直接剪切试验在实际工作中的应用

随着科学技术的发展,国内外高层建筑以及一些大型工程的兴建和近几年来多次强烈地震的发生,土力学理论和地基基础技术日益得到重视。主要就岩土工程勘察土工试验中的直接剪切试验从选择方法和试验中应注意的事项上做一阐述。     

现场直接剪切试验在边坡勘察中的应用

介绍了现场直接剪切试验在边坡勘察时对碎石土、软质岩石地层和软弱结构面的抗剪强度确定中的应用．试验过程中存在的问题和注意事项，试验得出的抗剪强度参数为边坡稳定性验算提供了准确的依据。     

直接快剪试验的常见问题及解决方法

土的抗剪强度是土的重要力学指标之一,它代表土体在外力作用下抵抗剪切滑动的极限强度。直接快剪试验以其操作简单、原理明确被认为是用来检测土的抗剪强度的一种有效方法。基于直接快剪试验的原理,研究了在直接快剪试验过程中影响试验结果的各项因素,如土的均匀性、直剪速率、含水率与液性指数等。研究表明:土的均匀性、直剪速率、含水率与液性指数对直接快剪试验结果都有很大的影响。最后,针对这些问题,给出了相应的解决办法,完善了试验的具体操作过程,使试验数据更加合理可靠、接近样品的真实值。     

高路堑滑坡现场剪切试验

合高路堑滑坡工程实例 ,介绍了现场剪切试验的设计、设备、操作程序、成果处理及应注意的事项 ,可为同类试验及滑坡分析提供参考     

节理剪切试验及其表面形貌特征变化分析

 节理表面形貌是影响节理抗剪强度的重要因素之一。采用试验方法研究岩石节理表面形貌与其抗剪强度之间的关系;运用RYL–600岩石剪切流变仪对天然岩石节理在不同法向应力下进行剪切试验,得到不同法向应力下节理的抗剪强度曲线,并运用TALYSURF CLI 2000扫描仪将节理表面在每次剪切前后进行高精度激光扫描测试,得到岩石节理表面的三维扫描图。分析节理在不同法向应力作用下的抗剪强度与节理表面形貌变化的关系,计算岩石节理表面轮廓平均角的加权平均值 ,发现随着法向应力的增加,节理峰值抗剪强度增加,随着剪切次数增加, 呈减小趋势。说明节理的抗剪强度与法向应力和节理表面形貌特征参数 有关。     

室内土剪切试验的分析

土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力,是土的重要力学性质之一。在计算承载力、评价地基稳定性以及计算挡土墙的压力时,都要用到土的抗剪强度指标。因此,正确地测定土的抗剪强度在工程上具有重要意义。抗剪强度的试验方法有多种,在试验室常见的有直接剪切试验、三轴剪切试验和无侧限抗压强度试验。在现场原位测试的有十字板剪切试验、大型直剪试验等。选择不同的试验方法所测的抗剪强度各不相同。现对室内几种土的剪切试验过程中应注意的问题以及测得的抗剪强度指标进行分析。     

物理参数对剪切强度指标影响试验探究

以粘土的含水率、孔隙比为主要调控参数,根据库仑定律,并通过土工试验,对抗剪切强度指标内聚力c和内摩擦角φ的影响因素进行了数据处理拟合分析,得出了一些有应用价值的结论。     

不同试验方法的剪切强度指标与地基承载力计算

结合抗剪强度指标的选取对地基承载力计算结果的影响,讨论了用三轴剪切试验指标取代直剪试验指标来计算承载力时,上海地区地基承载力计算方法及其修正的问题。根据工程资料的对比分析,分别对上海市地基规范的计算方法和国家地基规范的计算方法提出了相应的修正,使上海地区地基承载力的最终计算值与原来用直剪指标计算的承载力结果相符合,从而接近实测值。     

基于十字板剪切试验的软基处理效果评价研究

近年来,地基处理技术发展很快,新技术新工艺不断地涌现。在沿海等软土地区,天然地基土的力学性质较差,往往需要进行地基处理。为评价软土地基的处理效果,本文以广州市南沙区某基础设施设计软基处理工程A区为例,利用十字板剪切试验和室内土工试验对软土地基处理效果进行分析和评价。对比地基处理前后十字板剪切试验和室内土工试验的数据,发现该软土经过真空预压处理后,土体的抗剪强度显著提高,达到设计要求,说明地基处理效果较好。对于软土地区优先采用十字板剪切试验检测方法,具有一定的工程实践意义。     

