15.2 快剪试验
15.2.1 快剪试验应按下列步骤进行:
1 对准上下剪切盒,插入固定销,在下盒内放不透水板及塑料薄膜。将装有试样的环刀平口向下,刃口向上,对准剪切盒口,在试样顶面放塑料薄膜和不透水板,然后将试样徐徐推入剪切盒内,移去环刀。
2 转动手轮使上盒前端钢珠刚好与测力计接触,顺次加上加压盖板、钢珠、垂直加荷框架,调整测力计读数为零,测记起始读数。
3 应按本规程第15.1.2条的规定施加各级垂直压力。饱和试样或工程要求浸水的试样,在施加垂直压力后,应向盒内注水,水面与盒面上缘齐平。
4 施加垂直压力后,拔去固定上下剪切盒的销钉,以0.8mm/min~1.2mm/min的剪切速率进行剪切,使试样在3min~5min内剪损。如测力计的读数达到稳定,或有显著后退,表示试样已剪损,宜剪切至剪切位移达4mm处。当剪切过程中测力计的百分表读数无峰值时,应剪切至剪切位移达6mm时停机。
5 试样剪切结束后,反转手轮,卸除垂直压力及加荷框架,取下传压板,吸去盒内积水,取出试样,描述剪切面情况。需要时测定试样含水率。
15.2.2 剪应力应按下式计算,结果应精确至1kPa。
式中:τ——剪应力(kPa);
C1——测力计率定系数(kPa/0.01mm);
R——测力计百分表读数(0.01mm)。
15.2.3 在直角坐标纸上,以剪应力为纵坐标,剪切位移为横坐标,绘制剪应力与剪切位移关系曲线(图15.2.3)。选取剪应力与剪切位移关系曲线上的峰值点或稳定值作为抗剪强度。如无明显峰值时,则取剪切位移等于4mm所对应的剪应力作为抗剪强度。图15.2.3中P1、P2、P3、P4为相应的垂直压力。
图15.2.3 剪应力与剪切位移关系曲线
15.2.4 抗剪强度应按下式计算,结果应精确至1kPa:
式中:S——抗剪强度(kPa);
Rf——试样剪损时测力计百分表读数(0.01mm)。
15.2.5 在直角坐标纸上,以抗剪强度为纵坐标,垂直压力为横坐标,绘制抗剪强度与垂直压力的关系曲线(图15.2.5)。此关系曲线为实测各点的一视测的平均直线,即为抗剪强度线。直线的倾角为土的内摩擦角φ,直线在纵坐标轴上的截距为土的黏聚力c。
图15.2.5 抗剪强度与垂直压力的关系曲线
15.2.6 内摩擦角φ及黏聚力c应按下列公式计算:
式中:φ——内摩擦角(°),精确至0.1°;
C——黏聚力(kPa);
P——垂直压力(kPa);
k′——每组试样数。
15.2.7 快剪试验记录应按表15.2.7填列。
表15.2.7 直接剪切试验记录表
续表15.2.7