无侧限试验是一种常用的土力学试验方法,用于测定土样的剪切强度参数。以下是无侧限试验的步骤和计算方法:
步骤:
准备土样:选择代表性的土样进行试验,清洗干净并加以调节,以使其达到试验所需的水分和密度。
安装试样:将土样加入试验装置中,并确保其水平放置,以避免附加剪切力。
施加荷载:逐渐施加竖向荷载,使土样产生剪切变形。
测量数据:在试验过程中,记录荷载和位移数据,并确定荷载-位移曲线的特征点。
计算剪切强度参数:利用荷载-位移曲线的特征点计算土样的剪切强度参数,如剪切强度、内摩擦角、剪切模量等。
计算方法:
剪切强度:τ = F/A,其中τ为土样的剪切强度,F为荷载大小,A为土样的横截面积。
内摩擦角:tanφ = (F/A)/P,其中φ为土样的内摩擦角,F为荷载大小,A为土样的横截面积,P为施加于土样上的竖向荷载。
剪切模量:G = (F/A)/(Δx/h),其中G为土样的剪切模量,F为荷载大小,A为土样的横截面积,Δx为荷载位移,h为土样高度。
无侧限试验是土力学试验中最基础、最常用的一种试验方法,其步骤简单易行,可以快速测定土样的剪切强度参数,是土工领域中不可或缺的试验方法。