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直剪仪是岩土工程中用于测试土体抗剪强度的核心设备

2025-05-27 [71]

  直剪仪(直接剪切试验仪)是岩土工程中用于测试土体抗剪强度的核心设备,能够满足原状土和人工制备土在不同工况下的力学特性研究,尤其适用于滑坡、流变等稳定性分析。以下是其关键功能、适用性及技术细节的详细说明:
  1. 直剪仪的核心功能:
  1.抗剪强度测试:
  通过施加法向压力和水平剪切力,测定土体的抗剪强度参数,为边坡稳定、地基承载力等提供依据。
  2.应力-应变关系分析:
  记录剪切过程中的位移-应力曲线,研究土体的弹塑性变形、峰值强度、残余强度等特性。
  3.流变特性研究:
  在长期恒定剪切力下观察土体的蠕变行为(如应变随时间变化),模拟长期荷载下的流变破坏。
  4.渗透特性关联:
  结合孔隙水压力监测,分析饱和土的渗透固结对剪切强度的影响(如滑坡中的渗流作用)。
  2. 直剪仪适用工况与土样类型:
  (1)原状土测试
  目的:保留天然土的结构、含水率和应力状态,反映实际工程中的力学行为。
  关键点:
  采用薄壁取土器(如密度计法或压入式取样器)获取原状土样,避免扰动。
  试验前需测定土样的初始含水率、密度和孔隙水压力。
  典型应用:
  边坡稳定性分析(如原状黏土的抗剪强度);
  滑坡触发机制研究(如雨后渗流对原状土强度的削弱)。
  (2)人工制备土测试
  目的:控制土的颗粒组成、含水率、密实度等参数,研究单一变量对力学特性的影响。
  关键点:
  采用击实法、压实法或湿捣法制备均匀试样(如重塑黏土、砂土)。
  可模拟不同工况(如不同干密度、含水率、固结压力)。
  典型应用:
  填土边坡的稳定性设计(如压实黏土的抗剪强度);
  人工改良土(如固化剂处理土)的强度评价。