实验五：直剪试验 一、试验原理 当地基上施加外荷载后，如取出一单元体来分析时，在单元体任意角度a的平面上（主 应力面除外，作用着法向应力和剪应力 而剪应 力有使作用面以上土体向左滑动的趋势。因此，寸 额粒之间的阻力便要阻止它滑动，这阻力称为抗剪 强度ta 因此，剪应力和抗剪强度r在不同的荷载作用 下有可能出现下列三种情况： .n 当荷载较小时，<，土体尚处于弹性压缩阶 段，土体内尚未形成剪切滑动面： 6 63 (2)当荷载继续增加，使=，这时土体内已开 始形成剪切滑动面：但尚未滑动而是处于极限平衡 m 状态。从理论上说只要外载稍有增加， 土体内某面 m-n上便开始剪切滑动 H冊 (3)如荷载继续加大，使>，这时剪应力超过士 的抗剪强度（实际这是不可能的，因当t>时土中 出1一1 应力将重分配)，直至在土体内某一面上的剪应力大 于抗剪强度时，便形成了剪切滑动面，使土体沿滑动面滑动 而在工程上所关心的是土体在什么情况下处于极限平衡状态，如何求得土的抗剪强度 剪切试验便是解决这个问题 可在同 种土样上施加不同的法向力，进行剪切， 将剪 破坏时的剪应力作为土的抗剪强度。按照库伦定律，剪应力与法向应力近似成线性关系。因 此可根据不同的法向应力和相应的抗剪强度得τ~o曲线。同时该曲线可用直线来代替，在直 线上任意一点的纵坐标表示在土体内某一个平面处于极限平衡状态时土的抗剪强度。 二、试验目的 1、掌握应变控制式直剪仪快剪的操作方法： 2、侧定土样在不同正压力下的抗剪强度并确定土的内摩擦角和内聚力： 3、巩固抗剪强度的理论概念。 三、试验设备 1、应变控制式直剪仪 2、测微表（量程10mm,精度0.01m)、秒表 3、切土环刀、切土刀、铝盒、滤纸等。 四、试验步骤： 1、取下加压框架 了解剪刀盒的构造。剪刀盒分上 、下盒： 下盒放在钢珠滑槽上，下盒 中有一内圈，中间圆孔直径与上盒孔径相同，土样放在中间。上盒侧面有传压块及钢珠，使 其顶在测力环上。剪切前为了固定上下盒，用固定插销销住。 2、将下盒内圈对准放入下盒。在下盒内圈孔中放一透水石并在上面放一张腊纸，防止水 分散失（如排水剪时放滤纸）。套上土盒，并插入周定插销，使上、下盒暂时不能相对位移。 3、将切有土样的环刀刃口向 反放在土盒上（切 方法同前 土要测定容重〉 并使环刀顶边嵌入上盒顶面的浅槽中对准孔位。在环刀上面的士面上，放一张腊纸后，用推 实验五：直剪试验 一、试验原理 当地基上施加外荷载后，如取出一单元体来分析时，在单元体任意角度 a 的平面上（主 应力面除外），作用着法向应力σn和剪应力τn,而剪应 力有使作用面以上土体向左滑动的趋势。因此，土 颗粒之间的阻力便要阻止它滑动，这阻力称为抗剪 强度τf。 因此，剪应力τn和抗剪强度τf在不同的荷载作用 下有可能出现下列三种情况： ⑴当荷载较小时，τn<τf，土体尚处于弹性压缩阶 段，土体内尚未形成剪切滑动面； ⑵当荷载继续增加，使τn＝τf，这时土体内已开 始形成剪切滑动面；但尚未滑动而是处于极限平衡 状态。从理论上说只要外载稍有增加，土体内某面 m-n 上便开始剪切滑动。 ⑶如荷载继续加大，使τn>τf，这时剪应力超过土 的抗剪强度（实际这是不可能的，因当τn>τf 时土中 应力将重分配），直至在土体内某一面上的剪应力大 于抗剪强度时，便形成了剪切滑动面，使土体沿滑动面滑动。 而在工程上所关心的是土体在什么情况下处于极限平衡状态，如何求得土的抗剪强度。 剪切试验便是解决这个问题，可在同一种土样上施加不同的法向力，进行剪切，将剪切 破坏时的剪应力作为土的抗剪强度。按照库伦定律，剪应力与法向应力近似成线性关系。因 此可根据不同的法向应力和相应的抗剪强度得τf～σn曲线。同时该曲线可用直线来代替，在直 线上任意一点的纵坐标表示在土体内某一个平面处于极限平衡状态时土的抗剪强度。 二、试验目的 1、掌握应变控制式直剪仪快剪的操作方法； 2、测定土样在不同正压力下的抗剪强度并确定土的内摩擦角和内聚力； 3、巩固抗剪强度的理论概念。 三、试验设备 1、应变控制式直剪仪 2、测微表（量程 10mm，精度 0.01mm）、秒表 3、切土环刀、切土刀、铝盒、滤纸等。 四、试验步骤： 1、取下加压框架，了解剪刀盒的构造。剪刀盒分上、下盒，下盒放在钢珠滑槽上，下盒 中有一内圈，中间圆孔直径与上盒孔径相同，土样放在中间。上盒侧面有传压块及钢珠，使 其顶在测力环上。剪切前为了固定上下盒，用固定插销销住。 2、将下盒内圈对准放入下盒。在下盒内圈孔中放一透水石并在上面放一张腊纸，防止水 分散失（如排水剪时放滤纸）。套上土盒，并插入固定插销，使上、下盒暂时不能相对位移。 3、将切有土样的环刀刃口向上，反放在土盒上（切土方法同前，切好的土要测定容重）， 并使环刀顶边嵌入上盒顶面的浅槽中对准孔位。在环刀上面的土面上，放一张腊纸后，用推