土的直接剪切试验土的直接剪切试验土的直接剪切试验土的直接剪切试验一、土的抗剪强度原理一、土的抗剪强度原理二、土的剪切试验设备二、土的剪切试验设备三、剪切试验步骤三、剪切试验步骤四、剪切试验注意事项四、剪切试验注意事项土的抗剪强度:土体抵抗剪切破坏的极限能力土的抗剪强度库仑定律1776年,库仑根据砂土剪切试验得出f=tan砂土后来,根据粘性土剪切试验得出f=c+tan粘土c库仑定律:土的抗剪强度是剪切面上的法向总应力的线性函数tanfcftanff库伦公式库伦公式tgcfcf抗剪强度指标c:土的粘聚力:土的内摩擦角(无粘性土:c=0)土的抗剪强度一般可分为两部分:一部土的抗剪强度一般可分为两部分:一部分与颗粒间的法向应力有关,通常呈正比例分与颗粒间的法向应力有关,通常呈正比例关系,其本质是关系,其本质是摩擦力摩擦力;另一部分是与法向;另一部分是与法向应力无关的土粒之间的粘结力,通常称为应力无关的土粒之间的粘结力,通常称为粘粘聚力聚力。。影响因素土的抗剪强度内在因素外在因素:试验时的排水条件等因素颗粒间的有效法向应力土的孔隙比表达方法土的抗剪强度总应力法:总应力强度指标有效应力法:有效应力强度指标uu的方法测定土抗剪强度直接剪切试验三轴压缩试验无侧限抗压强度试验现场十字板剪切仪土的剪切试验法试验仪器:应变控制式直剪仪、直剪仪2、测微表(量程10mm,精度0.01mm)、秒表3、切土环刀、切土刀、铝盒、滤纸等。二、直接剪切试验设备•应变控制式:等速推动剪切仪器使土样受剪。•应力控制式:分级施加等量水平剪力于土样上使之受剪。应变控制式直剪仪的试验原理:应变控制式直剪仪的试验原理:对同一种土至少取对同一种土至少取44个平行试样,个平行试样,分别在不同垂直压力分别在不同垂直压力下剪切破坏,将试验下剪切破坏,将试验结果绘制抗剪强度结果绘制抗剪强度ff与相应垂直压力与相应垂直压力的关的关系图。系图。在不同的垂直压力下进行剪切试验,得相应的抗剪强度τf,绘制τf-曲线,得该土的抗剪强度包线APATf•快剪快剪•固结快剪固结快剪•慢剪慢剪在直剪试验过程中,根据加荷速率的快慢可将试验划分为:直剪试验优缺点优点:优点:仪器构造简单,试样的制备和安装方便,仪器构造简单,试样的制备和安装方便,易于操作。易于操作。缺点:缺点:①①剪切破坏面固定,且不一定是土样的最薄弱面。剪切破坏面固定,且不一定是土样的最薄弱面。②②不能严格控制排水条件,不能量测土样的孔隙水不能严格控制排水条件,不能量测土样的孔隙水压力。压力。③③剪切过程中试样剪切面积逐渐减小,剪切面上的剪切过程中试样剪切面积逐渐减小,剪切面上的剪应力分布不均匀。剪应力分布不均匀。三、直接剪切试验步骤三、直接剪切试验步骤•11、取下加压框架,了解剪刀盒的构造。剪刀盒、取下加压框架,了解剪刀盒的构造。剪刀盒分上、下盒,下盒放在钢珠滑槽上,下盒中有一分上、下盒,下盒放在钢珠滑槽上,下盒中有一内圈,中间圆孔直径与上盒孔径相同,土样放在内圈,中间圆孔直径与上盒孔径相同,土样放在中间。上盒侧面有传压块及钢珠,使其顶在测力中间。上盒侧面有传压块及钢珠,使其顶在测力环上。剪切前为了固定上下盒,用固定插销销住。环上。剪切前为了固定上下盒,用固定插销销住。•22、将下盒内圈对准放入下盒。在下盒内圈孔中、将下盒内圈对准放入下盒。在下盒内圈孔中放一透水石并在上面放一张腊纸,防止水分散失放一透水石并在上面放一张腊纸,防止水分散失(如排水剪时放滤纸)。套上土盒,并插入固定(如排水剪时放滤纸)。套上土盒,并插入固定插销,使上、下盒暂时不能相对位移。插销,使上、下盒暂时不能相对位移。•33、将切有土样的环刀刃口向上,反放在土盒上、将切有土样的环刀刃口向上,反放在土盒上(切土方法同前,切好的土要测定容重),并使(切土方法同前,切好的土要测定容重),并使环刀顶边嵌入上盒顶面的浅槽中对准孔位。在环环刀顶边嵌入上盒顶面的浅槽中对准孔位。在...