抗剪強度指標測定

土的抗剪強度抗剪強度指標測定主講人：蘇巧榮抗剪強度指標的測定室內(nèi)試驗：應力狀態(tài)被改變，取土過程受到干擾原位測試：精度高直接剪切試驗三軸壓縮試驗無側(cè)限抗壓強度試驗十字板剪切實驗室內(nèi)試驗原位測試原位直接剪切實驗1.試驗裝置（一）直接剪切試驗應變控制式直剪儀通過控制剪切速率來近似模擬排水條件PSTA考慮固結(jié)程度和排水條件對抗剪強度的影響,根據(jù)加荷速率的快慢將直剪試驗劃分為快剪、固結(jié)快剪和慢剪三種試驗類型。1.快剪q(施加正應力后立即剪切3～5分鐘內(nèi)剪壞)適用于滲透系數(shù)小于10-6cm/s的細粒土以cq，φq表示。2.固結(jié)快剪cq（施加正應力-充分固結(jié)在3-5分鐘內(nèi)剪切破壞)

也適用于滲透系數(shù)小于10-6cm/s的細粒土，以ccq，φcq表示。3.慢剪S(施加正應力-充分固結(jié)慢慢施加剪應力-小于0.02mm/分，以保證無超靜孔壓)以cs，φs表示。

cq

＞ccq

＞cs

，而φq

＜φcq

＜φs

。設(shè)備簡單，操作方便結(jié)果便于整理測試時間短優(yōu)點試樣應力狀態(tài)復雜應變不均勻不能控制排水條件剪切面固定缺點適用范圍：乙級丙級建筑物的可塑狀態(tài)的粘性土與飽和度不大于0.5的粉土案例直剪試驗結(jié)果見表格：（1）求c、φ,（2）σ=220kPa,τ=90kPa,是否會發(fā)生破壞？（3）σ=360kPa,τ=138kPa,是否會發(fā)生破壞？σ（kPa）100200300400τ（kPa）6090120150σ（kPa）τ（kPa）100200300400100200試驗儀器和過程：應變控制式三軸儀：

應力控制式三軸儀壓力室周圍壓力控制系統(tǒng)軸向加壓系統(tǒng)孔隙水壓力量測系統(tǒng)試樣體積變化量測系統(tǒng)（二）三軸剪切試驗三軸壓縮儀（又稱三軸剪切儀）試驗步驟:

3

3

3

3

3

3△△2.施加周圍壓力3.施加豎向壓力1.裝樣（二）三軸剪切試驗抗剪強度包線

抗剪強度包線

c（二）三軸剪切試驗固結(jié)排水試驗（CD試驗）試驗類型

（3）固結(jié)排水剪的剪切試驗結(jié)果

cdd

固結(jié)不排水試驗（CU試驗）試驗類型

ccuc'

cu

ABC不固結(jié)不排水試驗（UU試驗）試驗類型有效應力圓總應力圓u=0B

C

cu

uAA

3A

1A優(yōu)點：1應力狀態(tài)和應力路徑明確；2排水條件清楚，可控制；3破壞面不是人為固定的；4試驗單元體試驗缺點：設(shè)備相對復雜，現(xiàn)場無法試驗優(yōu)點和缺點1.適用土質(zhì)——飽和粘性土2.試驗原理——相當三軸壓縮試驗中最小主應力為0時的不排水剪。3.試驗裝置ququ3=0（三）無側(cè)限抗壓強度試驗加壓框架量表量力環(huán)升降螺桿無側(cè)限壓縮儀試樣3＝0即為無側(cè)限抗壓強度試驗無側(cè)限壓縮儀一般適用于測定軟粘土的不排水強度指標；鉆孔到指定的土層，插入十字形的探頭；通過施加的扭矩計算土的抗剪強度（四）十字板剪切試驗試驗方法：先鉆孔至需要試驗的土層深度以上750mm處，然后將裝有十字板的鉆桿放入鉆孔底部，并插入土中750mm，施加扭矩使鉆桿旋轉(zhuǎn)直至土體剪切破壞。土體剪切面為十字板旋轉(zhuǎn)形成的圓柱面。適用土質(zhì)條件——軟弱粘性土、取原狀土困難的條件

M1HDM2優(yōu)點

(1)不需取樣，對土的結(jié)構(gòu)擾動較小；

(2)儀器構(gòu)造簡單、操作方便，具有快速經(jīng)濟的優(yōu)點；

(3)所得的軟粘土不排水抗剪強度常比無側(cè)限抗壓強度試驗的結(jié)果大，但較反映實際條件；

(4)可測定軟粘土的靈敏度；

(5)涉及的土體積比室內(nèi)試驗樣品大很多；

(6)可連續(xù)進行，可得到完整的土層剖面及物理力學指標。缺點

(1)難于控制測試中的邊界條件，如排水條件和應力條件；

(2)測試數(shù)據(jù)和土的工程性質(zhì)的關(guān)系建立在統(tǒng)計經(jīng)驗關(guān)系上；

(3)試驗應力路徑無法很好控制，試驗時的主應力方向與實際工程往往不一致；

(4)應變場不均勻，應變速率大于