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土工试验方法标准—固结不排水剪试验
时间：2020-11-09来源：泰鼎恒业浏览次数：
16.5 固结不排水剪试验
16.5.1试样的安装，应按下列步骤进行：1 开孔隙水压力阀和量管阀，对孔隙水压力系统及压力室底座充水排气后，关孔隙水压力阀和量管阀。压力室底座上依次放上透水板、湿滤纸、试样、湿滤纸、透水板，试样周围贴浸水的滤纸条7~9条。将橡皮膜用承膜筒套在试样外，并用橡皮圈将橡皮膜下端与底座扎紧。打开孔隙水压力阀和量管阀，使水缓慢地从试样底部流入，排除试样与橡皮膜之间的气泡，关闭孔隙水压力阀和量管阀。打开排水阀，使试样帽中充水，放在透水板上，用橡皮圈将橡皮膜上端与试样帽扎紧，降低排水管，使管内水面位于试样中心以下20～40cm，吸除试样与橡皮膜之间的余水，关排水阀。需要测定土的应力应变关系时，应在试样与透水板之间放置中间夹有硅脂的两层圆形橡皮膜，膜中间应留有直径为1cm的圆孔排水。
2压力室罩安装、充水及测力计调整应按本标准第16.4.1 条3款的步骤进行。
16.5.2 试样排水固结应按下列步骤进位，
1 调节排水管使管内水面与试样高度的中心齐平，测记排水管水面读数。
2开孔隙水压力阀，使孔隙水压力等于大气压力，关孔隙水压力阀，记下初始读数。当需要施加反压力时，应按本标准第16.3.5条3款的步骤进行。
3 将孔隙水压力调至接近周围压力值，施加周围压力后，再打开孔隙水压力阀，待孔隙水压力稳定测定孔隙水压力。
4 打开排水阀。当需要测定排水过程时，应按本标准第14.1.5条6款的步骤测记排水管水面及孔隙水压力读数，直至孔隙水压力消散95%以上。固结完成后，关排水阀，测记孔隙水压力和排水管水面读数。
5 微调压力机升降台，使活塞与试样接触，此时轴向变形指示计的变化值为试样固结时的高度变化。
16.5.3剪切试样应按下列步骤进行∶
1剪切应变速率粘土宜为每分钟应变0.05%～0.1%;粉土为每分钟应变0.1%～0.5%。
2将测力计、轴向变形指示计及孔隙水压力读数均调整至零。
3启动电动机，合上离合器，开始剪切。测力计、轴向变形、孔隙水压力应按本标准第16.4.2条2、3款的步骤进行测记。
4 试验结束，关电动机，关各阀门，脱开离合器，将离合器调至粗位，转动粗调手轮，将压力室降下，打开排气孔，排除压力室内的水，拆卸压力室罩，拆除试样，描述试样破坏形状，称试样质量，并测定试样含水率。
16.5.4 试样固结后的高度，应按下式计算1
(16.5.4)式中 hc——试样固结后的高度（cm）;
ΔV——试样固结后与固结前的体积变化（cm3）。
18.5.5 试样固结后的面积，应按下式计算∶
(16.5.5)式中Ac——试样固结后的断面积（cm²）。
16.5.8 试样面积的校正，应接式计算∶
16.5.7 主应力差按本标准式（16.4.5）计算。
18.5.8 有效主应力比应按下式计算∶
1 有效主应力∶
(16.5.8-1)式中
——有效大主应力（kPa）；u——孔隙水压力（kPa）。
2 有效小主应力∶(16.5.8-2)
式中
——有效小主应力（MPa）。3有效主应力比∶
(16.5.8-3)16.5.9 孔隙水压力系数，应按下式计算;
1 初始孔隙水压力系数∶
(16.5.9-1)式中 B——初始孔隙水压力系数;
u0——施加周围压力产生的孔隙水压力（kPa）。
2 破坏时孔隙水压力系数∶
(16.5.9-2)式中 Af——破坏时的孔隙水压力系感
uf——试样破坏时，主应力差产生的孔隙水压力（kPa）。
16.5.10 主应力差与轴向应变关系曲线，应按本标准第16.4.6款的规定绘制（图16.4.6）。
16.5.11 以有效应力比为纵坐标，轴向应变为横坐标，绘制有效应力比与轴向应变曲线（图16.5.11）。
16.5.13 以
为纵坐标，以
为横坐标，绘制有效应力路径曲线（图16.5.13）。并计算有效内摩擦角和有效粘聚力。
式中φ′——有效内摩擦角（°）；
α——应力路径上破坏点连线的倾角（°）。
2有效粘聚力：
式中c′——有效粘聚力（kPa）；
d——应力路径上破坏点连线在纵轴上的截距（kPa）。
16.5.14 以主应力差或有效主应力比的峰值作为破坏点，无峰值时，以有效应力路径的密集点或轴向应变15%时的主应力差值作为破坏点，按本标准第16.4.7条的规定绘制破损应力圆及不同周围压力下的破损应力圆包线，并求出总应力强度参数；有效内摩擦角和有效粘聚力，应以
为圆心，以
为半径绘制有效破损应力圆确定（图 16.5.14）。
16.5.15不择水剪试验的记录格式见附录D表D-29。
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