土工试验方法标准(GBT50123-1999)中直剪快剪(应变控制式)C、Φ的回归计算
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土工作业指导书直接剪切试验—慢剪实施细则文件编号:版本号:编制:批准:生效日期:直接剪切试验—慢剪实施细则1. 目的为了规范标准固结试验中的各个环节,特制定本细则。
2. 适用范围本试验方法适用细粒土。
3. 引用文件GB/T50123-1999 土工试验方法标准。
4. 检测设备本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定:1、应变控制式直剪仪:由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统组成。
2、环刀:内径61.8mm,高度20mm。
3、位移量测设备:量程为10mm,分度值为0.01mm的百分表;或准确度为全量程0.2%的传感器。
5.操作步骤进行:5.1试样的制备:5.1.1原状土试样制备:a.将原土样筒按标明的上下方向放置,剥去蜡封和胶带,开启土样筒取出土样。
检查土样结构,当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时,不应制备力学性质试验的试样。
b.根据试验要求用环刀切取试样时,应在环刀内壁涂一薄层凡士林,刃口向下放在土样上,将环刀垂直下压,并用切土刀沿环刀外侧切削土样,边压边削至土样高出环刀,根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样,擦净环刀外壁,称环刀和土的总质量。
c.切削试样时,应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述,对低塑性和高灵敏度的软土,制样时不得扰动。
d.测定试样的含水率和密度,取切下的余土测定土粒比重:对均质和含有机质的土样,宜采用天然含水率状态下代表性土样,供颗粒分析、界限含水率试验。
对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样,置于通风处凉干至可碾散为止。
对砂土和进行比重试验的土样宜在105~110℃温度下烘干,对有机质含量超过5%的土、含石膏和硫酸盐的土,应在65~70℃温度下烘干。
5.1.2扰动土试样的制备和试样的制样:试样的制备:a.将土样从土样筒或包装袋袋中取出,对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述,并将土样切成碎块,拌和均匀,取代表性土样测定含水率。
土工试验考核测试试题姓名:分数:日期:一、填空题(每空 1 分,共24 分):1. 三相比例指标可分为两种,一种是试验指标(即通过试验测定的指标);另一种是换算指标。
其中试验指标包括含水量、密度、比重。
2、含水率测试标准烘干法的温度是105 ° C~110 ° C 。
烘干时间对黏土、粉土不得少于8 小时,对砂土不得少于 6 小时,对含有机质超过 5 %的土,应将温度控制在65°C ~70°C 度的恒温下烘至恒量。
3、土从液体状态过渡到可塑状态的分界含水率称为液限,可塑状态与半固体状态的分界含水率为塑限,半固体状态与固体状态的分界含水率为缩限。
4 、常用的土的颗粒分析试验有筛析法、密度计法两种方法。
粒径小于、等于60mm 且大于0.075mm 的土适宜用筛析法试验。
5 .中华人民共和国国家标准《土工试验方法标准》GB/T50123-1999 规定的液、塑限联合测定法中,液塑限联合测定仪的圆锥质量为76 g,锥角为___30°___度,试样杯内径为40 mm ,高度为30 mm 。
6 .直剪试验按不同的固结和排水条件可分为慢剪、快剪、固结快剪三种试验。
7 、常水头渗透试验适用于粗粒土,变水头渗透试验适用于细粒土。
我中心试验室主要进行变水头渗透试验。
8.《土工试验方法标准》GB/T50123-1999 规定:标准固结试验适用于饱和的粘土。
当只进行压缩时,允许用于非饱和土。
需要测定沉降速率、固结系数时,施加每一级压力后按一定的时间顺序测记试样的高度变化,至稳定为止。
不需要测定沉降速率时,则施加每级压力后24 小时测定试样高度变化作为稳定标准,只需测定压缩系数的试样,施加每级压力后,每小时变形达0.01 mm 时,测定试样高度变化作为稳定标准。
按此步骤逐级加压至试验结束。
二、名词解释(每题2分,共8 分):1 .液限的定义是流动状态与可塑状态间的分界含水量。
土的抗剪强度试验方法【中国地质大学(武汉)工程学院】抗剪强度指标c、φ值,是土体的重要力学性质指标,正确地测定和选择土的抗剪强度指标是土工计算中十分重要的问题。
土体的抗剪强度指标是通过土工试验确定的。
室内试验常用的方法有直接剪切试验、三轴剪切试验;现场原位测试的方法有十字板剪切试验和大型直剪试验。
一、直接剪切试验(一)试验仪器与基本原理直剪试验所使用的仪器称为直剪仪,按加荷方式的不同,直剪仪可分为应变控制式和应力控制式两种,前者是以等速水平推动试样产生位移并测定相应的剪应力;后者则是对试样分级施加水平剪应力,同时测定相应的位移。
目前常用的是应变控制式直剪仪(示意图)。
试验时,垂直压力由杠杆系统通过加压活塞和透水石传给土样,水平剪应力则由轮轴推动活动的下盒施加给土样。
土体的抗剪强度可由量力环测定,剪切变形由百分表测定。
