直剪实验实验方案

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1、直剪实验一、实验目的通过直剪实验测定土样在不同正压力下的抗剪强度。二、实验原理分别在不同的垂直压力P下，施加水平剪切力进行剪切，测得剪切破坏时的剪应力τ，即为抗剪强度。采用应变控制式直剪仪，如图1所示，该仪器的主要部件由固定的上盒和活动的下盒组成，试样放在上下盒内上下两块透水石之间。工作原理为：控制试样产生一定位移，如量力环中量表指针不再前进，表示试样已剪损，借助与上盒接触的量力环的变形值可以测定其相应的水平剪应力，表征土的抗剪强度。1-轮轴2-底座3-透水石4-垂直位移计5-活塞6-上盒7-土样8-量力环量表9

2、-量力环10-下盒图1应变控制式直剪仪三、实验设备1.本实验采用应变控制式直剪仪，如上图1所示。由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统构成。2.垂直加压设备：用砝码通过杠杆、加压框架、刚球、传力板施加于试样。1.剪切传动装置：转动手轮推动下盒给试样施加剪切力，剪切力的大小由与土样上盒连接的测力环测量。2.切土环刀：内径61.8mm，高20mm，截面积30cm2。3.铜质剪切盒：分上下两块，用两个销钉连接对齐，剪切前必须拔出销钉。4.盒内有上下两块透水石，使水可以渗出，但土粒会进入透水石的空隙，

3、所以透水石表面应衬滤纸，快剪可衬蜡纸或塑料薄膜。5.测力计：由测力环和百分表构成，测力环的受力与变形成比例，用百分表测得变形再乘以一个变换系数C就得到土试样所受的剪应力。6.其它：秒表、修土刀、凡士林等。四、实验步骤1.用环刀取土样，两面削平，放在桌上待用。2.将压盖和上透水石从盒中取出，这时一般应该将剪切盒取下，除去上块和可以取下的其他部件。3.放回剪切盒上块时注意上下不要放反，上块上面盒口是有环形缺口可放入环刀的，将剪切盒上下块对齐，插入销钉，此时下透水石应留在剪切盒底，在下透水石上面放一张蜡纸或塑料膜。4.

4、将装有土样的环刀刃口向上放在剪切盒口的缺口上，应该刚好放进，即与剪切盒对齐。5.土样上放一张蜡纸或塑料膜，再放上上透水石。两手拇指在透水石上用力向下按，使土样从环刀平稳滑入剪切盒，用拇指按一下确认土样已经到底，此时上下两块的分界面应该正好通过土样正中部，取下空环刀。放上铜质压盖，在铜质压盖上部凹槽里放入大滚珠。6.将适当的砝码加上吊盘，将载荷通过大滚珠压在铜质压盖上对土样加荷，本次实验三个法向应力分别为50、100、200KPa，响应的砝码应分别为1.275、2.55、5.099Kg。7.转动摇柄使剪切盒前曲板与

5、测力钢环接触，注意测力钢环中的百分表指针稍有转动即停止摇动摇柄。8.确认已经拔出两个销钉，准备实验。9.一人均匀摇动手柄使剪切以0.8mm/min（每15秒一周）的速度进行，一人观察时间，另一人记录，手轮每转一圈（15秒）记一次测力计百分表的读数。10.当测力计百分表来回摆动或者开始后退（即测力计读数出现峰值），说明此时试样已经剪损，剪切变形达到4mm，停止实验。若剪切过程中测力计读数无峰值出现时，量力环读数继续增加，则剪切变形应达到6mm为止，停止实验。1.根据仪器的C值，与所记录得到的测微表读数与初始读数的最

6、大差值相乘就得到该土样的抗剪强度实测值。2.剪切结束后，倒转手轮，移开砝码、加压框架、传压板等，取出试样。五、数据处理垂直载荷σ=KPa剪切时间（s）测微表读数（0.01mm）剪切变形（0.01mm）剪切应力（KPa）抗剪强度τ=KPa