直剪試驗(yàn)儀的水平剪切系統(tǒng)通過(guò)在下盒施加水平推力,使土樣在上下盒之間產(chǎn)生相對(duì)位移,從而發(fā)生剪切破壞,最終測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。直剪試驗(yàn)儀由固定的上盒和可移動(dòng)的下盒組成,上下盒之間放置土樣,通過(guò)垂直加載系統(tǒng)對(duì)土樣施加正應(yīng)力,然后水平剪切系統(tǒng)開始工作。 1.準(zhǔn)備土樣:將制備好的土樣放入剪切盒內(nèi),上下盒對(duì)齊,插入固定銷,防止下盒在未施加水平推力時(shí)移動(dòng)。
2.施加垂直荷載:通過(guò)垂直加載系統(tǒng)(如杠桿式、氣動(dòng)式或液壓式加載裝置),對(duì)土樣施加不同的垂直壓力,模擬不同的覆蓋壓力條件。
3.施加水平推力:移除固定銷,使用水平加載裝置對(duì)下盒施加水平推力。根據(jù)試驗(yàn)要求,可以采用不同的控制方式,包括應(yīng)變控制式和應(yīng)力控制式。應(yīng)變控制式通過(guò)彈性鋼環(huán)變形控制剪切位移的速率,而應(yīng)力控制式則通過(guò)杠桿和砝碼組合施加剪應(yīng)力。
4.測(cè)量剪切力和位移:在水平推力作用下,下盒沿水平方向移動(dòng),導(dǎo)致土樣受到剪切。通過(guò)與下盒連接的測(cè)力計(jì)測(cè)量剪切力大小,同時(shí)使用百分表或位移傳感器記錄土樣的位移。
5.記錄數(shù)據(jù)并分析結(jié)果:當(dāng)土樣發(fā)生剪切破壞時(shí),記錄此時(shí)的剪切力和位移值。改變垂直荷載,重復(fù)上述步驟,獲取不同正應(yīng)力條件下的抗剪強(qiáng)度數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù),可以繪制剪應(yīng)力與位移的關(guān)系曲線,并結(jié)合庫(kù)侖定律,計(jì)算出土的內(nèi)摩擦角和凝聚力。