在施加每一级法向应力后,匀速增加剪切面上的剪应力,直至试件剪切破坏。
将试验结果绘制成剪应力τ和剪切变形S的关系曲线(见图5-9)。
一般地,。
将曲线的峰值作为该级法向应力下相应的抗剪强度τf变换几种法向应力σ的大小,测出相应的抗剪强度τf。
在σ-τ坐标上,绘制曲线,即为土的抗剪强度曲线,也就是莫尔-库伦破坏包线,如图5-10所示。
(二)试验方法分类为了在直剪试验中能尽量考虑实际工程中存在的不同固结排水条件,通常采用不同加荷速率的试验方法来近似模拟土体在受剪时的不同排水条件,由此产生了三种不同的直剪试验方法,即快剪、固结快剪和慢剪。
(1)快剪。
快剪试验是在土样上下两面均贴以腊纸,在加法向压力后即施加水平剪力,使土样在3~5分钟内剪坏,由于剪切速率较快,得到的抗剪强度指标用c q 、φq表示。
(2)固结快剪。
固结快剪是在法向压力作用下使土样完全固结。
然后很快施加水平剪力,使土样在剪切过程中来不及排水,得到的抗剪强度指标用ccq 、φcq表示。
(3)慢剪。
慢剪试样是先让土样在竖向压力下充分固结,然后再慢慢施加水平剪力,直至土样发生剪切破坏。
三轴剪切试验第一节 概述三轴剪切试验被认为是测定土的抗剪强度的一种较完善的方法。
与直剪试验相比,三轴剪节试验有以下优点:1、能控制试验过程中试样的排水条件;2、能量测试样固结和排水过程中的孔隙水应力;3、试样内应力分布均匀。
三轴剪切试验能得到不同条件下土的抗剪强度指标和变形参数。
根据试验过程中排水条件的不同,将三轴试验分为不固结不排水剪(UU )、固结不排水剪(CU )和固结排水剪(CD )等三种类型。
第二节 试验原理和计算公式三轴剪切试试样为圆柱状如图11-1。
试验过程中测量以下参数:1、周围压力,2、竖向应力增量q,3、竖向变形量或竖向应变ε1,4、试样底部的孔隙水应力u,5、试样顶部接排水管量测试样排水量,6、反压力。
不同类型的三轴剪切试验加载过程如下:一、不固结不排水剪(UU )一组试验通常需四个试样,试验加载顺序如下:1、在每个试样的周围施加相同的初始固结应力,待其固结完成后,量测试样轴向变形量和体积变化;2、对各个试样分别施加不同的围压增量作用,在作用期间不允许试样固结排水,量测由产生的孔隙应力u=1u ∆;3、施加竖向偏应q(q 自零开始增加,至试样破坏时达到最大值qmax)。
施加q 的过程中也不允许试样排水。
在加q 的过程中,量测q 的数值、由q 产生的轴向应变和孔隙水应力u=21u u ∆+∆(2u ∆为由q 产生的孔隙水应力)。
值得注意的是,《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)及其它土工试验标准中规定,对于原状土UU 试验步骤为:施加围压在不排水条件下,量测由产生的孔隙水应力u ,即试样的303σσσ∆+=一次施加,且在作用下不排水,然后施加竖向偏应力q 至试样破坏为止,在加q 的过程中量测q 、轴向应变和孔隙水应力u 。
UU 试验在剪切过程中试样的应力状态为:总应力303301σσσσσσ∆+=+∆+=q (11-1)有效压力:31333/u u u ∆-∆-=-=σσσ (11-2)由UU 试验量测得到孔隙应力系数:⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆-+==∆-=∆=∆∆=---131231)1(σσσA A B B B A A q u u q u A u B (11-3)上列各式中:;,,,;.,;,,,2132133131u u u q u u q u ∆+∆=∆----∆∆+∆----∆∆---剪量过程中孔隙水应力产生的孔隙水应力增量分别为主应力增量分别为大主应力增量小小主应力和孔隙水应力分别为大主应力σσσσσσA ,.,,数分别为四个孔隙应力系-----B B A二、固结不排水剪(CU )先给四个试样施加不同的围压,让试样在作用下固结排水(该步骤为将施加初始固结应力和围压增量两步合并),在作用下试样固结完成后,施加轴向偏听偏应力q。
xxxxxx公司土工作业指导书直接剪切试验—固结快剪实施细则文件编号:版本号:编制:批准:生效日期:直接剪切试验—固结快剪实施细则1. 目的为了规范标准固结试验中的各个环节,特制定本细则。
2. 适用范围本试验方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。
3. 引用文件GB/T50123-1999 土工试验方法标准。
4. 检测设备本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定:1、应变控制式直剪仪:由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统组成。
2、环刀:内径61.8mm,高度20mm。
3、位移量测设备:量程为10mm,分度值为0.01mm的百分表;或准确度为全量程0.2%的传感器。
5.操作步骤进行:5.1试样的制备:5.1.1原状土试样制备:a.将原土样筒按标明的上下方向放置,剥去蜡封和胶带,开启土样筒取出土样。
检查土样结构,当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时,不应制备力学性质试验的试样。
