检测园地

16 直剪摩擦试验

16.1 目的和适用范围

16.1.1 本试验用土工直剪试验技术测定土与土工织物或土工膜之间的界面摩擦阻力。

16.1.2 本试验适用于各种土性和状态的土与各种类型的土工织物和土工膜。

16.2 引用标准

    ISO/DISl2957—1—98《土工织物及相关产品摩擦特性测定》。

16.3 试验设备

16.3.1 试验用的直剪摩擦仪示意图见图16.3.1,各部件应符合下列规定。

16.3.1直剪试验示意图

1—试样;2—上盒;3—下盒;4—水平推力;5—法向压力;6—硬木;7—土

16.3.2 试样盒:由上、下两盒组成,方形,尺寸宜大于60mm×60mm,试验时通常上盒固定,下盒滑动,试样固定在下盒上,下盒上应有固定试样的夹持器。

16.3.3 加荷装置:
    1 法向压力的加压装置应在试验过程中保持恒压,且均匀地作用在土面上。
    2 水平加荷的装置应能进行应变控制加荷。

16.3.4 量测装置:
    1 法向和水平向测力装置可用拉压力传感器或其他量力装置。
    2 垂直和水平位移用百分表或位移传感器测定。

16.4 试样准备

16.4.1 按本规程3.3.1规定裁剪试样,试样应能覆盖试样下盒并要固定在下盒上。

16.4.2 每组试验应不少于3块试样。

16.5 操作步骤

16.5.1 移去上盒,在下盒内放硬木块,块体高度与下盒顶面齐平。

16.5.2 将试样盖于下盒木块面上,并固定在下盒上,放上上盒,插入上下盒固定销钉,上盒边缘与试样不接触。按工程要求的密度和状态仔细填(压)实上盒内的土。

16.5.3 依次放上加荷顶盖和百分表,施加法向压力后,固结开始,固结所需时间随土性及排水条件而异,固结度可参照SL237—1999《土工试验规程》。

16.5.4 调整水平加荷装置,使水平顶杆刚好与试样下盒接触,拔去捎钉,开动电机,剪切开始,测读并记录位移量和水平推力。位移速率视土性而定,可参照SL237—1999《土工试验规程》,对砂性土宜取.5mm/min。

16.5.5 连续剪切,当位移量达6mm时即可停止试验。

16.5.6 换一块试样,施加另一个法向压力,重复本节16.5.2~16.5.5步骤完成全部试验。

16.6 计 算

16.6.1按下式计算抗剪力:

τf=F/A

(16.6.1)


式中 τf

——抗剪力,kPa;

   F

——实测的峰值水平推力,kN;

A

——试样面积,m2

16.6.2 计算各级法向压力下的抗剪力,并绘出τfp曲线,近拟为一直线。

16.6.3 按下式计算土一土工织物的界面摩擦系数f:

(16.6.3)


式中p

——法向压力,kPa;

τf

——对应于σ的抗剪力,kPa。

16.7 记 录

16.7.1 直剪摩擦试验记录格式见表A13。

 

 

17 拉拔摩擦试验

17.1 目的和适用范围

17.1.1 本试验用于测定土工合成材料与土的拉拔摩擦阻力。

17.1.2 本试验适用于各种土性和状态的土与各种类型的土工织物、土工膜、土工带和土工格栅。

17.2 验设备

17.2.1 试验设备应符合下列规定,见图17.2.1。

17.2.1拉拔试验示意图

1—试样;2—拉力;3—缝隙;4—法向压力;5—土;6—试验箱

17.2.2 试验箱:可为矩形箱,其侧壁应有足够的刚度,箱体尺寸不宜小于25cm×20cm×20cm(长×宽×高),箱一端侧壁的半高处开有横贯全宽的水平窄缝,高约5mm,供试样引出箱体,紧贴缝壁安置一可上下抽动的板,以调整缝隙大小,防止土粒漏出。

    试验箱也可用大型直剪仪的剪切盒改装而成,在上、下剪切盒之间的三边垫放约5mm高的垫条,上下盒用销钉固定。

17.2.3 加荷装置和量测装置应符合本规程16.3的有关规定。

17.2.4 拉力夹具:夹具有效宽度应比试样宽度大10mm,夹具应能将试样均匀夹紧。

17.3 试样准备

17.3.1 按本规程3.3.1规定裁剪试样,试样宽度宜稍小于试验箱宽度,试样长度应使试样不被拉断,由试验确定。

17.3.2 每组试验应不少于3块试样。

17.3.3 从试验箱引出的试样端部应进行加固,试验时箱外试样不应发生很大的变形。

17.4 操作步骤

17.4.1 根据设计要求的密度和状态将试验箱下半部的土体仔细填实,填土高度与缝口齐平,平整土面。

17.4.2 在土面上铺放试样,拉伸端自缝口引出,注意两边对称,随即在试样上轻轻铺上一层土使试样定位。

17.4.3 根据设计要求的密度和状态将上半箱的土填实。

17.4.4 将试样的端部平整地放入拉力夹具内,对中,均匀地夹紧。

17.4.5 依次放上加荷顶盖和百分表,施加法向压力,固结所需时间可参照SL237一1999《土工试验规程》规定进行。

17.4.6 调整水平加荷装置,当拉力夹具开始受力时即为拉拔开始点。开动电机,测读并记录位移量和水平拉力。拉拔速率可参照5L237—1999《土工试验规程》,对砂性土宜取0.5mm/min。

17.4.7 当拉拔力出现峰值后,应继续拉拔直至拉拔力稳定,即可停止试验。

17.4.8 换一块试样,施加另一个法向压力,重复本节17.4.1~17.4.7步骤完成全部试验。

17.5 计 算

17.5.1 按下式计算界面拉拔摩擦强度:

(17.5.1)


式中 τp

——拉拔摩擦强度,kPa;

Tp

——实测的峰值水平总拉力,kN;

  L,B

——试样埋在土内部的长度和宽度,m。

17.5.2 计算各级法向压力下的拉拔摩擦强度,并绘出τpp曲线。

17.5.3 按下式计算土一土工合成材料的拉拔摩擦系数f:

f=τp/p

(17.5.3)


式中p

——法向压力, kPa;

τp

——对应于σ的拉拔摩擦强度, kPa。

17.6 记 录

17.6.1 拉拔摩擦试验记录格式与直剪摩擦试验相同,见表A13。