验规程》

二、工程及试点地质概况

1、工程概况

本次试验工作在YYYY工程坝壳区域。

2、试点编号和位置

3、试点地质概况

试验土体为开采破碎红褐色泥岩夹红褐色粉质粘土，土石比约6:4，土体密实。块碎石直径5～30cm，成份为强风化~中风化泥岩块，分布杂乱。

三、试验主要设备

千斤顶：用于对试样施加垂直和剪切荷载，经校准，满足试验要求；

压力表：用于量测荷载的大小，0.4精度级，经计量检定合格；

百分表：用于量测试件的垂直变形及水平位移，量程0～50mm；

承压板、滚轴排、传力筒、剪力盒、磁性表座等。

四、试验方法简介

通过对几个试样施加不同的垂直荷载，待变形稳定后施加沿剪切面的剪切力，使试样在预定的剪切面上破坏，记录每个试样的垂直荷载及破坏剪应力，绘制破坏剪应力与法向应力的关系曲线，从而求取土体的凝聚力c和内摩擦角 。

试样制备：在预定试验位置从距试验面55cm高度处向下切削70.7×70.7×55.0cm的立方体土墩，将剪力盒放上土墩，边切削边慢慢压下至预定试验面位置，沿剪力盒下边深度将周围土体削除，形成与剪切面一致的基底面，同时修平试样顶面，使试样顶面高过剪力盒5mm以上，找平顶面。

设备安装：在试件顶面依次放上承压板、滚轴排、承压板、千斤顶，使垂直荷载位于剪切面中心，反力由大型挖掘机提供。水平千斤顶放于试件下部后方，使推力位于试样中心且与要求剪切方向一致。

试验设备安装完成后，根据设计荷载施加垂直压力，当垂直变形达到相对稳定（0.01mm/h）后，施加水平推力，每1min施加一级剪切荷载(每个试件试验控制在20min内完成)，并记录剪切荷载及剪切位移，当剪切变形急剧增长或剪切变形量达到边长的1/10时，即认为试样已剪损，终止试验。按上述方法在不同垂直荷载下进行其余试件的试验，获得不同垂直荷载下相应的剪应力。试验结束后对剪切面进行描述。

五、资料整理

1、资料整理

法向应力P值由下式计算：

P=(F1+P1+P2)×cosɑ/A

式中 P：法向应力（kPa）；

F1：法向应力千斤顶施加的压力（kN）；

P1：设备自重，1kN；

P2：试件重，5.4kN；

ɑ：剪切面与水平方向的夹角（°），水平剪切时ɑ=0°；

A：剪切面面积（m2），A=a2/cosɑ，a=0.707m，水平剪切时ɑ=0°;

P表= 1.1F1-0.2，（30t千斤顶）；

P表：指示仪表示值（kN）；

1.1、0.2：千斤顶校准系数。

剪应力τ由下式计算：

τ=[F11+(F1+P1+P2)×sinɑ]/A

式中τ：剪应力（kPa）；

F11：剪应力千斤顶沿剪切面方向施加的推力（kN）；

F1：法向应力千斤顶施加的压力（kN）；

P1：设备自重，1kN；

P2：试件重，5.4kN；

ɑ：剪切面与水平方向的夹角（°），水平剪切时ɑ=0°；

A：剪切面面积（m2），A=a2/cosɑ，a=0.707m，水平剪切时ɑ=0°；

P表= 1.01F11+0.02，（50t千斤顶）；

P表：指示仪表示值（kN）；

1.01、0.02：千斤顶校准系数。

2、c、ϕ值计算：以法向应力P为横坐标，剪切应力τ为纵坐标，绘制水平剪切应力τ与法向应力P关系曲线图（附图1），由最小二乘法求得c、ϕ值。由测读的剪位移值绘制水平剪切应力τ与剪切位移s关系曲线图（附图2）。

六、试验成果及说明

1、原位直剪试验成果表

2、成果说明

本次共完成一组原位直剪试验。试验制备试件四个，试件制作完成后进行试验，试件含水为天然状态。试验土体为开采破碎红褐色泥岩夹红褐色粉质粘土，土石比约6:4，土体密实。各试件沿预定的剪切面剪损，剪切面凹凸不平，起伏差1～3cm。

附图：

1．水平剪切应力τ与法向应力P关系曲线图