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技术文章
22.1 一 般 规 定
22.1.1 土样宜为超固结黏土及软弱岩石夹层的黏土。
22.1.2 本试验方法加荷方式为应变控制式。
22.2 仪 器 设 备
22.2.1 应变控制式反复直剪仪(图22.2.1)应包括变速设备、可 逆电动机和反推夹具。
图22.2.1 反复直剪仪
22.2.2 其他仪器设备应符合本标准第21.2.2条的规定。
22.3 操 作 步 骤
22.3.1 试样制备应按下列步骤进行：
1 对有软弱面的原状土样，先要分清软弱面的天然滑动方 向，整平土样两端，使土样顶面平行于软弱面。在环刀内涂一薄层凡士林。切土时，使软弱面位于环刀高度一半处，在试样面上标出 软弱面的天然滑动方向。
2 对无软弱面的完整原状黏土或原状的超固结黏土，可用环 刀按本标准第4.5节的规定制备试样，将试样放入剪切盒内。先 在小于50kPa 的垂直压力下，以较快的剪速进行预剪，使形成破 裂面。当试样坚硬时，也可用刀、锯等工具先切割成一个剪切面， 再加垂直荷载，待固结稳定后进行剪切。
3 对泥化带较厚的软弱夹层、滑坡层面，取靠近滑裂面1mm~ 2mm 的土；对泥化带较薄的滑动面，取泥化的土；对无泥化带的裂 隙面，取靠裂隙面两边的土。将所刮取的土样用纯水浸泡24h 后 调制均匀，制备成液限状态的土膏，将其填入环刀内。装填时，先 沿环刀四周填入，然后填中部。应排除试样内的气体。
4 原状试样应取破裂面上的土测求含水率；对于扰动土试 样，可取切下的余土测求含水率。
5 试样应达到饱和。饱和方法一般用抽气饱和法。
6 每组试验应制备4个试样，同组试样的密度最大允许差值应为土0.03g/cm³。
22.3.2 试样剪切应按下列步骤进行：
1 先对仪器进行检查。然后将上、下剪切盒对准，插入固定 销，顺次放入饱和的透水板、滤纸，将试样推入剪切盒内。再放上 滤纸、透水板及加压盖板、钢珠、加压框架等，并安装垂直位移传感 器或百分表。在加压板周围包以湿棉花，防止水分蒸发。然后记 录负荷传感器或测记测力计和垂直位移的初始读数。
2 施加垂直压力应符合本标准第21 . 3 . 1条第3款的规定。 对于液限状态的试样，应分级施加至规定压力，并应按本标准第 21 . 3 .2条第2款第3项的规定进行固结。
3 除含水率相当于液限试样的剪切外，一般原状土、硬黏土的 试验，在剪切时，剪切盒应开缝，缝宽应保持在0.3mm～1.0mm。
4 转动手轮，使剪切盒前端的钢珠与测力计刚好接触，再调整负荷传感器或测力计读数至零位。
5 拔出固定销，调节变速箱。对一般粉质土、粉质黏土及低 塑性黏土，剪切速度不宜大于0.06mm/min; 对高塑性黏土，剪切 速度不宜大于0.02mm/min。开动电机，测读垂直位移和水平位 移读数。在第1次剪切过程中，达到峰值剪应力之前， 一般水平位 移每隔0.2mm～0.4mm 测记1次；过峰力后，每隔0.5mm 测记1 次。剪切时其每次正向剪切位移为8mm～10mm, 试验不能中断， 直至最大剪切位移，停止剪切。
6 倒转手轮，用反推设备应以不大于0.6mm/min 的剪切速 度将下剪切盒反向推至与上剪切盒重合位置，插入固定销。按上 述步骤进行第2次剪切。 一次剪切完成后，也允许相隔一定时间 后再按上述步骤进行下一次剪切。如此，继续反复进行剪切至剪 应力达到稳定值为止。粉质黏土、砂质黏土需5次～6次正向剪 切，正向总剪切位移量为40mm～48mm; 黏土需要3次～4 次正 向剪切，正向总剪切位移量为24mm～32mm。
7 剪切结束，测记垂直位移读数，吸去剪切盒中积水，尽快卸 除位移传感器或位移计、垂直压力、加压框架，加压盖板及剪切盒 等，并描述剪切面的破坏情况。取剪切面附近的土样测定剪后含水率。
22.4 计算、制图和记录
22.4.1 残余剪应力应按下式计算：
(22.4.1)
式中：τr—— 残余剪应力(kPa)。
22.4.2 绘制剪应力与剪切位移关系曲线。取每个试验曲线上第 1次剪切时峰值作为破坏强度值；取曲线上最后稳定值作为残余 强度，并绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线，抗剪强度包括峰值强 度和残余强度。直线的倾角为土的内摩擦角φr,直线在纵坐标轴上的截距为土的黏聚力cr。
22.4.3 本试验的记录格式应符合本标准附录 D 表 D.40 的规定。
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