直接剪切试验报告文档格式.doc
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图7-1应变控制式直剪仪
1—轮轴;
2—底座;
3—透水石;
4—测微表;
5—活塞;
6—上盒;
7—土样;
8—测微表;
9—量力环;
10—下盒
2、测力计。
采用应变圈,量表为百分表。
3、环刀。
内径6.18cm,高2.0cm。
4、其他。
切土刀、钢丝锯、滤纸、毛玻璃板、凡士林等。
三、操作步骤
1、将试样表面削平,用环刀切取试件,测密度,每组试验至少取四个试样,各级垂直荷载的大小根据工程实际和土的软硬程度而定,一般可按100kPa,200kPa,300kPa,400kPa(即1.0kg/cm2,2.0kg/cm2,3.0kg/cm2,4.0kg/cm2)施加。
2、检查下盒底下两滑槽内钢珠是否分布均匀,在上下盒接触面上涂抹少许润滑油,对准剪切盒的上下盒,插入固定销钉,在下盒内顺次放洁净透水石一块及湿润滤纸一张。
3、将盛有试样的环刀平口朝下,刀口朝上,在试样面放湿润滤纸一张及透水石一块,对准剪切盒的上盒,然后将试样通过透水石徐徐压入剪切盒底,移去环刀,并顺次加上传压板及加压框架。
4、在量力环的安装水平测微表,装好后应检查测微表是否装反,表脚是否灵活和水平,然后按顺时针方向徐徐转动手轮,使上盒两端的钢珠恰好与量力环按触(即量力环中测微表指针被触动)。
5、顺次小心地加上传压板、钢珠,加压框架和相应质量的砝码(避免撞击和摇动)。
6、施加垂直压力后应立即拔去固定销(此项工作切勿忘记)。
开动秒表,同时以每分钟4~12转的均匀速度转动手轮(学生可用6转/分),转动过程不应中途停顿或时快时慢,使试样在3~5分钟内剪破,手轮每转一圈应测记测微表读数一次,直至量力环中的测微表指针不再前进或有后退,即说明试样已经剪破,如测微表指针一直缓慢前进,说明不出现峰值和终值,则试验应进行至剪切变形达到4mm(手轮转20转)为止。
7、剪切结束后,吸去剪切盒中积水,倒转手轮,尽快移去砝码,加压框架,传压板等,取出试样,测定剪切面附近土的剪后含水率。
8、另装试样,重复以上步骤,测定其它三种垂直荷载(200kPa,300kPa,400kPa)下的抗剪强度。
四、成果整理
1、按式(7-1)计算抗剪强度:
(7-1)
式中R—量力环中测微表最大读数,或位移4mm时的读数。
精确至0.01mm。
C—量力环校正系数,(N/mm2/0.01mm)。
2、按式(7-2)计算剪切位移:
(7-2)
式中0.2—手轮每转一周,剪切盒位移0.2mm;
n—手轮转数。
3、制图
(1)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的关系曲线,如试验图7-2所示。
取曲线上剪应力的峰值为抗剪强度,无峰值时,取剪切位移4mm所对应的剪应力为抗剪强度。
(2)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关系曲线(图7-3),直线的倾角为土的内摩擦角,直线在纵坐标上的截距为土的粘聚力。
图7-2τ~△L曲线
τ(N/mm2)
△L(mm)
P4
P3
P2
P1
p(kpa)
图7-3τ~p直线
4、
实验记录与表格
直接剪切试验记录
试样面积(cm2)
30
垂直压力p(kPa)
100
200
300
400
量力环最大变形R(0.01mm)
41.7
69.1
96.7
124.4
量力环号数
A9689
量力环系数C(Kpa/0.01mm)
1.867
抗剪强度(Kpa)
77.85
129.01
180.54
232.25
抗剪强度指标
C=26.383kpa,=27.23°
五、实验分工及体会
实验分工:
在实验前,我们组的两名同学到实验室外取土样,两名同学在实验室内组装、清理实验仪器。
土样取好后,组内成员按照师兄的讲解以及实验仪器说明书上的步骤进行实验。
实验过程中,一名同学负责旋转手轮,一名同学负责读秒,一名同学负责记录实验数据,另外一名同学在旁待命。
因为实验中需用到四组土样,所以每位同学都一次的休息时间。
实验体会:
与前两次实验相比,本次实验并不难。
虽然需要进行实验的土样较多(4组),但每组所需时间都不是很长。
我认为,实验的关键是要在转动手轮的过程中记录数据,并且相对较准确地判断出土样是否破坏。
前一点相对较容易,因为每组都有至少四名成员,只要分工合理,就可以保证读数的准确性;
但后一点相对较难,虽然实验前师兄说,当读数明显变小的时候就可以认为土样已经破坏,但在实际操作过程中,读数并没有出现明显变小的阶段,只是在某一数值之间来回浮动,这也对我们的第一组土样的实验造成了一些困难。
但后来我们发现了读数变化的规律,很好地解决了这个问题。
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