1.土的界限含水率試驗(yàn)巖土工程分析評(píng)價(jià)界限含水率試驗(yàn)在日常生活中，常常遇到雨天土路泥濘不堪，而久晴后土路異常堅(jiān)硬。這表明土的工程性質(zhì)與它的含水率密切相關(guān)。工程上根據(jù)含水率的增加使黏性土由硬變軟的過(guò)程，將其劃分為堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑和流塑等幾種基本物理狀態(tài)。黏性土由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的含水率，稱為界限含水率，它對(duì)黏性土的分類及工程性質(zhì)評(píng)價(jià)有重要意義。界限含水率定義界限含水率試驗(yàn)的目的是測(cè)定細(xì)粒土的液限、塑限，用以對(duì)黏性土進(jìn)行分類，判斷土的狀態(tài)，供設(shè)計(jì)施工使用。試驗(yàn)方法有液塑限聯(lián)合測(cè)定法、碟式儀液限法、搓滾塑限法、縮限試驗(yàn)等，這里主要介紹液塑限聯(lián)合測(cè)定法。液塑限聯(lián)合測(cè)定法是根據(jù)圓錐儀的圓錐入土深度與土的含水率在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上的線性關(guān)系特性來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。圓錐質(zhì)量為76g的液塑限聯(lián)合測(cè)定儀圓錐下沉深度為17mm所對(duì)應(yīng)的含水率即為液限，圓錐下沉深度為2mm所對(duì)應(yīng)的含水率即為塑限?？筛鶕?jù)試驗(yàn)結(jié)果在對(duì)數(shù)坐標(biāo)上繪制的含水率-圓錐入土深度圖查得試樣的液限和塑限。試驗(yàn)?zāi)康暮头椒〝_動(dòng)土試樣制備試驗(yàn)適用范圍土的粒徑小于0.5mm以及有機(jī)質(zhì)含量不大于干土質(zhì)量5%的土。（1）將土填入盛土杯中時(shí)，應(yīng)使空氣逸出，使土中無(wú)氣泡存留。（2）試驗(yàn)前，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)錐尖涂薄層凡士林；試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)取下標(biāo)準(zhǔn)錐，用衛(wèi)生紙或布擦干，放在干燥處。（3）從杯中取土樣進(jìn)行含水率測(cè)試時(shí)，須將沾有凡士林的土棄掉再取樣。（4）每個(gè)含水率試樣設(shè)3個(gè)測(cè)點(diǎn)，取其平均值作為該含水率所對(duì)應(yīng)土的圓錐入土深度若3點(diǎn)的入土深度相差太大，則須重新測(cè)試。（5）76g錐下沉深度17mm時(shí)的含水率為液限，下沉深度10mm時(shí)的含水率為10mm液限。當(dāng)確定土的液限值用于了解土的物理性質(zhì)及塑性土分類時(shí)，應(yīng)采用碟式儀法或17m時(shí)的含水率確定液限；按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007）確定黏性土承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，按10mm液限計(jì)算塑性指數(shù)和液性指數(shù)。注意事項(xiàng)（1）工程實(shí)踐中，塑性指數(shù)的大小說(shuō)明了土的什么特性？（2）采用液塑限聯(lián)合測(cè)定法測(cè)定液限時(shí)，如何將試樣緊密地裝入試樣杯？若試樣中存在氣泡，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有何影響？（3）試驗(yàn)中，為什么要剔除粒徑大于0.5mm的顆粒？若測(cè)前，錐體上未涂薄層潤(rùn)滑油脂，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有何影響？探索和思考1.