高壓直剪儀是用于測量土體抗剪強度的專業設備,其操作流程需嚴格遵循規范以確保數據準確性。以下是具體步驟:
1.試驗準備
土樣制備:取代表性土樣,風干后過篩確保顆粒均勻,測定含水率并計算干密度或孔隙比。根據需求選擇環刀(通常直徑50mm、高20mm)制備試樣。
儀器檢查與校準:檢查剪切盒、傳力裝置、量力環及壓力傳感器是否正常,校準儀器確保法向力和剪切力的測量精度。調整杠桿平衡錘使系統自穩,并清潔剪切盒內異物。
裝樣:將土樣置于剪切盒中,分層壓實以保證密度均勻。若需飽和處理,可浸水或反壓飽和。上下盒對齊后插入銷釘固定,放置透水石和加壓蓋板。
3.施加法向應力
根據設計要求,通過砝碼、氣壓或液壓系統施加垂直壓力,保持恒定直至固結穩定(針對固結快剪或慢剪)。
4.剪切試驗
勻速剪切:以恒定速率(如手輪每分鐘6轉,對應1.2mm/min)啟動電機或手動旋轉手輪,實時記錄剪切力和位移數據。
破壞判定:當剪切力達到峰值后穩定或下降,或剪切位移達4~6mm時停止試驗。
5.高壓直剪儀數據處理
抗剪強度計算:根據剪切力與剪切面積換算抗剪強度τ,繪制τ-σ關系曲線,擬合直線求得黏聚力c(截距)和內摩擦角φ(斜率正切值)。
6.試驗結束
清理維護:卸載壓力后取出土樣,清理剪切盒及工具,妥善保存儀器。
