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1、土的抗剪强度 试验方法,一、室内 试验 二、野外 试验,抗剪强度试验,直剪试验、三轴试验等 制样（重塑土）或现场取样 缺点：扰动 优点：应力条件清楚，易重复,十字板扭剪试验 旁压试验 原位试验 缺点：应力条件不易掌握 优点：原状土的原位强度,直接剪切仪分为应变控制式和应力控制式两种，前者是等速推动试样产生位移测定相应的剪应力，后者则是对试件分级施加水平剪应力测定相应的位移，目前我国普遍采用的是应变控制式直剪仪。,一、直剪试验,土样,A,1、试验原理与资料处理,f,f=ctan,通过控制剪切速率来近似模拟排水条件,1. 固结慢剪： 施加正应力至充分固结，慢慢施加剪应力：小于0.02mm/分，以保
2、证无超静孔压水 2. 固结快剪 施加正应力充分固结在3-5分钟内剪切破坏 3. 快剪（不排水剪） 施加正应力后立即剪切3-5分钟内剪切破坏,2、试验分类,6转/分钟慢剪12转/分钟快剪,3、试验过程中的应力变化,在加剪应力以前，试件处于侧限状态， 23 k 1,加剪应力后，主应力的方向产生偏转，剪应力愈大，偏转角也愈大，所以试验过程中主应力的方向是不断交化的。,在试验资料的分析中，假定试件中的剪应力均匀分布，但事实上并非如此。当试件被剪破时，靠近剪力盒边缘的应变最大，而试件的中间部分的应变相对要小得多，剪切面附近的应变又大于试件顶部和底部的应变。所以，在剪切过程中，特别是在剪切破坏时，试件内的
3、应力和应变，既非均匀又难确定。,直接剪切仪具有构造简单，操作方便等优点，但它存在若干缺点，主要有： 剪切面限定在上下盒之间的平面，而不是沿土样最薄弱的面剪切破坏； 剪切面上剪应力分布不均匀，土样剪切破坏时先从边缘开始，在边缘发生应力集中现象； 在剪切过程中， 土样剪切面逐渐缩小，而在计算抗剪强度时却是按土样的原截面积计算； 试验时不能严格控制排水条件，不能量测孔隙水压力、在进行不排水剪切时，试件仍有可能排水，特别对于饱和粘性土。 由于土的抗剪强度受排水条件的影响显著，故试验结果不够理想。但由于它具有的优点，故仍为一般工程广泛采用。,4. 试验优缺点,设备简单，操作方便 结果便于整理 测试时间短
4、,优点,试样应力状态复杂 应变不均匀 不能精确控制排水条件 剪切面固定,缺点,类似试验： 环剪试验 单剪试验,压力室,压力水,排水管,阀门,轴向加压杆,有机玻璃罩,橡皮膜,透水石,顶帽,二、 三轴剪切试验,应变控制式三轴仪：周围压力系统，轴向加压系统，孔隙水压力量测系统组成,试验过程： 先加周围压力 3 ； 然后施加轴向力1= 1-3 ，增大1直到破坏。 分别做围压为100 kPa 、200 kPa 、300 kPa的三轴试验，得到破坏时相应的1,(一）试验过程,绘制三个破坏状态的摩尔应力圆，画出它们的公切线抗剪强度包线，得到强度指标 c 与 ,固结不排水试验（CU试验）,不固结不排水试验（U
5、U试验） 抗剪强度线为水平线(饱和黏性土）,cd 、d,ccu 、cu,cu 、u,固结排水试验（CD试验）,（二）试验类型,固结排水试验（CD试验） 1 打开排水阀门，施加围压后充分固结，超静孔隙水压力完全消散； 2 打开排水阀门，慢慢施加轴向应力差以便充分排水，避免产生超静孔压,固结不排水试验（CU试验） 1 打开排水阀门，施加围压后充分固结，超静孔隙水压力完全消散； 2 关闭排水阀门，很快剪切破坏，在施加轴向应力差过程中不排水,cd 、d,不固结不排水试验（UU试验） 1 关闭排水阀门，围压下不固结； 2 关闭排水阀门，很快剪切破坏，在施加轴向应力差过程中不排水,cu 、u,ccu 、c
6、u,（三）优点和缺点,优点： 1 应力状态明确,模拟了土实际受力状态； 2 排水条件清楚，可控制； 3 破坏面不是人为固定的；,缺点： 设备相对复杂，现场无法试验,说明： 30 即为无侧限压缩试验,主要用于评价土的灵敏度问题.,三、无侧限压缩试验（特殊的三轴试验）,只施加竖向压力（30），直至破坏。 破坏时的轴向压应力qu称为无侧限抗压强度。,由,饱和粘性土，进行不固结不排水试验，其破坏包线近于一条水平线。,原位试验，适应于测定软粘土的不排水强度指标；,先钻孔到指定的土层，插入十字形的探头；,通过施加的最大扭矩计算土的抗剪强度,四、十字板剪切试验,粘性土、C 参考值,土类,指 标,液性指数,砂土的内摩擦角参考值,
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