試驗(yàn)原理液塑限聯(lián)合測(cè)定法是根據(jù)圓錐儀的圓錐入土深度與土的含水率在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上的線性關(guān)系特性來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。圓錐質(zhì)量為76g的液塑限聯(lián)合測(cè)定儀圓錐下沉深度為17mm所對(duì)應(yīng)的含水率即為液限，圓錐下沉深度為4mm所對(duì)應(yīng)的含水率即為塑限?？筛鶕?jù)試驗(yàn)結(jié)果在對(duì)數(shù)坐標(biāo)上繪制的含水率-圓錐入土深度圖查得試樣的液限和塑限。2.儀器設(shè)備1.液塑限聯(lián)合測(cè)定儀（圖1.11-1、圖1.11-2）：應(yīng)包括帶標(biāo)尺的圓錐儀、電磁鐵、顯示屏、控制開(kāi)關(guān)和試樣杯。圓錐儀質(zhì)量為76g，錐角為30°；讀數(shù)顯示宜采用光電式、游標(biāo)式和百分表式。2.試樣杯：直徑40~50mm；高30~40mm。3.天平：稱量200g，分度值0.01g。4.篩：孔徑0.5mm。5.其他：烘箱、干燥缸、鋁盒、調(diào)土刀、凡士林。3.操作步驟1.天然含水率土樣制備液塑限聯(lián)合試驗(yàn)宜采用天然含水率的土樣制備試樣，也可用風(fēng)干土制備試樣。當(dāng)采用天然含水率的土樣時(shí)，剔除粒徑大于0.5mm的顆粒，再分別按接近液限、塑限和二者的中間狀態(tài)制備不同稠度的土膏，靜置濕潤(rùn)。靜置時(shí)間可視原含水率的大小而定。2.風(fēng)干土樣制備當(dāng)采用風(fēng)干土樣時(shí)，取過(guò)0.5mm篩的代表性土樣約200g，分成3份，分別放入3個(gè)盛土皿中，加入不同數(shù)量的蒸餾水，使其分別達(dá)到接近液限、塑限和二者的中間狀態(tài)的含水率，調(diào)成均勻土膏，放入密封的保濕缸中，靜置24h。3.填入試樣杯將制備好的土膏用調(diào)土刀充分調(diào)拌均勻，密實(shí)地填入試樣杯中，使空氣逸出。高出試樣杯的余土用刮土刀刮平，將試樣杯放在儀器底座上。3.操作步驟4.測(cè)前準(zhǔn)備取圓錐儀，在錐體上涂以薄層潤(rùn)滑油脂，接通電源，使電磁鐵吸穩(wěn)圓錐儀。當(dāng)使用游標(biāo)式或百分表式時(shí)，提起錐桿，用旋鈕固定。5.測(cè)圓錐下沉深度和含水率調(diào)節(jié)屏幕準(zhǔn)線，使初讀數(shù)為零。調(diào)節(jié)升降座，使圓錐儀錐角接觸試樣面，指標(biāo)燈亮?xí)r錐在自重下沉入試樣內(nèi)，當(dāng)使用游標(biāo)式或百分表式時(shí)用手扭動(dòng)旋扭，松開(kāi)錐桿，經(jīng)5s后測(cè)讀圓錐下沉深度。然后取出試樣杯，挖去錐尖人土處的潤(rùn)滑油脂，取錐體附近的試樣不等于10g，放入稱量盒內(nèi)，稱量，準(zhǔn)確至0.01g，測(cè)定含水率。6.測(cè)試其余2個(gè)試樣應(yīng)按3~5的測(cè)試方法，測(cè)試其余2個(gè)試樣的圓錐下沉深度和含水率。4.試驗(yàn)成果整理1.繪制圓錐下沉深度與含水率關(guān)系曲線以含水率為橫坐標(biāo)，圓錐下沉深度為縱坐標(biāo)，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制關(guān)系曲線。三點(diǎn)不在一直線（圖1.11-3中的A線）。當(dāng)三點(diǎn)不在一直線上，通過(guò)高含水率的一點(diǎn)與其余兩點(diǎn)連成一條直線，在圓錐下沉深度為2mm處查得相應(yīng)的含水率，當(dāng)兩個(gè)含水率的差值小于2%時(shí)應(yīng)以該兩點(diǎn)含水率的平均值與高含水率的點(diǎn)連成一線（圖1.11-3中的B線）當(dāng)兩個(gè)含水率的差值不小于2%時(shí)，應(yīng)補(bǔ)做試驗(yàn)。4.試驗(yàn)成果整理2.查圖得液限、塑限通過(guò)圓錐下沉深度與含水率關(guān)系圖，查得下沉深度為17mm時(shí)所對(duì)應(yīng)的含水率為液限，下沉深度為10mm所對(duì)應(yīng)的含水率為10mm液限；查得下沉深度為2mm所對(duì)應(yīng)的含水率為塑限，以百分?jǐn)?shù)表示，準(zhǔn)確至0.1%。3.塑性指數(shù)和液性指數(shù)應(yīng)按下列公式計(jì)算： （1.11-1）