b.根据试验要求用环刀切取试样时,应在环刀内壁涂一薄层凡士林,刃口向下放在土样上,将环刀垂直下压,并用切土刀沿环刀外侧切削土样,边压边削至土样高出环刀,根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样,擦净环刀外壁,称环刀和土的总质量。
c.切削试样时,应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述,对低塑性和高灵敏度的软土,制样时不得扰动。
d.测定试样的含水率和密度,取切下的余土测定土粒比重:对均质和含有机质的土样,宜采用天然含水率状态下代表性土样,供颗粒分析、界限含水率试验。
对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样,置于通风处凉干至可碾散为止。
对砂土和进行比重试验的土样宜在105~110℃温度下烘干,对有机质含量超过5%的土、含石膏和硫酸盐的土,应在65~70℃温度下烘干。
5.1.2扰动土试样的制备和试样的制样:试样的制备:a.将土样从土样筒或包装袋袋中取出,对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述,并将土样切成碎块,拌和均匀,取代表性土样测定含水率。
直接剪切试验—固结快剪实施细则1. 目的为了规范标准固结试验中的各个环节,特制定本细则。
2. 适用范围本试验方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。
3. 引用文件GB/T50123-1999 土工试验方法标准。
4. 检测设备本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定:1、应变控制式直剪仪:由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统组成。
2、环刀:内径61.8mm,高度20mm。
3、位移量测设备:量程为10mm,分度值为0.01mm的百分表;或准确度为全量程0.2%的传感器。
5.操作步骤进行:5.1试样的制备:5.1.1原状土试样制备:a.将原土样筒按标明的上下方向放置,剥去蜡封和胶带,开启土样筒取出土样。
检查土样结构,当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时,不应制备力学性质试验的试样。
b.根据试验要求用环刀切取试样时,应在环刀内壁涂一薄层凡士林,刃口向下放在土样上,将环刀垂直下压,并用切土刀沿环刀外侧切削土样,边压边削至土样高出环刀,根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样,擦净环刀外壁,称环刀和土的总质量。
c.切削试样时,应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述,对低塑性和高灵敏度的软土,制样时不得扰动。
d.测定试样的含水率和密度,取切下的余土测定土粒比重:对均质和含有机质的土样,宜采用天然含水率状态下代表性土样,供颗粒分析、界限含水率试验。
对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样,置于通风处凉干至可碾散为止。
对砂土和进行比重试验的土样宜在105~110℃温度下烘干,对有机质含量超过5%的土、含石膏和硫酸盐的土,应在65~70℃温度下烘干。
5.1.2扰动土试样的制备和试样的制样:试样的制备:a.将土样从土样筒或包装袋袋中取出,对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述,并将土样切成碎块,拌和均匀,取代表性土样测定含水率。
b、对均质和含有机质的土样,宜采用天然含水率状态下代表性土样,供颗粒分析、界限含水率试验。
xxxxxx公司土工作业指导书直接剪切试验—慢剪实施细则文件编号:版本号:编制:批准:生效日期:直接剪切试验—慢剪实施细则1. 目的为了规范标准固结试验中的各个环节,特制定本细则。
2. 适用范围本试验方法适用细粒土。
3. 引用文件GB/T50123-1999 土工试验方法标准。
4. 检测设备本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定:1、应变控制式直剪仪:由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统组成。
2、环刀:内径61.8mm,高度20mm。
3、位移量测设备:量程为10mm,分度值为0.01mm的百分表;或准确度为全量程0.2%的传感器。
5.操作步骤进行:5.1试样的制备:5.1.1原状土试样制备:a.将原土样筒按标明的上下方向放置,剥去蜡封和胶带,开启土样筒取出土样。
检查土样结构,当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时,不应制备力学性质试验的试样。
b.根据试验要求用环刀切取试样时,应在环刀内壁涂一薄层凡士林,刃口向下放在土样上,将环刀垂直下压,并用切土刀沿环刀外侧切削土样,边压边削至土样高出环刀,根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样,擦净环刀外壁,称环刀和土的总质量。
