抗剪强度的测定方法

如题所述

仪器测定是确定土抗剪强度最基本的方法,但任何仪器测定方法都是对滑坡的实际应力和运动状态的一种近似模拟。目前对滑带土残余强度的研究和测试方法较多,主要有大位移剪切、人工切面剪切和天然滑面剪切。所用的试验仪器包括环状剪切仪,用于大位移剪切;应变式直剪仪,用于往复直剪、多次直剪、切面直剪、涂抹剪及天然滑面剪试验;三轴剪力仪,用于三轴切面剪和三轴薄片剪;现场大面积剪切仪,用于在现场的试坑、探井或滑动面上进行直接测试。

滑面重合剪是在现场实际滑带中取包含有滑动面的试样,在直剪仪上把天然滑面放在上、下盒之间,沿实际滑动方向进行剪切,从符合滑坡实际情况来说,它仅次于现场大型直剪,但是取样、制样、保存、试验要求高,操作困难,限制了其应用的普遍性。

多次直剪主要用于求滑带土随剪切次数的增加而抗剪强度降低的规律和残余强度。由于设备简单、操作方便,在国内广泛被采用。其优点是可用重塑土进行试验,土样均匀,规律性较好。要求是土样的密度和含水量要与实际滑带土相一致。其缺点是每次剪切后要卸去垂直荷载,人工把试样推断再行重合剪切,改变了试样的应力状态,试样易歪斜和发生面积变化。多次直剪,每次剪切都顺原来的擦痕沟槽,与实际滑坡是不符的,因此其试验值比实际滑坡应稍偏低。此外,当土样含水量较大时,易从上下盒缝间挤出,影响试验效果。

往复直剪克服了多次直剪、每次卸荷和人为推断试样的缺点,在往复多次剪切中达到残余强度。这种方法使土颗粒和团粒在剪切面上定向排列,但与滑坡滑动过程是不同的。

环剪试验用环状试样的旋转剪切可进行大位移剪切试验,以研究抗剪强度随剪切距离增加而降低的过程。这种仪器目前国内较少见,且由于试验所得残余值较高,在实际滑坡防治中还很少应用。

三轴切面剪,由于其移距小,颗粒、团粒定向排列不够充分,所得残余强度偏高,目前应用也很少。

在滑坡上的试坑或探洞(井)中挖出滑带,沿着实际滑动方向进行现场大面积剪切试验,对滑坡的扰动少,更符合滑坡的实际状态。但这种方法一般只能用在滑坡的前、后缘,且滑带埋藏较浅处进行,由于滑体在滑动中松散、破碎,容易坍塌,撑壁式施加垂直荷载的方法很难应用,有时还需视滑床是土质还是岩石可分别采用螺旋叶片地锚或锚杆地锚,可见现场大面积剪切试验工程大、时间长、花费多。而且由于试样的均质性较差,常常要多个试样(4~6个)才能得到一条较理想的强度曲线,致使现场试验受到限制。

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