（1.11-2）4.試驗(yàn)成果整理4.液塑限聯(lián)合試驗(yàn)記錄表，見(jiàn)表1.11-1。2.土的擊實(shí)試驗(yàn)巖土工程分析評(píng)價(jià)擊實(shí)試驗(yàn)擊實(shí)試驗(yàn)是利用標(biāo)準(zhǔn)化的錘擊試驗(yàn)裝置獲得土的含水率與密度之間的關(guān)系曲線，從而確定土的最大干密度和最優(yōu)含水率的一種試驗(yàn)方法。概述擊實(shí)試驗(yàn)的目的就是模擬施工現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)條件，測(cè)定試驗(yàn)土在一定擊實(shí)次數(shù)下的最大干密度和相應(yīng)的最優(yōu)含水率，為在一定的施工條件下控制填土達(dá)到設(shè)計(jì)所要求壓密度提高壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。在施工中，經(jīng)常需要測(cè)量土的壓實(shí)度，用以控制現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量，所以擊實(shí)試驗(yàn)是施工現(xiàn)場(chǎng)重要的試驗(yàn)項(xiàng)目。試驗(yàn)?zāi)康暮头椒〝_動(dòng)土試樣制備試驗(yàn)適用范圍本試驗(yàn)適用于粒徑應(yīng)小于20mm的土樣。（1）在擊實(shí)完成后，超出擊實(shí)筒頂?shù)脑嚇痈叨葢?yīng)小于6mm。（2）本試驗(yàn)一般不重復(fù)使用土樣。（3）兩次平行試驗(yàn)最大干密度的差值應(yīng)不超過(guò)0.05g/cm3。試驗(yàn)要求（1）土樣制備方法不同，所得擊實(shí)試驗(yàn)成果也不同。最大干密度以烘干土最大，風(fēng)干土次之，天然土最小。這種現(xiàn)象在黏土中表現(xiàn)最明顯，黏粒含量越大，烘干對(duì)黏土中膠質(zhì)性質(zhì)影響越大，最大干密度影響也越大，故黏土一般不宜用烘干土備樣。擊實(shí)試驗(yàn)中采用天然土或風(fēng)干土試樣更合理。（2）所謂擊實(shí)關(guān)系曲線是指在某一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的單位擊實(shí)功能（能量）下，土的干密度與含水率的關(guān)系曲線。如果余土高度等于零（理想狀況），擊實(shí)曲線就是一條標(biāo)準(zhǔn)功能的等功能曲線。否則，就不是一條等功能曲線。為了保證試驗(yàn)準(zhǔn)確度，余土高度不得超過(guò)6mm，否則試驗(yàn)無(wú)效。（3）試樣制備中，灑水后的土樣，須經(jīng)過(guò)充分的浸潤(rùn)后再進(jìn)行試驗(yàn)，使水分均勻分布土中。注意事項(xiàng)（4）擊實(shí)一層后，應(yīng)用刮土刀把護(hù)筒內(nèi)土樣表面刨毛，使層與層之間壓密。（5）擊實(shí)完成后，應(yīng)先用修土刀沿護(hù)筒內(nèi)壁削挖后扭動(dòng)護(hù)筒，否則有可能發(fā)生擊實(shí)土柱被剪斷的現(xiàn)象。（6）重復(fù)用土對(duì)最大干密度影響較大，其原因在于土中的部分顆粒，由于反復(fù)擊實(shí)而破碎，改變了土的級(jí)配，同時(shí)試樣被擊實(shí)后要恢復(fù)到原來(lái)松散狀態(tài)比較困難。因此，一般不重復(fù)使用土樣。注意事項(xiàng)（1）什么是最優(yōu)含水率和最大干密度？測(cè)定最優(yōu)含水率的意義是什么？（2）請(qǐng)解釋為什么繪制擊實(shí)曲線時(shí)需附帶繪制飽和曲線。（3）請(qǐng)解釋影響?zhàn)ば酝磷顑?yōu)含水率的因素有哪些。