典型胶合竹剪切强度试验研究

针对4∶1典型纤维配比的格鲁斑胶合竹材进行面内剪切与面外剪切试验,通过研究相关的规范和结合材料本身的特性以及参考《木材物理力学试验方法》、ASTM D 143-94《木材无疵小试件的试验方法》等制定了剪切试验的夹具与试验方法,并得到面内剪切与面外剪切的强度平均值,同时利用统计学相关知识对剪切试验数据进行分析,发现:Weibull分布能较好地描述面外剪切的分布规律,正态分布能较好地满足面内剪切的分布特点。试验结果表明:加载方式与纤维的排列对格鲁斑胶合竹材的剪切强度影响较大。通过与其他几种常见建筑材料比较,表明格鲁斑胶合竹材能够满足剪切强度的要求。     

Stability of solid waste sea fills: shear strength determination and sensitivity analysis

Little is known about the geotechnical properties of waste materials, either in their initial state or after various levels of decomposition. Such information is critical when assessing the stability of waste fills during placement, and at the time of closure and rehabilitation. Recent efforts to address these particular concerns remain in developmental stages, and practical problems persist with regards to in‐situ or laboratory scale testing. In addition, the complexity of the problems is increased due to the variability in composition, placement conditions and levels of decay of the various constituents of the waste fills. This paper describes laboratory experiments that were conducted to establish relevant shear strength parameters for municipal solid waste. The shear strength testing was accomplished by using a large direct shear apparatus specifically designed and developed for the purpose. Results from the laboratory‐testing program are then applied in conducting geotechnical stability analyses at a major sea fill along the Mediterranean shore. A parametric sensitivity analysis affecting stability is also presented.     

Large scale direct shear tests of soil/PET-yarn geogrid interfaces

The interface shear strength of soil against geosynthetic is of great interest among the researchers in geosynthetic properties. This study conducts a series of large scale direct shear tests to investigate the interface shear strength of different soils (sand, gravel, and laterite) against PET-yarn geogrids of various tensile strengths, percent open area, and aperture patterns. First, the appropriateness of different set-ups of a lower shearing box is examined in this study. It reveals that a lower box which is filled with the test soil and is of the same size as the upper box is more suitable for testing the soil/geogrid interface. The test results show that the soil/PET-yarn geotextile interface has significantly lower shear strength than soil strength. The ratio of shear strength soil/PET-yarn geotextile interface to internal shear strength of soil is about 0.7–0.8 for Ottawa sand and for laterite, and it is about 0.85–0.95 for gravel. On the other hand, the soil/geogrid interface has higher shear strength. The ratio of shear strength soil/PET-yarn geogrid interface to internal shear strength of soil is about 0.9–1.05. It is found that the shear strength ratio of soil/PET-yarn geogrid interface is positively correlated to the transverse tensile strength of the PET-yarn geogrid. However, it is negatively correlated with the aperture length and percent open area of the PET-yarn geogrid. The interface shear test results of PET-yarn geogrid against different soils are compared with the test results predicted by a classical model for analyzing the applicability of the classical model. Further, a simple model is proposed herein to estimate the bearing resistance provided by the transverse ribs of geogrid. It shows this component to be about 0–15% when PET-yarn geogrid is against Ottawa sand or laterite, while it is smaller when the PET-yarn geogrid is against gravel.     

早龄期普通混凝土直剪性能及损伤耗能分析

为了研究早龄期普通混凝土直剪作用下的力学性能,完成了12个普通混凝土试件的直剪试验,获取了试件的破坏形态及直剪荷载-位移全过程曲线,分析了直剪作用下龄期对普通混凝土直剪强度、峰值变形、变形模量、损伤演变、能量耗散等力学特征参数的影响规律.结果表明:龄期越长,受剪荷载-变形曲线上升段越陡峭;当龄期≤3d时,混凝土断面剪切...     

