11/64楊全成編著楊全成編著土壤力學實驗試驗八直接剪力試驗2/64ASTMD3080-90試驗規範試驗八直接剪力試驗3/64求土壤之凝聚力及內摩擦角，作為擋土牆分析、邊坡穩定分析及承載力計算之依據。(一)試驗目的4/64直接剪力試驗之種類：(1)不壓密快剪試驗(QTest)適合工程剛完成之土層，做為短期穩定分析之用，可得c及φ值分析之。(2)壓密快剪試驗(QcTest)適合工程已完成一段時間之土層，於水位急速洩降時，穩定分析之用。可得ccu及φcu。(3)壓密慢剪試驗(STest)適合工程已完成一段時間之土層，長期性之穩定分析，得c'及φ'值而加以分析。(二)試驗說明25/64直接剪力試驗中，粘性土樣之準備，需由未擾動之土壤中取得。非粘性土樣(如砂土)，則可將土樣依其需要密度在剪力盒中搗實，一般~c土壤由薄管取得原狀土樣。6/64試驗時之抗剪力，係由壓力環間接計算而得)(面積剪力，壓力環是由一個環配加一變位計所構成的，該環通常係以熱處理過的高碳鋼製成，而變位計則以量度環的徑向變化，利用已經求得的外力與環變化量之關係表或係數(kg/mm)，可以倒回頭來計算外加作用力的值。7/64剪力盒四週通常留有微隙，可加水使試樣飽和。試樣兩端分別設置透水石，在試驗進行中，得以排洩水份。試驗時之試體高度變化，可由記錄垂直變形之測微表讀出其數值。利用直接剪力試驗之裝置，可作以下三種剪力試驗：(一)不排水剪力試驗(UndrainedTest)：在垂直載重加上後，立即進行剪力試驗，不使土樣發生壓密作用，試驗所得時間約為5~10min。又稱為快剪試驗(QuickShearTest，QTest)。8/64(二)壓密不排水剪力試驗(ConsolidatedUndrainedTest)：在垂直載重加上後，使土樣先經充分壓密，然後再施以快剪試驗，快剪過程約為5~10min，又稱為壓密快剪試驗(ConsolidatedQuickShearTest，QcTest)。(三)排水剪力試驗(DrainedTest)：在本試驗中，先於垂直壓力下，將土樣壓密，而後以極慢之速率對試樣施以剪力，使孔隙水壓力能充分消除，試驗完成約需2~5天，又稱為慢剪試驗(SlowShearTest，STest)。39/64慢剪試驗的意義，是容許土壤內的水分自由排出，故所施加的應力是為有效應力；快剪試驗的意義，是不容許土壤內的水分排出，故所加之應力為總應力，內含孔隙水壓力。10/64剪力增加的速率，有應力控制(StressControl)法及應變控制(StrainControl)法兩種。在應變控制法中，土樣的剪斷速度，在Q及Qc試驗約為1.5mm/min、在S試驗中約為0.06mm/min。若用應力控制法，不論粘土或砂土，每分鐘剪力增加量，約為估計破壞力之1/10。一般土壤之直接剪力試驗儀，均設計為以馬達齒輪帶動，可調整速率之應變控制法。11/64直接剪力試驗之優劣點優點劣點(1)儀器設備簡單，節省費用。(2)試驗容易、速度快、節省時間。(3)試驗所採用的土樣較薄，易於排水，故最適合於無凝聚性土壤或一般c~ψ之試驗。(1)上下剪力盒間摩擦力會影響試驗結果，可以對角線之兩支螺栓微凸減少摩擦面積，如圖6-11所示。(2)在剪斷過程中，部份水分可能被排擠出來，致其排水量、含水量有難以控制之虞。(3)受剪力時面積時常在改變，剪應力分配不均，其破裂面在土樣之中間之水平面並不恰當。優點劣點(1)儀器設備簡單，節省費用。(2)試驗容易、速度快、節省時間。(3)試驗所採用的土樣較薄，易於排水，故最適合於無凝聚性土壤或一般c~ψ之試驗。(1)上下剪力盒間摩擦力會影響試驗結果，可以對角線之兩支螺栓微凸減少摩擦面積，如圖6-11所示。(2)在剪斷過程中，部份水分可能被排擠出來，致其排水量、含水量有難以控制之虞。(3)受剪力時面積時常在改變，剪應力分配不均，其破裂面在土樣之中間之水平面並不恰當。12/64直接剪力試驗儀：有應力控制式及應變控制式兩種，主要包括有分成上下兩半之剪力盒，壓力環(ProvingRing)或電子式荷重計(LoadCell)，剪力作用桿，垂直載重設備，垂直測微表等。另需頂土機，頂土機係用以頂出薄管內之不擾動土樣。(三)試驗儀器413/64直接剪力試驗簡圖土壤直剪盒透水石濾紙濾紙透水石加壓桿軸垂直測微表推力壓力環土壤直剪盒透水石濾紙濾紙透水石加壓桿軸垂直測微表推力壓力環14/64直接剪力試驗儀15/64剪力環、透水石及濾紙剪力環透水石濾紙16/64直剪...
