Question

土力学问题 直接剪切试验 三轴试验

问题一：直接剪切试验有哪些类型？每种类型的试验条件是什么？
问题二：如图所示，为什么CD试验内聚力最小，摩擦角最大；UU试验内聚力最大，摩擦角最小；CU试验居中

Answer 1

1. 直接剪切试验分为洞扮：慢剪（CD）、快剪（UU）和固结快剪（CU）。慢剪也称排水固结慢剪，是指土样在垂直压力作用下，待充分排水固结达稳定后，再缓慢施加水平剪力，使剪力作用也充分排水固结，直至土样破坏；快剪也称不排水剪，保持土样含水率不变的情况下对土样快速进行剪切试验；固结快剪也称固结不排水剪，保持土样的含水率不变，对土样进行快速剪切试验。

2. （1）土的内聚力主要由土粒间结合水形成的水胶连结或毛细水连结组成。因此，土的内聚力与土的握颤启含水率有很大关系，慢剪（CD）试验将土中的水充分排出，土的内聚力减小，而固结快段如剪（CU）试验保持了土的含水率，土的内聚力较大；快剪（UU）实验土样没有进行固结，土的胶结状态较好，所以快剪实验所测得的内聚力大于固结快剪（CU）。（2）土的内摩擦角反应了土颗粒的粗糙程度，其正切值也成为内摩擦系数，土颗粒之间愈密实、作用的正压力愈大土的内摩擦系数愈大。根据太沙基的有效应力原理，土的有效应力等于总应力减去水压力，快剪（UU）与固结快剪（CU）比较，快剪土样没有固结，土样的密实程度也不高，所以土的内摩擦角较小。而固结慢剪与固结快剪相比，固结快剪（CU）的土样含水率较高，土的有效应力较小，作用在剪切面上的正应力较小，所以固结快剪（CU）实验所测得的内摩擦角比固结慢剪（CD）实验所测得的内摩擦角较小。综上，内聚力：UU>CU>CD，内摩擦角CD>CU>UU。

3. 三轴实验分为真三轴和加三轴。真三轴实验仪器复杂，现在国内实验室常见的是假三轴实验仪，即对土样施加一个均匀的“环压”也就是模拟第一主应力等于第二主应力。
   

追问

是不是可以认为土样含水率越高，内聚力越大；密实度越高，内摩擦角越大？

追答

不能。土根据含水率导出液性指数，根据液性指数土的状态分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。土的内聚力本质上取决于土颗粒之间的粘结程度，合理的含水率下才能到达土的粘聚力。一般实验室实验土样取自天然土样，含水率一般为天然含水率。

追问

谢谢

Answer 2

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