YS/T 5225-2016土工试验规程
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16 反复直剪强度试验

16.0.1 本试验适用于黏性土和泥化夹层。

16.0.2 本试验所采用的主要仪器设备应符合下列规定:

1 应变控制式反复直剪仪(图16.0.2)主要包括:剪切盒、垂直加荷设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统、剪切变速设备、剪切反推装置和可逆电动机。

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图16.0.2 应变控制式反复直剪仪示意图

1—垂直变形位移计;2—加荷框架;3—试样;4—连接件;
5—推动轴;6—剪切盒;7—限制连接件;8—测力计

2 仪器设备的其他要求应符合本规程第15.1.4条第2款~第4款的规定。

16.0.3 反复直剪强度试验应按下列步骤进行:

1 本试验的试样制备应符合下列规定:

1)对于有软弱面的原状土,应先确定土样中软弱面的位置,再平行土体软弱面整平土样两端,用环刀切取试样,当切到软弱面后向下切10mm,使软弱面位于试样高度的中部,密度较低的试样,下半部应略大于10mm。

2)对于无软弱面的原状土样,应按本规程第3.2.4条的规定进行。

3)对于泥化夹层或滑坡层面,无法取得原状土样时,可刮取夹层或层面上的土样,加纯水制备成10mm液限状态的土膏,分层填入环刀内,边填边排气,不应使试样中留有空隙,填满后用平口刀刮平两端,称试样质量,准确至0.1g。同一组试样间的密度的差值不宜大于0.02g/cm3,当不符合要求时,应重新制备。并取软弱面上的土样测定含水率。

4)对于其他扰动土试样制备应按本规程第3.2.5条的规定进行。

5)当试样需要饱和时,应按本规程第3.3.1条~第3.3.5条的规定进行。

2 试样安装、固结排水应按本规程第15.2.1条第1款、第2款的规定进行。

3 拔去固定销,启动电动机正向开关,以0.02mm/min(粉土采用0.06mm/min)的剪切速度进行剪切,试样每产生剪切位移0.2mm~0.4mm测记测力计和位移读数,当剪应力超过峰值后,按剪切位移0.5mm测读一次,直至最大位移达8mm~10mm停止剪切。

4 第一次剪切完成后,启动反向开关,将剪切盒退回原位,插入固定销,反推速率应小于0.6mm/min。如试样坚硬,也可用刀、锯等工具先切割成一个剪切面再反推。

5 重复本条第3款、第4款的步骤进行第二次剪切,如此反复剪切多次,直至最后两次剪切时测力计读数接近为止,关闭电动机。对粉质黏土,需剪切5次~6次,总剪切位移量达40mm~50mm;对黏质土需剪切3次~4次,总剪切位移量达30mm~40mm。

6 剪切结束,吸去盒中积水,卸除压力,取出试样,描述剪切面破坏情况,取剪切面上的试样测定剪后含水率。

16.0.4 剪应力应按式(15.2.2)进行计算。

16.0.5 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16.0.5)。取曲线上最后稳定时的剪应力为残余抗剪强度。

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图16.0.5 剪应力与剪切位移关系曲线

16.0.6 抗剪强度与垂直压力的关系曲线(图16.0.6)应按本规程第15.2.5条的规定进行绘制。

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图16.0.6 抗剪强度与垂直压力关系曲线

16.0.7 残余内摩擦角φr和残余黏聚力Cr应按本规程第15.2.6条的规定进行确定。

16.0.8 反复直剪强度试验记录应按表15.2.7填列。