现场原状土直剪试验

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1、现场原装土的直剪试验计划书现场原状土的直剪试验计划书一、概述我们日常所得土体的力学性能参数大多是在实验室内做试验得到的。但在一些大型的、特殊的工程中实验室所得的参数就有它的局限性，因此，我们有必要在现场的条件下进行试验，从而得到土体实际的力学参数。进而知道工程的设计和施工。由于试验尺寸大且在现场进行，能把土体的非均质性及软弱结构面对抗剪强度的影响更真实地反映出来，比室内土体试验更符合实际情况。现场直剪试验主要适用于粘性土、粉土、砂土、碎石土以及它们所组成的混合土层。土体的现场剪切试验可分为三类：（1）土体本身直剪试验；

2、（2）土体沿软弱结构面的直剪试验；（3）土体与混凝土接触面的直剪试验。每类试验又可细分为：（1）抗剪断试验：试体在法向应力作用下沿剪切面剪切破坏的直剪试验；（2）抗剪试验（摩擦试验）：试体剪断后沿剪切面继续剪切的抗剪试验；（3）抗切试验：法向应力为0时对试体进行的直剪试验。从而根据库仑方程得到相应的强度指标：抗剪断强度，抗剪强度（摩擦强度），抗切强度。如图1所示.本文主要介绍现场原装土的直剪试验。图1剪切试验种类12现场原装土的直剪试验计划书二、试验目的由于现场直剪试验土样的受剪面积比室内试验大得多，且又是在现场直接进

3、行试验的，因此较室内试验更能符合天然状态，得出的结果更加符合实际工程的技术要求。通过大面积现场直接剪切试验，求出现场原状土的抗剪强度参数C,，研究观察现场原状土的抗剪性能。三、实验原理根据库仑定律（1776），有：τf=C+σtanφ(1)式中，τf剪切破坏面上的剪应力（kPa），即岩土体的抗剪强度；——破坏面上的法向应力（kPa）；C--岩土体的内聚力（kPa）；Φ--岩土体的内摩擦角（°）；依据所测得的τf可推求出相应的C、φ值。（1）平推法法向应力:σ=p/F切向应力:τ=q/F（2）斜推法法向应力:σ=p/F+

4、Qsinα/F切向应力:τ=Qcosα/F式中，Q--作用于剪切面上的总斜向荷载（N）；α--斜向荷载施力方向与剪切面之间的夹角。四、试验前的准备工作1、确定试验小组成员、组长，制定工作计划，分配任务。实验小组共四名成员，应具备岩土工程的基础知识，有良好的组织协调和团队合作的能力，人员结构要求至少包含两名有相关试验经验的人员。试验小组成立后，利用半天的时间让小组成员学习大面积直剪试验及在试验过程中应该注意的事项。制定工作计划以及分配任务，如表1所示。12现场原装土的直剪试验计划书表1试验进度及人员安排计划表试验名称：试

5、验组长：序号项目时间（天）负责人员1现场调查，收集资料1A、B、C2讨论试验的具体事宜制定试验方案1全部人员3现场准备试验设备1--2B、D4制备试样、安装试验设备、加载及记录数据1全部人员5卸载与仪器拆除0.5B、D6数据资料整理0.5B7撰写试验报告0.5C8审核试验报告0.5A、B2、试验仪器设备的准备。本试验需要的仪器设备如表2所示表2原状土体直剪试验仪器设备表序号设备名称规格或型号单位数量备注一、试样制备设备1地质描述仪器套12人工开挖工具套13剪力盒700mm×700mm×300mm个1下端带刃口4试样切削

6、工具削土刀、刮土刀、调土刀、小铲、小锤套1二、加载设备5分离式液压千斤顶FYQ30-6.3/15额定吨位30T起重高度63/150mm个3一个备用6滚动滑板700mm×700mm套1由两块钢板中间夹滚珠组成4m长32b根2主梁12现场原装土的直剪试验计划书7工字钢1.2m长28a根2次梁8地锚总长3.5m设计荷载5t个5一个备用注：以上仪器设备在试验前均需要校准核实，确保正常安全工作。五、试验步骤1、试样制备（1）设计试样尺寸：700mm×700mm×300mm。满足剪切面积大于0.3m2，高度大于20cm或最大粒径的

7、4-8倍规范要求。试验取三组，每组三个试样，共九个试样进行试验。（2）选择了现场有代表性的三个试验地段开挖试坑，试坑的开口尺寸应根据土质情况和试验深度而定，初步拟定工作面尺寸5000mm×2000mm。当试坑开挖到离要求试验深度315mm时，停止全面开挖，按图1所示预留一条宽800mm、高315mm的土埂，以便制作试件。（3）停止全面开挖时，在试坑内的拟定试样旁边取原状土样，保存好，带回实验室测定试验前土的重度和天然含水率。（4）由预留土埂的一端（距试坑端壁250mm）开始制备试件，先将顶部粗略削平，使顶面与剪切面平行

8、，再将土埂切削成三个边长780mm×780mm的土柱。土柱侧面必须与剪切面垂直。各试体之间距离等于1200mm，满足大于试件最小边长的1.5倍。（5）将剪力盒套在土柱上端，用削土刀精削土柱，边削边压，直到剪力盒刃口部达到预定位置，再修整试样顶面并超出剪力盒上缘10mm（6）若试件制备过程中出现的凹面、缺角等缺陷，应用原土或粉细砂填