（4）為什么擊實(shí)時(shí)擊實(shí)筒內(nèi)壁和底板涂一層薄層潤(rùn)滑油？若未涂，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有何影響？探索和思考1.試驗(yàn)原理土在一定的壓實(shí)效應(yīng)下，如果含水率不同，則所得的密度也不相同。含水率較小時(shí)，土粒由薄膜水包圍，有較大的剪切阻力，擊實(shí)時(shí)干密度低：當(dāng)含水率增加，薄膜變厚，剪切阻力變小，干密度可達(dá)到最大；增加到某一含水率，增加的自由水和封閉的氣體充滿土孔隙，因而干密度反隨含水率增大而減小。2.儀器設(shè)備1.擊實(shí)儀：應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)儀器擊實(shí)儀》（GB/T22541）的規(guī)定。由擊實(shí)筒（圖1.12-1）、擊錘和護(hù)筒（圖1.12-2）組成，其尺寸應(yīng)符合規(guī)定。2.擊實(shí)儀（圖1.12-3）：擊實(shí)儀的擊錘應(yīng)配導(dǎo)筒，擊錘與導(dǎo)筒間應(yīng)有足夠的間隙使錘能自由下落。電動(dòng)操作的擊錘必須有控制落距的跟蹤裝置和錘擊點(diǎn)按一定角度均勻分布的裝置。3.天平：稱量200g，分度值0.01g。4.臺(tái)秤：稱量10kg，分度值1g。5.標(biāo)準(zhǔn)篩：孔徑為20mm、5mm。6.試樣推出器：宜用螺旋式千斤頂或液壓式千斤頂，如無(wú)此類裝置，也可用刮刀和修土刀從擊實(shí)筒中取出試樣。7.其他：烘箱、噴水設(shè)備、碾土設(shè)備、盛土器、修土刀和保濕設(shè)備。3.操作步驟試樣制備可分為干法制備和濕法制備兩種方法。1.干法制備應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：（1）取代表性試樣并碾散用四點(diǎn)分法取一定量的代表性風(fēng)干試樣，其中小筒所需土樣約為20kg，大筒所需土樣約為50kg，放在橡皮板上用木碾碾散，也可用碾土器碾散。（2）過(guò)篩并制備不同含水率試樣輕型按要求過(guò)5mm或20mm篩，重型過(guò)20mm篩，將篩下土樣拌勻，并測(cè)定土樣的風(fēng)干含水率；根據(jù)土的塑限預(yù)估的最優(yōu)含水率，按擾動(dòng)土試樣預(yù)備步驟制備不少于5個(gè)不同含水率的一組試樣，相鄰2個(gè)試樣含水率的差值宜為2%。（3）灑水拌勻并靜置將一定量土樣平鋪于不吸水的盛土盤(pán)內(nèi)，其中小型擊實(shí)筒所需擊實(shí)土樣約為2.5kg，大型擊實(shí)筒所取土樣約為5.0kg，按預(yù)定含水率用噴水設(shè)備往土樣上均勻噴灑所需加水量，拌勻并裝入塑料袋內(nèi)或密封于盛土器內(nèi)靜置備用。靜置時(shí)間分別為：高液限黏土不得少于24h，低液限黏土可酌情縮短，但不應(yīng)少于12h。3.操作步驟2.濕法制備應(yīng)取天然含水率的代表性土樣，其中小型擊實(shí)筒所需土樣約為20kg，大型擊實(shí)筒所需土樣約為50kg。碾散，按要求過(guò)篩，將篩下土樣拌勻，并測(cè)定試樣的含水率。分別風(fēng)干或加水到所要求的含水率，應(yīng)使制備好的試樣水分均勻分布。試樣擊實(shí)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：（1）儀器準(zhǔn)備將擊實(shí)儀平穩(wěn)置于剛性基礎(chǔ)上，擊實(shí)筒內(nèi)壁和底板涂一層薄層潤(rùn)滑油，連接好擊實(shí)筒與底板，安裝好護(hù)筒。檢查儀器各部件及配套設(shè)備的性能是否正常，并做好記錄。（2）擊實(shí)從制備好的一份試樣中稱取一定量土料，分3層或5層倒擊實(shí)筒內(nèi)并將土面整平，分層擊實(shí)。手工擊實(shí)時(shí)，應(yīng)保證使擊錘自由鉛直下落，錘擊點(diǎn)必須均勻分布于土面上；機(jī)械擊實(shí)時(shí)，可將定數(shù)器撥到所需的擊數(shù)處，擊數(shù)可按表1.12-1確定，按動(dòng)電鈕進(jìn)行擊實(shí)。擊實(shí)后的每層試樣高度應(yīng)大致相等，兩層交接面的土面應(yīng)刨毛。擊實(shí)完成后，超出擊實(shí)筒頂?shù)脑嚇痈叨葢?yīng)小于6mm。3.操作步驟表1.12-1擊實(shí)儀主要技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)方法錘底直徑/mm錘質(zhì)量kg落高/mm層數(shù)每層擊數(shù)擊實(shí)筒護(hù)筒高度/mm備注內(nèi)徑/mm筒高/mm容積/cm3輕型512.5305325102116947.4≥50