c.切削试样时,应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述,对低塑性和高灵敏度的软土,制样时不得扰动。
d.测定试样的含水率和密度,取切下的余土测定土粒比重:对均质和含有机质的土样,宜采用天然含水率状态下代表性土样,供颗粒分析、界限含水率试验。
对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样,置于通风处凉干至可碾散为止。
对砂土和进行比重试验的土样宜在105~110℃温度下烘干,对有机质含量超过5%的土、含石膏和硫酸盐的土,应在65~70℃温度下烘干。
5.1.2扰动土试样的制备和试样的制样:试样的制备:a.将土样从土样筒或包装袋袋中取出,对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述,并将土样切成碎块,拌和均匀,取代表性土样测定含水率。
直剪快剪试验方法和经验综述【摘要】根据笔者长期的经验积累,论述了直剪快剪试验适用性及难以替代性,说明了实践中法向应力范围的选择、对极限强度值的处理和对指标值的判定,说明了原状土的扰动形式和对强度指标的影响。
【关键词】直剪快剪;法向应力;内摩擦角;凝聚力;指标;判定一、直剪快剪的适用性的判定在土的室内强度试验中,直剪快剪最大的优点是简单、便捷和快速,适于大批量试验,这一优点是其他方法无法替代的。
而最大缺点是不能不效地控制排水条件,因此,gb/t50123-1999《土工试验方法标准》(p113)指出,直剪快剪试验“适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土”,但以此条件,能够适用的恐怕只有粘土(ip>17)了,几乎全部的粉质粘土(10<ip≤17)、粉土(ip≤10)、粉砂~中砂等基本上都不在适用范围之内。
对于中砂-粉砂和一部分粉土来说,虽然三轴压缩试验可以控制排水条件,但由于土质粘性小、脆性大,很难成功制作符合试验要求的原状试件,因此也就难于适用三轴试验。
由于同样原因也不适用于单轴抗压强度试验。
如果排除直剪试验的适用性,在室内条件下难于取得强度指标。
既然已知砂土和粉土在直剪过程中迅速排水,那么充分估计排水条件下对强度指标的影响,就可以给出较符合实际含水条件的强度指标,至少可以对强度给出定性判断。
我们知道,砂土、粉土在直剪过程中因迅速排水,致使强度指标偏大。
如果确定偏大幅度,也就可以求得更接近于地层条件的强度指标。
在干密度不变情况下,饱和砂土的内摩擦角φ比风干砂土小1°~2°,可据此在取值时把内摩擦角φ降低1°~2°即可得到更接近地层条件的强度值。
由此可以看出,对砂土来说,强度主要是由摩擦阻力,排水条件对砂土摩擦阻力影响是有限的。
对于粉土和塑性指数较低的粉质粘土(ip<13)来说,排水对强度指标的影响较砂土大,根据经验,差异约为2°~4°。
土工作业指导书直接剪切试验—快剪实施细则文件编号:版本号:编制:批准:生效日期:直接剪切试验—快剪实施细则1. 目的为了规范标准固结试验中的各个环节,特制定本细则。
2. 适用范围本试验方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。
3. 引用文件GB/T50123-1999 土工试验方法标准。
4. 检测设备本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定:1、应变控制式直剪仪:由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统组成。
2、环刀:内径61.8mm,高度20mm。
3、位移量测设备:量程为10mm,分度值为0.01mm的百分表;或准确度为全量程0.2%的传感器。
5.操作步骤进行:5.1试样的制备:5.1.1原状土试样制备:a.将原土样筒按标明的上下方向放置,剥去蜡封和胶带,开启土样筒取出土样。
检查土样结构,当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时,不应制备力学性质试验的试样。
b.根据试验要求用环刀切取试样时,应在环刀内壁涂一薄层凡士林,刃口向下放在土样上,将环刀垂直下压,并用切土刀沿环刀外侧切削土样,边压边削至土样高出环刀,根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样,擦净环刀外壁,称环刀和土的总质量。
c.切削试样时,应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述,对低塑性和高灵敏度的软土,制样时不得扰动。
d.测定试样的含水率和密度,取切下的余土测定土粒比重:对均质和含有机质的土样,宜采用天然含水率状态下代表性土样,供颗粒分析、界限含水率试验。
对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样,置于通风处凉干至可碾散为止。
对砂土和进行比重试验的土样宜在105~110℃温度下烘干,对有机质含量超过5%的土、含石膏和硫酸盐的土,应在65~70℃温度下烘干。
5.1.2扰动土试样的制备和试样的制样:试样的制备:a.将土样从土样筒或包装袋袋中取出,对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述,并将土样切成碎块,拌和均匀,取代表性土样测定含水率。