实验七直接剪切试验

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1、实验七直接剪切试验理论与应用力学10332054程彬一、概述直接剪切试验就是直接对试样进行剪切的试验，简称直剪试验，是测定土的抗剪强度的一种常用方法，通常采用4个试样，分别在不同的垂直压力“下，施加水平剪切力，测得试样破坏时的剪应力5然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角0和粘聚力c。二、仪器设备1、直剪仪。采用应变控制式直接剪切仪，如图所示，由剪切盒、垂直加圧设备、剪切传动装置、测力计以及位移星测系统等组成。加压设备采用杠杆传动。10图7-1应变控制式亢剪仪1—轮轴；2—底座；3—透水石；4—测微表；5—活塞;6—上盒；7—土样：8—测微表：9—量力环:10-E盒2、

2、测力计。采用应变圈，量表为百分表。3、环刀。内径6.18cm,高2.0cm。4、其他。切土刀、钢丝锯、滤纸、毛玻璃板、凡士林等。三、操作步骤1、将试样表面削平，用环刀切取试件，测密度，每组试验至少取四个试样,各级垂直荷载的大小根据工程实际和上的软硬程度而定，一般可按lOOkPa,200kPa,300kPa,400kPa(即1.0kg/cm2,2.0kg/cm2,3.0kg/cm2,4.0kg/cm2)施加。2、检查下盒底下两滑槽内钢珠是否分布均匀，在上下盒接触面上涂抹少许润滑油，对准剪切盒的上下盒，插入固肚销钉，在下盒内顺次放洁净透水石一•块及湿润滤纸一张。3、将盛有试样的环

3、刀平口朝下，刀口朝上，在试样面放湿润滤纸一张及透水石一块，对准剪切盒的上盒，然后将试样通过透水石徐徐压入剪切盒底，移去环刀，并顺次加上传压板及加压框架。4、在量力环的安装水平测微表，装好后应检查测微表是否装反，表脚是否灵活和水平，然后按顺时针方向徐徐转动手轮，使上盒两端的钢珠恰好与量力环按触（即量力环中测微表指针被触动）。5、顺次小心地加上传压板、钢珠，加压框架和相应质量的祛码（避免撞击和摇动）。6、施加垂直压力后应立即拔去固定销（此项工作切勿忘记）。开动秒表，同时以每分钟4〜12转的均匀速度转动手轮（学生可用6转/分），转动过程不应中途停顿或时快时慢，使试样在3〜5分钟内剪

4、破，手轮每转一圈应测记测微表读数一次，直至量力环中的测微表指针不再前进或有后退，即说明试样已经剪破，如测微表指针一直缓慢前进，说明不出现峰值和终值，则试验应进行至剪切变形达到4mm（手轮转20转）为止。7、剪切结束后，吸去剪切盒中积水，倒转手轮，尽快移去確码，加压框架,传压板等，取出试样，测定剪切面附近土的剪后含水率。8、另装试样，重复以上步骤，测定其它三种垂直荷载（200kPa,300kPa,400kPa）下的抗剪强度。四、成果整理1、按式（7・1）计算抗剪强度：t=CR（7-1）式中R一量力环中测微表最人读数，或位移4mm时的读数，精确至0.01mm□C—量力环校正系数，

5、（N/mm'/O.Olmm）。2、按式（7-2）计算剪切位移：AL=0.2n-x（7-2）式中0.2—手轮每转一周，剪切盒位移0.2mm；n—手轮转数；x一百分表读数，（mm）。3、制图（1）以剪应力为纵坐标，剪切位移为横坐标，绘制剪应力厂与剪切位移A厶的关系曲线，如试验图7・2所示。取曲线上剪应力的峰值为抗剪强度，无峰值时,取剪切位移4mm所对应的剪应力为抗剪强度。（2）以抗剪强度为纵坐标，垂直压力为横坐标，绘制抗剪强度与垂宜压力关系曲线（图7-3）,直线的倾角为土的内摩擦角直线在纵坐标上的截距为土的粘聚力CO▲图7-2t^AL曲线图7-3rp直线4＞实验记录与表格直接剪切

6、试验记录表1:手轮转数n百分表读数x(0.Olmin)t(N/mm2)AL(mm)0000.0011020.10220.140.20333.560.27442.180.38550.290.50657100.63764.1120.76872.5130.88977.5141.031083.2151.171188.3161.321293.1171.471398.5181.6214102191.7815106191.9416110202.1017112.5202.2818116.5212.4419120.1222.6020121.8222.7821123.3222.9722124.8

7、233.1523126.3233.3424127.5233.532512&6233.7126130.7243.8927132.3244.0828132.5244.2829133.3244.4730133.6244.6631135254.8532136.8255.03表2：仪器编号试样面积(cm2)垂直压力p(kPa)100200300400量力环最人变形R(0.01mm)1.371.54量力环号数6」8cm量力环系数C(kpa/O.Olmm)5.45抗剪强度r=CR(Kpa)7.478.39抗剪强度指标