岩土试验计划书.docVIP

硕士研究生课程考试试卷 考试科目： 土木工程结构试验 考生姓名： 郭鸿雁 考生学号： 20101602191 学 院： 土木工程学院 专 业：交通运输工程 考 生 成 绩： 任课老师 (签名) 考试日期：2011年06月24日 现场原状土抗剪性能研究试验计划书 一、试验目的 现场测定岩土体的抗剪强度指标，评价岩土体的抗剪性能，即岩土体抵抗剪切破坏的能力，为地（坝）基、地下建筑物、及边坡稳定性分析等提供抗剪强度参数，进一步指导工程实践。 二、试验方法 现场直接试验法（千斤顶法） 图1 千斤顶法测土体抗剪强度试验 三、试验原理 现场直剪试验（千斤顶法）是通过对几个试样施加不同的垂直（法向）的荷载，待固结稳定后施加水平剪切力，使式样在确定的剪切面上破坏，记录每个试样的剪切破坏应力，绘制剪切破坏应力与垂直（法向）的关系曲线，从而求得土的粘聚力c和内摩擦角φ。 四、试验设备 1、试样制备设备：剪力盒（规格50.0cm×50.0cm×20.0cm）；人工开挖工具。（一个试样需要一个剪力盒，人工开挖工具一套） 2、加载设备：可施加垂直压力和剪切压力的液压千斤顶各一个，规格为300KN；液压泵附压力表、高压管路、测力计等。 3、传力设备：传力柱（木、钢或混凝土制品）、钢垫块、滚动滑板、力的传感器。（若干，根据实际需要确定数量） 4、量测设备：千分表、量表支架。（每个试验至少四个测点，两个水平位移、两个测压缩变形） 5、其他：仪器仪表安装工具；照相、照明设备；文具、记录用品。（若干） 五、试样制备 1、根据工程地质条件和地基基础受力特点选择具有代表性的地段进行试验，根据实际研究研究的需要确定试验组数。 2、针对每组实验挖5个试坑，每个试坑内制备一个试样，在开挖试坑之前，应制定技术措施，确保试样不受扰动，并能保持天然湿度。 3、在试坑内制备试样。用下端带有刃口的方形剪力盒（50.0cm×50.0cm×20cm），边压入土体边削去剪力盒外侧的土体，至达到剪力盒全部切入土体和预定的实验位置，沿刃口深度将刃口周边的土体削除，形成与剪切面一致的试坑基底，同时修整试样的顶面，使试样顶面超出剪力盒上边沿约1cm。 4、剪力盒与试样间的缝隙用粉细砂填实，对缝隙附近的盒壁轻击震动，使沙土徐徐注入。保证剪切面的开缝应为最小粒径1/3-1/4。 六、试验仪器设备安装 1、对传感、千分表、千斤顶等仪器设备进行检验标定、测定滚动滑板的摩擦系数f。 2、垂直设备安装。 1）依次安装滚动滑板、加荷装置、力的传感器、传力装置，使滚动滑板平面与剪力盒顶面平行；反力合力作用点、力传感器中心、加荷装置中心、滚动滑板中心应保持在同一中轴线上。 2）如需测定土体的固结快剪强度，应在试样和滚动滑板之间放置承压透水板。 3、剪切加荷设备安装 1）依次安装顶叉、力的传感器、加荷装置和反力支座，使加荷装置的推力方向与力的传感器受力方向、试样预估受剪力方向一致，并通过预定的剪切面。 4、量测设备安装 1）在滚动滑板的对角线上对称安装量测垂直变形的千分表，在剪力受力面的另一侧安装量测试样剪切变形的千分表。 5、设备安装应谨慎小心，严禁对式样撞击影响，必要时采取有效的保护措施。各类仪器设备的安装位置如下图所示。 图2 土体试验设备安装示意图 1—土试样；2—剪力盒；3—加荷装置；4—测力器；5—滚动滑板；6— 位移量测仪表；7—顶叉；8—反力支撑杆；9—反力支座 七、试验步骤 1、试验工作开始，对每组试验的五个试样进行编号，分别为1—5号试样，5个试样设计的最大竖向压力分别为100kPa，200kPa，300kPa，400kPa，500kPa。 2、对试样1分级施加垂直荷载（注意：荷载要施加在剪切面的中心），分5级加载到设计竖向荷载100kPa，依次为20kPa，40kPa，60kPa，80kPa，105kPa，当荷载小于，施加每级荷载后每5min量测变形一次，直到每分钟的变形量不超过0.05mm时，加下一级荷载。最后一级荷载施加后，当1h的垂直变形不超过0.05mm时，可认为竖向变形稳定，即可施加剪切荷载。 3、在保持最大竖向荷载100kPa不变的前提下对试样1施加剪切应力，（应位于剪切缝的中心）用千斤顶均匀地连续加载，将试样的剪切变形控制在每分钟5mm左右，并在试验过程中每隔20s测读一次剪切变形，直至随着剪切变形增加而剪应力不再增加为止。 4，记录土体剪切破坏时相应的剪切应力和竖向应力。 5、参照步骤1—4