3361521162103.9≥50

重型4.5457342102116947.4≥50

3941521162103.9≥50

5563.操作步驟（3）修平并稱量用修土刀沿護(hù)筒內(nèi)壁削挖后，扭動(dòng)并取下護(hù)筒，測(cè)出超高，取多個(gè)測(cè)值平均，準(zhǔn)確至0.1mm。沿?fù)魧?shí)筒頂細(xì)心修平試樣，拆除底板。試樣底面超出筒外時(shí)，修平。擦凈筒外壁，稱量，準(zhǔn)確至1g。（4）測(cè)含水率用推土器從擊實(shí)筒內(nèi)推出試樣，從試樣中心處取2個(gè)一定量的土料，含細(xì)粒土15~30g，含粗粒土50~100g。平行測(cè)定土的含水率，稱量準(zhǔn)確至0.01g，兩個(gè)含水率的最大允許差值應(yīng)為1%。（5）其他含水率的試樣試驗(yàn)按（1）~（4）的規(guī)定對(duì)其他含水率的試樣進(jìn)行擊實(shí)。一般不復(fù)使用土樣。4.試驗(yàn)成果整理1.擊實(shí)后各試樣的含水率應(yīng)按下式計(jì)算： （1.12-1）2.擊實(shí)后各試樣的干密度應(yīng)按下式計(jì)算，計(jì)算至0.01g/cm3： （1.12-2）3.土的飽和含水率應(yīng)按下式計(jì)算： （1.12-3）式中:—飽和含水率，%；ωsat—水的密度，g/cm3。ρω—水的密度，g/cm3。4.試驗(yàn)成果整理4.繪制干密度與含水率的關(guān)系曲線以干密度為縱坐標(biāo)，含水率為橫坐標(biāo)，繪制干密度與含水率的關(guān)系曲線。曲線上峰值點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)分別代表土的最大干密度和最優(yōu)含水率。曲線不能給出峰值點(diǎn)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)試驗(yàn)。5.在圖上繪制飽和曲線數(shù)個(gè)干密度下土的飽和含水率按

（k—式樣的壓實(shí)度，%）計(jì)算。以干密度為縱坐標(biāo)，含水率為橫坐標(biāo)，在圖上繪制飽和曲線。6.擊實(shí)試驗(yàn)記錄表，見(jiàn)表1.12-2。4.試驗(yàn)成果整理表1.12-2擊實(shí)試驗(yàn)記錄表巖土工程分析評(píng)價(jià)3.土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定方法問(wèn)題導(dǎo)入抗剪強(qiáng)度指標(biāo)如何測(cè)定呢？土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定方法直接剪切試驗(yàn)是室內(nèi)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的最便捷的方法圖3.1-7直接剪切儀剪切推進(jìn)裝置和量測(cè)裝置構(gòu)造土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定方法試驗(yàn)時(shí)，先安裝試樣、百分表，通過(guò)加壓杠桿對(duì)試樣施加垂直壓力，再旋轉(zhuǎn)手輪，以規(guī)定速率施加水平剪力，使上下盒之間產(chǎn)生相對(duì)位移，直至試樣剪損。