土的直接剪切试验与影响因素分析

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1、科技情报开发与经济SCI—TECHINFORMATIONDEVELOPMENT＆ECONOMY2010年第20卷第24期文章编号：】005—6033(2010)24—0190—03收稿日期：2010—07—05土的直接剪切试验与影响因素分析渠风英(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西晋中，030600)摘要：抗剪强度指标c和是评价岩土体性质和工程设计的重要参数，在工程设计质量和工程施工中起着非常重要的作用。详细介绍了直接剪切试验的步骤和计算公式，并以图解的形式使得试验过程更加清晰明确，指出了影响直接剪切试验的因素与试验过程中应该注意的问题，为试验人员提供参考。关键词：岩

2、土性质；抗剪强度；直接剪切试验；剪切速率中图分类号：TU41文献标识码：A1问题的提出理论研究和工程实践，而且也能满足一般工程的精度要求。2直接剪切试验土是一种各向异性明显的多孑L松散堆积物，即使是同一土层，其性质仍有一定的差异。它既不是理想的弹性材料，也不是直接剪切试验是通过在预定的剪切面上分别施加不同的法理想的塑性材料，土的三相组成使其工程性质表现相当复杂。向压力和剪应力直接对试样进行剪切，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限土的抗剪强度参数与C和。根据剪切时排水条件，直接剪切试抵抗能力。当土中某点由外力所产生的剪应力达到土的抗剪强

3、验方法可分为快剪(不排水剪)、慢剪(排水剪)及同结快剪(固结度、发生了土体的一部分相对于另一部分的移动时，便认为该点不排水剪)等；按施加剪力的方式不同，直接剪切仪分为应变控发生了剪切破坏，工程实践和室内试验都验证了土受剪产生的制式和应力控制式两种：前者是通过弹性钢环变形控制剪切位破坏。剪切破坏是强度破坏的重要特点，所以强度问题是土力学移的速率，后者是通过杠杆用砝码控制施加剪应力的速率，测相中最重要的基本内容之一。目前，与强度有关的工程问题主要有应的剪切位移。本文所做的是快剪，即采用原状土样尽量接近现以下三方面：一是土作为材料构成的土工构筑物的稳定问题，如场情况，不周结，

4、不排水，以0．8mm／min的剪切速率施加剪力，直土坝，路堤等填方边坡以及天然土坡(包括挖方边坡)等的稳定至剪坏，一般在3min～5min内完成，适用于渗透系数小于1O性问题；二是土作为工程构筑物环境的问题，即土压力问题，挡cm／s的细粒土。这种方法可使粒间有效应力维持原状，不受试验土墙、地下结构等的周围土体，它的强度破坏将造成过大的对墙外力的影响。但由于这种粒问有效应力的数值无法求得，所以试体的侧向土压力，以致可能导致这些工程建筑物发生滑动、倾覆验结果只能求得(trtan~p+C)的混合值。快速法适用于测定黏性土等破坏事故；三是土作为建筑物地基的承载力问题，如果基础下

5、天然强度，但角将会偏大。直接剪切过程见图l。地基土体产生整体滑动，或者其局部剪坏区发展导致过大的甚P垂直压力P垂直压力至不均匀的地基变形，都会造成上部结构的破坏，出现影响正常●P垂直●压力水平力水平力使用的事故。所以土的强度问题及其原理将为上述这些土工工．．程的设计和验算提供理论依据和计算指标。公式(1)即土体强度规律的数学表达式，于I8世纪70年代图l直接剪切过程由库仑提出，所以也称库仑定律：T~C+trtancp(1)2．1试验目的库仑定律表明：在一般的荷载范围内土的抗剪强度与法向测定天然土体的抗剪强度指标C和妒。应力之间呈直线关系，其巾C、妒被称为土的抗剪强度指标

6、。为了2．2试验用仪器及材料确定C、‘D值，理论上需要对该试块做两次以上的强度试验。但由主要设备：ZJ一2型应变控制式直接剪切仪(见图2)；测力于试验的不可逆性，一个试块只能做一次试验，严格地说，须用n计：采用应变罔，量表为百分表或位移传感器；环刀：内径6．18组试样，每组在正向压力o'j(j=l，2，⋯，n)下剪切，对第i组试验cn，高2．0cm；其他：切土刀、钢丝锯、滤纸、毛玻璃板、圆玻璃片结果按摩尔一库仑公式回归，求得该组试验的同归值为G和。以及润滑油等。值；再把不同组的c和按常规统计方法求得C、的均值和方2．3试验步骤差，以体现C、‘D的相关关系¨J。2个世纪以

7、来，尽管土的强度问2．3．1取样从施1二地点用环刀法取4～5个试样后，擦干净环刀表面，将题的研究已得到很大进展，但这最基本的关系式仍广泛应用于l90渠风荚土的直接剪切试验与影响冈素分析本刊E-mail：bjb@sxinfo．net科技论坛试样在3rain一5min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，剪切过程见前图2。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5mF／l时为止(见图5)。罔2直接剪切仪试样与环刀一起放人塑料袋中，这样可以防止含水量