高压直剪仪是用于测量土体抗剪强度的专业设备,其操作流程需严格遵循规范以确保数据准确性。以下是具体步骤:
1.试验准备
土样制备:取代表性土样,风干后过筛确保颗粒均匀,测定含水率并计算干密度或孔隙比。根据需求选择环刀(通常直径50mm、高20mm)制备试样。
仪器检查与校准:检查剪切盒、传力装置、量力环及压力传感器是否正常,校准仪器确保法向力和剪切力的测量精度。调整杠杆平衡锤使系统自稳,并清洁剪切盒内异物。
装样:将土样置于剪切盒中,分层压实以保证密度均匀。若需饱和处理,可浸水或反压饱和。上下盒对齐后插入销钉固定,放置透水石和加压盖板。
3.施加法向应力
根据设计要求,通过砝码、气压或液压系统施加垂直压力,保持恒定直至固结稳定(针对固结快剪或慢剪)。
4.剪切试验
匀速剪切:以恒定速率(如手轮每分钟6转,对应1.2mm/min)启动电机或手动旋转手轮,实时记录剪切力和位移数据。
破坏判定:当剪切力达到峰值后稳定或下降,或剪切位移达4~6mm时停止试验。
5.高压直剪仪数据处理
抗剪强度计算:根据剪切力与剪切面积换算抗剪强度τ,绘制τ-σ关系曲线,拟合直线求得黏聚力c(截距)和内摩擦角φ(斜率正切值)。
6.试验结束
清理维护:卸载压力后取出土样,清理剪切盒及工具,妥善保存仪器。
