直接剪切實驗II

綜合實驗初步方案：直接剪切試驗II——同種土不同壓實(密度)狀態(tài)下的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)一、試驗?zāi)康膶嶒炛荚谕ㄟ^自主學(xué)習(xí)與實踐，發(fā)現(xiàn)同種土不同壓實（密度）狀態(tài)下與抗剪強(qiáng)度指標(biāo)相互關(guān)系的規(guī)律，進(jìn)而研究土的物理性質(zhì)與地基承載力的關(guān)系，從而得到有價值的結(jié)論。試驗方法正常慢固結(jié)法：（快速固結(jié)試驗：本實驗采用規(guī)定試樣在各級壓力下的固結(jié)時間為10分鐘快剪試驗：在試樣上施加垂直壓力后立即快速施加水平剪應(yīng)力。試驗原理根據(jù)庫倫定律，粘性土的抗剪強(qiáng)度有兩部分組成，一部分是摩阻力（與法向應(yīng)力成正比），另一部分是土粒之間的粘聚力。故采用2個相同試樣為一組,分別在不同的垂直壓力下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力進(jìn)行剪切，得其剪壞時的剪應(yīng)力，即為抗剪強(qiáng)度。然后，根據(jù)剪切定律確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：內(nèi)摩擦角和粘聚力值。再在不同的壓實（密度）狀態(tài)下的土樣重復(fù)實驗，繪制出抗剪強(qiáng)度與孔隙比關(guān)系的圖線，得出土的抗剪強(qiáng)度隨孔隙比變化的規(guī)律。試驗儀器應(yīng)變控制式直剪儀：剪切盒、垂直加壓框架、量力環(huán)、推動機(jī)構(gòu)等；位移計（百分表）：量程5~10mm,分度值0.01mm；其他：刮土刀、天平、環(huán)刀、削土刀、飽和器、秒表、濾紙、凡士林、直尺等。試驗步驟概括步驟然后把試樣分成三部分，每部分有兩塊（用作平行試驗），用環(huán)刀取試樣量其重量，并求出不同式樣的密度。試樣制備：從原狀土樣中切取原狀土試樣或制備給定干密度和含水量的擾動土試樣。按規(guī)范規(guī)定，測定試樣的密度及含水量。用環(huán)刀取試樣。然后把試樣分成三部分，每部分有兩塊（用作平行試驗），用環(huán)刀取試樣量其重量，并求出不同式樣的密度。（3）試樣安裝：對準(zhǔn)上下盒，插入固定銷。在下盒內(nèi)放濕濾紙和透水板。將裝有試樣的環(huán)刀平口向下，對準(zhǔn)剪切盒口，在試樣頂面放濕濾紙和透水板，然后將試樣徐徐推入剪切盒內(nèi)，移去環(huán)刀，重復(fù)取樣。轉(zhuǎn)動手輪，使上盒前端鋼珠剛好與量力環(huán)接觸。調(diào)整測力計讀數(shù)為零。依次加上加壓蓋板、鋼珠、加壓框架，安裝垂直位移計，測記起始讀數(shù)。（4）施加垂直壓力：對不同的式樣施加一個相同的垂直壓力p，垂直壓力可一次輕輕施加，若土質(zhì)軟弱，也可以分級施加以防試樣擠出。（5），拔去固定銷，開動秒表，以0.8~1.2mm/min的速率剪切（每分鐘4~6轉(zhuǎn)的均勻速度旋轉(zhuǎn)手輪），使試樣在3~5min剪損。剪損的標(biāo)準(zhǔn)：①當(dāng)測力計的讀數(shù)達(dá)到穩(wěn)定，或有明顯后退表示試樣剪損；②一般宜剪切至剪切變形達(dá)到4mm；③若測力計的讀數(shù)繼續(xù)增加，則剪切變形達(dá)到6mm為止。（6）剪切結(jié)束后，倒轉(zhuǎn)手輪，盡快移去垂直壓力、框架、鋼珠、加壓蓋板等。取出試樣，重復(fù)實驗，直至完成。（7）、計算按下式計算試樣的剪應(yīng)力式中：k—測力計率定系數(shù)，N/0.01mm；R—測力計讀數(shù)，0.01mm；試驗結(jié)果記錄及預(yù)計結(jié)果的分析預(yù)期結(jié)果分析：由太沙基極限承載力公式，pu=1.2cNc+qNq+(0.6)γbNr,當(dāng)基礎(chǔ)的半徑b相同，施加的壓力q相同，地基土的重度γ相同，地基土的粘聚力c相同時，極限承載力pu則與內(nèi)聚力Ф有關(guān)。