[发明专利]重塑土室内中型剪切试验方法及其专用设备

说明书

技术领域

本发明涉及到土工试验方面的技术领域。

背景技术

现场大型剪切试验和室内直剪试验、三轴试验是测定岩土体抗剪强度指标的基本方法。对于重塑土(岩土工程中的填土)，进行现场填筑试验工作量大、试验周期长、费用高，室内试验由于试样体积小，试验结果不能真实反映土体的抗剪强度指标。

现场试验工作量大、费用高；室内试验因试样体积小，对均匀性较差的重塑土，试验结果不能正确反映土层的抗剪强度指标(粘聚力C值、内摩擦角φ值)。

发明内容

本发明目的旨在提供重塑土室内中型剪切试验方法及其专用设备，该试验方法工作量小，费用低，试验结果可靠真实，试验的数据精度比较高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：重塑土室内中型剪切试验方法，先对选用的重塑土料进行击实试验，测定重塑土的最大干密度和最优含水率；

制作试验样品时，根据工程设计技术要求，对重塑土进行级配、含水量、密实度的指标控制来制作试验样品，将重塑土按控制指标放入剪切盒；每一组需要制作4个试验样品；

将配制好的试验样品在剪切盒内用压力机静压成型，压力机静压12个小时；

将剪切盒安装在剪切仪上压力机分级施加垂向压力，在试验过程中垂向压力稳定时，压力表的读数作为垂向压力σ，逐级向试验样品施加水平剪应力，直至试验样品出现最大剪应力时，测力环的读数作为剪应力τ；

每一个试验样品重复上述试验方法进行剪切试验；

采用每组试验抗剪断峰值对应的垂向应力σ与剪应力τ进行最小二乘法回归分析计算内聚力C值、内摩擦角φ值。

所述重塑土室内中型剪切试验方法，试验样品中粘土岩的最大干密度取1.65g/cm²，最优含水量为20.0％。

所述重塑土室内中型剪切试验方法，试验样品中粉砂岩的最大干密度取1.71g/cm²，最优含水量为14.6％。

所述重塑土室内中型剪切试验方法，试验样品中粘土岩和粉砂岩混合料的最大干密度取1.80g/cm²，最优含水量为14.8％。

所述重塑土室内中型剪切试验方法，试验样品中粘土岩试块的颗粒直径20～50mm占25％，粘土岩试块的颗粒直径小于20mm占75％。。

所述重塑土室内中型剪切试验方法，试验样品中粘土岩与粉砂岩混合试块的中粘土岩的颗粒直径20～50mm占15％，颗粒直径小于20mm占35％，粉砂岩占重量比为50％。

所述重塑土室内中型剪切试验方法，剪切盒容积为316×316×300mm³。

重塑土室内中型剪切试验方法的专用设备，包括反应力支架、剪切盒，所述反力支架提供反力，所述的剪切盒分为上剪切盒和下剪切盒；

所述的专用设备测量垂向应力σ的设备包括竖向加压设备和垂向应力测量设备，所述的专用设备测量剪应力τ的设备包括剪力测量设备、横向加压设备和水平位移观测设备。

所述重塑土室内中型剪切试验方法的专用设备，竖向加压设备为千斤顶，横向加压设备为千斤顶，垂向应力测量设备为压力表。

所述重塑土室内中型剪切试验方法的专用设备，剪力测量设备为测力环，水平位移观测设备为百分表及支座。

用经济、合理的方法测定重塑土的抗剪强度指标，为填土工程设计阶段的填料选择、填料技术指标确定、填筑体稳定性计算提供可靠依据。该剪切试验方法方法合理，设备简单，易于操作，用于重塑土的测试和研究可弥补现有试验方法的不足。该试验方法所用的专用设备比较简单，而且也很容易操作，工作量方面也比较小，所以试验费用就显得比较低。该试验方法测试结果比较真实和可靠。

附图说明

图1实施例中所用的剪切仪结构示意图

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，法向应力也可以叫做垂向应力，这两个名字是相通的。该剪切试验所用的专用设备，包括反力支架、法向应力加压设备、剪应力加压设备、水平位移测量设备、剪切盒、千斤顶、测力环、压力表及百分表等。

重塑土室内中型剪切试验方法的专用设备，包括反应力支架、剪切盒，所述反力支架提供反力，所述的剪切盒分为上剪切盒和下剪切盒；

所述的专用设备测量垂向应力σ的设备包括竖向加压设备和垂向应力测量设备，所述的专用设备测量剪应力τ的设备包括剪力测量设备、横向加压设备和水平位移观测设备。竖向加压设备为千斤顶，横向加压设备为千斤顶，垂向应力测量设备为压力表。剪力测量设备为测力环，水平位移观测设备为百分表及支座。