土的抗剪強度指標的試驗方法

　　1.　直接剪切試驗

　　直剪試驗所使用的儀器稱為直剪儀，按加荷方式的不同，直剪儀可分為應變控制式和應力控制式兩種。前者是以等速水平推動試樣產生位移并測定相應的剪應力;后者則是對試樣分級施加水平剪應力，同時測定相應的位移。我國目前普遍采用的是應變控制式直剪儀，該儀器的主要部件由固定的上盒和活動的下盒組成，試樣放在盒內上下兩塊透水石之間。試驗時，由杠桿系統通過加壓活塞和透水石對試樣施加某一法向應力 ，然后等速推動下盒，使試樣在沿上下盒之間的水平面上受剪直至破壞，剪應力 的大小可借助與上盒接觸的量力環測定。試驗時對同一種土取3～4個試樣，分別在不同的法向應力不剪切破壞，可將試驗結果繪制成抗剪強度 f 與法向應力 之間的關系。大量的試驗結果表明，對于砂性土，抗剪強度與法向應力之間的關系是一條通過原點的直線，該直線與橫軸的夾角為內摩擦角 ;對于粘性土，抗剪強度與法向應力之間也基本成直線關系，該直線與橫軸的夾角為內摩擦角 ，在縱軸上的截距為粘聚力c，直線方程可用庫侖公式(15-7-1)表示。

　　(2)直剪試驗方法

　　大量的試驗和工程實踐都表明，土的抗剪強度是與土受力后的排水固結狀況有關，故測定強度指標的試驗方法應與現場的施工加荷條件一致。直剪試驗由于其儀器構造的局限無法做到任意控制試樣的排水條件，為了在直剪試驗中能盡量考慮實際工程中存在的不同固結排水條件，通常采用不同加荷速率的試驗方法來近似模擬土體在受剪時的不同排水條件，由此產生了三種不同的直剪試驗方法，即快剪、固結快剪和慢剪。

　　1)快剪。快剪試驗是在對試樣施加豎向壓力后，立即以0.8mm/min的剪切速率快速施加水平剪應力使試樣剪切破壞。一般從加荷到土樣剪壞只用3～5分鐘。由于剪切速率較快，可認為對于滲透系數小于10-6cm/s的粘性土在剪切過程中試樣沒有排水固結，近似模擬了“不排水剪切”過程，得到的抗剪強度指標用 表示。

　　2)固結快剪。固結快剪是在對試樣施加豎向壓力后，讓試樣充分排水固結，待沉降穩定后，再0.8mm/min的剪切速率快速施加水平剪應力使試樣剪切破壞。固結快剪試驗近似模擬了“固結不排水剪切”過程，它也只適用于滲透系數小于10-6cm/s的粘性土，得到的抗剪強度指標用 表示。

　　3)慢剪。慢剪試樣是在對試樣施加豎向壓力后，讓試樣充分排水固結，待沉降穩定后，以小于0.02mm/min的剪切速率施加水平剪應力直至試樣剪切破壞，使試樣在受剪過程中一直充分排水和產生體積變形，模擬了“固結排水剪切”過程，得到的抗剪強度指標用 表示。

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