冻土抗剪强度测试方法的分析

剪切强度是冻土的重要力学性能指标之一,它为工程勘察设计评估和计算承载力提供了基础。冻土的抗剪强度是冻结土的极限剪切破坏,在计算承载能力、稳定性、冻土基础、冻土墙土压力和冻土边坡稳定性评价等都需要冻结土的抗剪强度指标。本文对冻土抗剪强度试验方法进行了研究与分析,分析了每种试验方法的试验原理以及相关试验,并提出了每种试验方法的优缺点,为以后开展冻土剪切特性的试验研究提供参考。     

挡土墙墙背碾压堆石体现场剪切试验方法及应用

本文在前人的基础上进行归纳、总结,列举了挡土墙墙背碾压堆石体抗剪强度指标试验方法,并应用于工程实测,为挡土墙设计提供了可靠的设计参数,也为类似工程进行墙背碾压堆石体抗剪强度指标试验提供了借鉴。     

双剪统一弹塑性本构模型及其工程应用

本文提出了基于俞茂宏统一强度理论的双剪统一相关和非相关流动的弹塑性本构模型，并给出了该统一弹塑性本构模型的有限元实施方法。重点讨论了所谓“奇异屈服面”奇异性的处理方法，定义了两类不同类型的奇异形式，给出了它们的不同处理方法。该方法既直观、简单又便于有限元的实施，它对于其它类型“奇异屈服面”角点奇异性的处理同样适用。应用基于该统一弹塑性本构模型的有限元程序ＵＥＰＰ（ＵｎｉｆｉｅｄＥｌａｓｔｏ－ＰｌａｓｔｉｃｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔＰｒｏｇｒａｍ），验证了作者提出的双剪统一弹塑性本构模型及其实施方法的正确性。统一强度理论和双剪统一弹塑性本构模型可以广泛应用于各种土木、机械、航空和岩土工程的结构分析。     

砂土剪胀剪缩特性及其对抗剪强度的影响

为了研究饱和砂土的剪胀剪缩特性及其对抗剪强度的影响,选取滹沱河细砂,利用空心圆柱扭剪仪较系统地开展了一系列不同初始密度、不同固结压力条件下的排水与不排水纯扭剪试验研究,在总应力保持不变的情况下研究了砂土的剪胀剪缩特性,着重探讨了在排水与不排水试验中,不同密度和不同有效围压的砂土在单调剪切荷载作用下的应力-应变关系、硬化与软化、土体的剪胀剪缩以及强度等特性。结果表明:砂土密度和固结压力对砂土剪胀剪缩特性具有显著的影响;砂土的剪胀剪缩特性对砂土的排水、不排水强度以及应力-应变关系产生显著的影响;由于剪胀剪缩特性的影响,砂土的不排水抗剪强度甚至可能高于排水抗剪强度;研究成果可为今后砂土的本构模型和数值模拟提供试验资料。     

Failure mechanisms of geosynthetic clay liner and textured geomembrane composite systems

The objective of this study was to evaluate shear behavior and failure mechanisms of composite systems comprised of a geosynthetic clay liner (GCL) and textured geomembrane (GMX). Internal and interface direct shear tests were performed at normal stresses ranging from 100 kPa to 2000 kPa on eight different GCL/GMX composite systems. These composite systems were selected to assess the effects of (i) GCL peel strength, (ii) geotextile type, (iii) geotextile mass per area, and (iv) GMX spike density. Three failure modes were observed for the composite systems: complete interface failure, partial interface/internal failure, and complete internal failure. Increasing normal stress transitioned the failure mode from complete interface to partial interface/internal to complete internal failure. The peak critical shear strength of GCL/GMX composite systems increased with an increase in GMX spike density. However, the effect of geotextile type and mass per area more profoundly influenced peak critical shear strength at normal stress > 500 kPa, whereby an increase in geotextile mass per area enhanced interlocking between a non-woven geotextile and GMX. Peel strength of a GCL only influenced the GCL/GMX critical shear strength when the failure mode was complete internal failure.     

浅谈砌体抗剪强度试验方法的改进

本文分析了目前砌体抗剪强度试验方法的现状,论述了如何改进砌体抗剪强度试验方法,以供参考.     

碾压混凝土原位抗剪试验的实施方法

在水工混凝土施工中,碾压混凝土筑坝技术以其施工速度快、工期短、造价低及良好的质量性能等优点得到迅猛发展和广泛应用.但其不同于常态混凝土的材料选配和施工工艺上的特点决定了其质量控制的复杂性和特殊性.由于碾压混凝土层面结合的优劣直接影响碾压混凝土的质量,故需要开展碾压混凝土原位抗剪试验.