可能发生的剪切破坏模式 A 但法向荷载的偏心矩e 确定相应的强度参数 10.9.2 (c)剪切荷载平行于剪切面 试坑 1 4 现场直接剪切试验 见图10.3 当软弱面倾角大于其内摩擦角时 剪胀点和剪胀强度 操作比较麻烦 在顶面和周边加护层(钢或混凝土) 在试验过程中 过比例界限后 充填情况和荷载大小及方向等有关 对现场直剪试验的主要技术要求作如下说明 对于高含水量的塑性软弱层 岩土体剪断后沿剪切面继续剪切的抗剪试验<摩擦试验) a角一般为15° 试体最小边长不宜小于50cm 1 土体试样可采用圆柱体或方柱体 6 工程荷载特点 进行混凝土与岩体的抗剪试验 对于脆性破坏岩体 10.9 各有适用条件 现场直剪试验可用于岩土体本身 10.9.1 为保持剪切面上的正应力不变 的增率小于u 可采用一些辅助手段确定 在比例界限之前 2 常采用平推法 可采用平推法或斜推法 曲线上A点相应的剪应力即屈服强度 基底变形趋于零 岩体试样尺寸不小于50cm×50cm 当剪切面较陡时 e 再进行试验 3 3 可以采取比例强度确定抗剪强度参数 较难控制 屈服强度 根据剪切位移大于10mm时的试验成果确定残余抗剪强度 本次修订时 开挖试坑时应避免对试体的扰动和含水量的显著变化 试验成果更符合实际 试体之间的距离应大于最小边长的1.5倍 过屈服强度后 Q为剪切荷载 剪应力г与u 10.9.1 一般采用70cm×70cm的方形体 比例界限压力定义为剪应力与剪切位移曲线直线段的末端相应的剪应力 发生峰值强度破坏后 y (f)为沿倾向软弱面剪切的楔形试体 属于专门性试验 为偏心距 A 应避免水压力和渗流对试验的影响 1 当剪切变形急剧增长或剪切变形达到试体尺寸的1／10时 残余强度的曲线 图10.2中(d)法向荷载和斜向荷载均通过剪切面中心 绘制法向应力与比例强度 以及与剪应力г的关系曲线来确定 A 土体按每30s施加一级剪切荷载 并按等量分级 绘制剪应力与剪切位移关系曲线和剪应力与垂直位移曲线 3)绘制г—“u／г曲线(г—剪应力 u／г变化极小 当剪切面水平或近于水平时 (b)使施加的法向荷载产生的偏心力矩与剪切荷载产生的力矩平衡 与试样和基底间的相对位移u 2 或使法向荷载与剪切荷载的合力通过剪切面的中心 与国际标准一致 选择相应的试验方法 法向荷载和剪切荷载应尽可能通过剪切面中心 可分为岩土体试体在法向应力作用下沿剪切面剪切破坏的抗剪断试验 闭合 p值需相应降低 而对于塑性破坏岩体 现场直接剪切试验 R 两者相近 可以利用屈服强度确定抗剪强度参数 开挖和切样过程中 常采用楔形体(e) e 每一试体的法向荷载可分4—5级施加 在地下水位以下试验时 现场直剪试验 A 每级剪切荷载按预估最大荷载的8％～10％分级等量施加 在屈服强度之前 峰值强度 但试验施工存在一定困难 u 现场直剪试验成果分析应包括下列内容 荷载精度应为试验最大荷载的±2％ 破坏部分的强度降为残余强度 (e) 改善剪切面上的应力分布 剪切缝的中心 为斜推法 剪切面开缝应为最扩小粒径的1／3～1／4 2)利用试体以下基底岩土体的水平位移与试样的水平位移的关系判断 现场直剪试验可在试洞 使剪切面的剪应力和法向应力分布不均匀 探槽或大口径钻孔内进行 与结构面的形状 R 10.9.2 使试样高度不小于最小边长的0.5倍 5 剪切荷载应位于剪切面 的增率相等 确定强度参数 剪切面积不得小于0.25m 岩土体沿软弱结构面和岩体与其他材料接触面的剪切试验 剪切面的位置和方向 法向荷载应分级施加 土体试样高度则与土中的最大粒径有关 施加的法向荷载 或按法向荷载的5％～10％分级等量施加 如直线段不明显 高度不宜小于最小边长的0.5倍 50266—99)也未包括现场三轴试验 图中符号p为竖向(法向)荷载 2 法向应力为零时岩体剪切的抗切试验 考虑到现场三轴试验已非常规 可采用楔形体法 应根据现场工程地质条件 10.9.3 随着a值的增加 最大法向荷载应大于设计荷载 过比例界限后 7 并保持法向荷载不变 试验过程中注意保持法向荷载不变 4 则u 为均布应力 R (a)施加的剪切荷载有一力臂e 软弱面(水平或近乎水平)的抗剪试验 试样的水平位移大于基底岩土的水平位移 峰值强度和残余强度是容易确定的 剪胀强度相当于整个试样由于剪切带发生体积变大而发生相对的剪应力 岩体按每5～10min 每组土体试验不宜少于3个 保持岩土样的原状结构不受扰动是非常重要的 同一组试验体的岩性应基本相同 本条所列的各种试验布置方案 护套底边应在剪切面以上 10.9.4 使趋于均匀分布 确定比例强度 均应避免岩土样或软弱结构面破坏和含水量的显著变化 剪切面积不宜小于0.3m x 受力状态应与岩土体在工程中的实际受力状态相近 1 绘制剪切应力与剪切位移曲线 在地下水位以下试验时 σ 1 即可施加剪切荷载 u—剪切位移) 高度不宜小于20cm或为最大粒径的4～8倍 确定试验对象 进行土体 过比例界限后则不然 岩体结构面的抗剪强度 与u 10.9.5 г为剪应力 可终止试验 可根据剪应力与垂直位移曲线判定 峰值强度 国家标准《工程岩体试验方法标准))(GB／T 2 2 由于试验岩土体远比室内试样大 为平推法 (f)方案 常采用斜推法 屈服强度可通过绘制试样的绝对剪切位移u (c)剪切面上的应力分布是均匀的 屈服强度 存在 《94规范》中本节包括现场直剪试验和现场三轴试验 σ为法向应力 在比例强度前卸荷后的剪切位移基本恢复 故应力分布仍可能不均匀 应先降低水位 故在爆破 10.9.5 2 其起始点为A 1)用循环荷载方法 剪切面的应力等条件 根据长江科学院的经验 当法向变形达到相对稳定时 验算岩土体滑动稳定性 (d)剪切荷载与剪切面成a角 剪应力与垂直位移曲线 2 3 (b) 故不列入本规范 以免软弱层挤出 σ 1 10.9 10.9.4 5 前者适用于剪切面上正应力较大的情况 可以采取残余强度确定的抗剪强度参数 现场直剪试验的技术要求应符合下列规定 安装试验装置恢复水位后 u／г值增大加快 依据曲线特征 2 对软弱岩土体 10.9.3 在比例界限之前 需要时可沿剪切面继续进行摩擦试验 后者则相反 因为在滑动面上破坏的发展是累进的 现场直剪试验每组岩体不宜少于5个 图10.2中(a)