土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定方法剪切過(guò)程中，記錄手輪每轉(zhuǎn)的百分表讀數(shù)，最后繪制該垂直荷載下的剪應(yīng)力一剪切變形曲線，如圖3.1-8所示，以曲線峰值作為試樣在該垂直壓力作用下的抗剪強(qiáng)度，如沒(méi)有曲線峰值，一般取剪切變形4mm對(duì)應(yīng)的剪應(yīng)力為抗剪強(qiáng)度。圖3.1-8剪應(yīng)力—剪切變形曲線土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定方法同一土體取四個(gè)試樣，在不同垂直壓力下測(cè)定相應(yīng)的抗剪強(qiáng)度，匯總后繪制垂直壓力??-抗剪強(qiáng)度????，曲線，即為抗剪強(qiáng)度線，如圖3.1-9所示。圖3.1-9垂直壓力一抗剪強(qiáng)度關(guān)系線土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定方法根據(jù)加載速率和排水條件的不同，直剪試驗(yàn)可分為快剪、固結(jié)快剪和慢剪三種快剪試驗(yàn)是在試樣上施加垂直壓力后，立即施加水平剪切力，在剪切過(guò)程中不允許排水，稱為不固結(jié)不排水剪。固結(jié)快剪試驗(yàn)是在試樣上施加垂直壓力，待排水固結(jié)穩(wěn)定后，施加水平剪切力，在剪切過(guò)程中不允許排水，稱為固結(jié)不排水剪。慢剪試驗(yàn)是在試樣上施加垂直壓力及水平剪應(yīng)力的過(guò)程中，均應(yīng)使試樣排水固結(jié)，稱為固結(jié)排水剪。土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定方法三軸剪切試驗(yàn)是室內(nèi)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的一種較完善方法。我國(guó)應(yīng)用較多的是應(yīng)變控制式三軸剪切儀，由壓力室、軸壓、圍壓加壓裝置和孔隙水壓力量測(cè)裝置三部分組成，其中壓力室構(gòu)造如圖3.1-11所示。圖3.1-11三軸剪切儀壓力室構(gòu)造土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定方法試驗(yàn)時(shí)，注入液體施壓，試樣圍壓相同，內(nèi)部無(wú)剪應(yīng)力，然后由軸向加壓系統(tǒng)通過(guò)活塞對(duì)試樣施壓，直至試樣剪壞，此時(shí)的??1、??3可對(duì)應(yīng)繪出一個(gè)極限狀態(tài)的莫爾應(yīng)力圓。土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定方法一個(gè)圍壓對(duì)應(yīng)一個(gè)極限莫爾應(yīng)力圓，改變圍壓即可繪制出不同的極限莫爾應(yīng)力圓，而極限狀態(tài)下，抗剪強(qiáng)度線與莫爾應(yīng)力圓相切，即多個(gè)極限莫爾應(yīng)力圓的公切線即為土的抗剪強(qiáng)度線（圖3.1-12）。圖3.1-12三軸剪切試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度包線土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定方法三軸剪切試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)明確，剪切破壞面未人為限定，發(fā)生在試樣最薄弱處；能夠控制排水條件，測(cè)量土中孔隙水壓力變化，求得土的有效強(qiáng)度指標(biāo)；測(cè)定土的其他力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，如土的彈性模量等。土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定方法十字板剪切試驗(yàn)是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的一種常用方法，對(duì)飽和軟黏土最為適用，測(cè)試結(jié)果相當(dāng)于不排水抗剪強(qiáng)度。a）機(jī)械式b）電測(cè)式土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定方法

