直接剪切试验.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,直接剪切试验,direct shear test,5/27/2026,1,实验目的,测定天然土体的抗剪强度指标 和 ；,土的抗剪强度定义：土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力；,说明：取自地基中的原状土样，制成几个试样，在几个不同垂直压力作用下，施加剪切力，测得剪应力与位移的关系曲线，从曲线上找出试样的极限剪应力作为该垂直压力下的抗剪强度。,5/27/2026,2,实验目的,通过几个试样的抗剪强度确定强度包络线，求出抗剪强度参数：内摩擦角、粘聚力，直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法，可提供地基强度计算和稳定分析所需的土的抗剪强度参数，内摩擦角和粘聚力。,5/27/2026,3,实验目的,内摩擦角 和粘聚力,与抗剪强度 之间的关系,可以用库仑公式表示如下：,5/27/2026,4,实验用仪器及材料,主要设备：,ZJ-2,型应变控制式直接剪切仪（如下图所示）；,其它：环刀、测微表、天平、烘箱、蜡纸、修土刀等。,5/27/2026,5,实验方法,直剪实验一共有三种方法：快剪（,Q,）、固结快剪（,CQ,）、慢剪（,S,）三种试验方法；,慢剪试验：土样在某一级垂直压力作用下，排水固结变形稳定后，再缓慢施加水平剪应力剪切；,固结快剪试验：先使土样在某荷重下固结至排水变形稳定，再以较快速度施加剪力剪切；,5/27/2026,6,实验方法,快剪试验：在试样上施加垂直压力后，立即施加水平剪切力剪切，试验过程不发生固结排水情况；,本次试验采用快剪方法。,5/27/2026,7,实验步骤,用环刀切取,3,4,个试样备用，并测相应的含水量和密度；,安装好剪切盒，插入销钉，在下盒透水石上放一张蜡纸；,将带试样的环刀平口向下，对准上盒盒口放好，在试样上面顺序放蜡纸和透水石，然后用将试样平稳推入剪切盒中，移去环刀，放上加压盖；,本实验加荷顺序为,100,、,200,、,300,和,400KPa,；,5/27/2026,8,实验步骤,按顺时针方向徐徐转动手轮至上盒前端的钢珠刚好与量力环接触，调整测微计读数为零；,拔去销钉。开动秒表，以每分钟,4,12,转的匀速率转动手轮，转动过程中不应中途停顿或时快时慢。使试样在,3,5,分钟内剪损，手轮每转一圈应测记测微表读数一次，直至量力环的测微表指针不再前进或有后退，即说明试样已剪损。如测微表指针一直缓慢前进，说明不出现峰值，则破坏以变形控制进行到剪切变形哒,5mm,时为止。,5/27/2026,9,实验步骤,剪切结束后，倒转手轮，顺序去掉荷载、加压框架、加压盖与上盒，取出试样；,重复上述步骤，做其他各垂直压力下的剪切试验；,全部做完后，取下土样，把仪器打扫干净。,5/27/2026,10,成果整理,按下式计算剪应力：,式中：,剪应力（,KPa,）；,R,量力环中测微表读数（,0.01mm,）,C,1,量力环校正系数（,KPa/0.01mm,）,5/27/2026,11,成果整理,按下式计算剪应力：,式中：,L,剪切位移（,0.01mm,）；,n,手轮转数；,R,量力环中测微表读数（,0.01mm,）,5/27/2026,12,成果整理,以剪应力,为纵坐标，剪切位移,L,为横坐标，绘制剪应力,与剪切位移,L,的关系曲线（,L,关系曲线）；以剪应力,为纵坐标，垂直压应力,P,为横坐标，绘制剪应力,与垂直压应力,P,的关系曲线（,P,关系曲线），该直线的倾角即为土的内摩擦角（），该直线在纵坐标上的截距即为土的粘聚力,C,（,KPa,）。,5/27/2026,13,成果整理,5/27/2026,14,注意事项,开始剪切时，一定要切记拔掉销钉，否则试样报废，而且容易损坏仪器，若销钉弹出，还有伤人的危险；,加荷时应轻拿轻放，避免冲击、震动；,摇动手轮时应尽量作到匀速连续转动，切不可中途停顿。,手轮每转一圈推进下盒,0.2mm,。,5/27/2026,15,