石家莊鐵路職業技術學院土力學土的抗剪強度試驗土的常用抗剪強度試驗室內試驗：直接剪切試驗三軸剪切試驗無側限抗壓強度試驗現場原位試驗：十字板剪切試驗1.直接剪切試驗（1）試驗目的（2）試驗原理測定土的抗剪強度指標：內摩擦角和黏聚力。試驗原理就是庫倫定律，內摩擦角和黏聚力與抗剪強度之間的關系可用庫侖公式表示，即：1.直接剪切試驗（3）儀器設備應變控制式直剪儀示意圖等應變直剪儀包括剪切盒、量力環、百分表等。1.直接剪切試驗（4）試驗步驟②將土樣裝入剪切盒；③儀器調平；①試樣制備；④將剪切盒放在剪切儀上，施加豎直荷載；1.直接剪切試驗（4）試驗步驟⑤施加水平荷載直至土樣破壞；⑥取出剪壞土樣，換土樣，施加不同豎直荷載，重復以上步驟。本試驗共需4塊試樣，所加豎直荷載分別為100、200、300、400kPa。1.直接剪切試驗（5）加載終止的標準：圖1線表示隨著加載的推移百分表讀數出現峰值，然后開始后退，這個時候要保證剪切位移超過4mm，讀數取峰值；圖2線沒有峰值，加載至剪切位移為6mm時停機，取剪切位移4mm時的讀數。剪切位移△l(mm)剪應力

（kPa)

216mm法向應力為定值時，施加剪應力，一般有兩種破壞形式：1.直接剪切試驗（6）計算及繪圖橫縱坐標取相同比例，繪制τf-

視測直線，測得土的抗剪強度指標。計算各級荷載下試樣的抗剪強度1.直接剪切試驗（7）直剪試驗優缺點優點：缺點：儀器構造簡單，試樣的制備和安裝方便，易于操作。①剪切破壞面固定為上下盒之間的水平面不符合實際情況，不一定是土樣的最薄弱面。1.直接剪切試驗（7）直剪試驗優缺點缺點：②試驗中不能嚴格控制排水條件，對透水性強的土尤為突出，不能量測土樣的孔隙水壓力。③上下盒的錯動，剪切過程中試樣剪切面積逐漸減小，剪切面上的正應力和剪應力分布不均勻。2.三軸剪切試驗（1）試驗目的測定土的抗剪強度指標：內摩擦角和黏聚力。（2）試驗儀器應變控制式三軸儀組成：壓力室加壓系統量測系統2.三軸剪切試驗（3）試驗步驟

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3△△①土樣制備與飽和②將土樣安裝到壓力室中③施加周圍壓力④施加豎向壓力直至土樣破壞⑤更換土樣重復步驟2-42.三軸剪切試驗（4）結果處理取3～4個不同的土樣，分別施加不同的周圍壓力

3，施加豎直荷載進行剪切，得到3～4個不同的極限應力圓，繪出各應力圓的公切線即為土的抗剪強度包線，量出土的抗剪強度指標c、Φ。2.三軸剪切試驗（5）三軸試驗優缺點優點：①試驗中能嚴格控制試樣排水條件，量測孔隙水壓力，了解土中有效應力變化情況。②試樣中的應力分布比較均勻2.三軸剪切試驗（5）三軸試驗優缺點缺點：①試驗儀器復雜，操作技術要求高，試樣制備較復雜。②試驗在

2=

3的軸對稱條件下進行，與土體實際受力情況可能不符3.無側限壓縮試驗無側限抗壓強度試驗是三軸剪切試驗的特例，對試樣不施加周圍壓力，即

3=0，只施加軸向壓力直至發生破壞，試樣在無側限壓力條件下，剪切破壞時試樣承受的最大軸向壓力qu，稱為無側限抗壓強度。ququ3.無側限壓縮試驗（1）試驗目的測定無側限抗壓強度qu和靈敏度St（2）適用條件在自重作用下不發生變形的飽和黏土（3）儀器設備無側限壓縮儀3.無側限壓縮試驗（4）試驗步驟①制備土樣②將土樣安裝上下加圧板中④取峰值作為無側限抗壓強度qu

，無峰值取ε=15%所對應值。③轉動手輪施加豎向壓力⑤測重塑土的無側限抗壓強度3.無側限壓縮試驗（5）結果處理3.無側限壓縮試驗（5）結果處理靈敏度：原狀土無側限抗壓強度與原土結構完全破壞的重塑土的無側限抗壓