圖3.1-14現(xiàn)場(chǎng)大型直剪儀構(gòu)造課程小結(jié)一、直接剪切試驗(yàn)二、三軸壓縮試驗(yàn)三、十字板剪切試驗(yàn)四、現(xiàn)場(chǎng)大型直剪試驗(yàn)巖土工程分析評(píng)價(jià)思考題幾種土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定試驗(yàn)的適用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)比較巖土工程分析評(píng)價(jià)4.土的直接剪切試驗(yàn)問(wèn)題導(dǎo)入直接剪切試驗(yàn)如何測(cè)定抗剪強(qiáng)度指標(biāo)呢？直接剪切試驗(yàn)是室內(nèi)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的最便捷的方法直接剪切儀剪切推進(jìn)裝置和量測(cè)裝置構(gòu)造試驗(yàn)?zāi)康暮头椒ㄖ苯蛹羟性囼?yàn)的主要目的在于測(cè)定土體抗剪強(qiáng)度的大小，從而獲得反映抗剪強(qiáng)度特征的值和值。在高土石壩心墻防裂與抗震、重型廠房的建設(shè)、邊坡和基坑的穩(wěn)定性分析等工程中有著廣泛的應(yīng)用。直接剪切試驗(yàn)的類型根據(jù)加載速率和排水條件的不同，直剪試驗(yàn)可分為快剪、固結(jié)快剪和慢剪三種快剪試驗(yàn)是在試樣上施加垂直壓力后，立即施加水平剪切力，在剪切過(guò)程中不允許排水，稱為不固結(jié)不排水剪。固結(jié)快剪試驗(yàn)是在試樣上施加垂直壓力，待排水固結(jié)穩(wěn)定后，施加水平剪切力，在剪切過(guò)程中不允許排水，稱為固結(jié)不排水剪。慢剪試驗(yàn)是在試樣上施加垂直壓力及水平剪應(yīng)力的過(guò)程中，均應(yīng)使試樣排水固結(jié)，稱為固結(jié)排水剪。試驗(yàn)原理直接剪切試驗(yàn)將同一種土制備成四個(gè)試樣，對(duì)四個(gè)試樣分別在不同的法向壓力下，施加水平剪力進(jìn)行剪切，測(cè)得剪切破壞時(shí)的剪應(yīng)力，然后根據(jù)庫(kù)侖定律確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)黏聚力和內(nèi)摩擦角值。本試驗(yàn)方法適用于細(xì)粒土。這里主要介紹快剪試驗(yàn)。試驗(yàn)儀器設(shè)備1.應(yīng)變控制式直剪儀：包括剪切盒（水槽、上剪切盒、下剪切盒），垂直加壓框架，負(fù)荷傳感器或測(cè)力計(jì)及推動(dòng)機(jī)構(gòu)等，其技術(shù)條件應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件》（GB/T15406）的規(guī)定。2.位移傳感器或位移計(jì)（百分表）：量程5~10mm，分度值0.01mm。3.天平：稱量500g，分度值0.1g。5.其他：飽和器、削土刀或鋼絲鋸、秒表、濾紙、直尺。4.環(huán)刀：內(nèi)徑6.18cm，高2cm。試驗(yàn)操作步驟1.試樣制備（1）黏性土試樣制備①制備原狀土試樣或擾動(dòng)土試樣。從原狀土樣中切取原狀土試樣或制備給定干密度及含水率的擾動(dòng)土試樣。②測(cè)定含水率及密度。測(cè)定試樣的含水率及密度。對(duì)于試樣需要飽和時(shí)，進(jìn)行抽氣飽和。（2）砂類土試樣制備①取過(guò)2mm篩孔代表性風(fēng)干砂樣。取過(guò)2mm篩孔的代表性風(fēng)干砂樣1200g備用。按要求的干密度稱每個(gè)試樣所需風(fēng)干砂量，準(zhǔn)確至0.lg。②將砂樣倒入剪力盒。對(duì)準(zhǔn)上下盒，插入固定銷，將潔凈的透水板放入剪切盒內(nèi)，將準(zhǔn)備好的砂樣倒入剪力盒內(nèi)。③敲密至要求的干密度。拂平砂樣表面，放上一塊硬木塊，用手輕輕敲打，使試樣達(dá)到要求的干密度，然后取出硬木塊。試驗(yàn)操作步驟2.快剪試驗(yàn)步