Direkt skjuvprov

Direktskjuvningstestet  är ett laboratorie-/fälttest som används av geotekniska ingenjörer för att mäta jord- / bergskjuvhållfasthetsegenskaperna för jordkohesion ( c ) och inre friktionsvinkel .

Direkt skjuvprovning är ett brett begrepp som omfattar flera typer av tester som utförs både på fältet och i laboratoriet, enligt olika länders standarder.

De amerikanska och brittiska standarderna som specificerar hur testning ska göras är ASTM D 3080, AASHTO T236 respektive BS 1377-7:1990.

Begreppet jordhalkskydd

Begreppet jordhalkskydd kan delas in i 4 delar:

1. skjuvhållfasthet hos grovkorniga jordar som sand och grus med dränering, som inte beror på tid;
2. halkbeständighet hos mycket mjuka sammanhängande jordar under odränerade förhållanden;
3. skjuvmotstånd hos finkorniga lerjordar med dränering på grund av en tillräckligt långsam förskjutningshastighet för att tillåta dränering under skjuvning;
4. långvarig eller dränerad permanent skjuvmotstånd hos jordar som kräver stora förskjutningar och långsamma förskjutningshastigheter, såsom överkomprimerade leror.

Enkelplansskärningsmetod (1846)

I Ryssland är en av testmetoderna för direktskjuvning metoden Direct Shear Test [2] , utförd i laboratoriet och känd sedan 1846.

Vinkeln för inre friktion φ och specifik vidhäftning c, MPa, beräknas enligt formlerna i avsnitt 9.3. GOST 12248.1-2020, erhållen genom att bearbeta experimentpunkterna τ=f(σ) med minsta kvadratmetoden, eller bestämt från grafen τ=f(σ), rita en linje med bästa approximation till experimentpunkterna. Enligt ryska GOST utförs testet på minst 3 prover från ett relativt ostört jordprov. Under beräkningarna i praktiken kan de använda data från två test (erhållna experimentellt) och, på grund av bristen på möjligheten att genomföra ett tredje test, plotta den tredje punkten grafiskt på linjerna.

Provet placeras i en skjuvlåda som har två vikta ringar för att hålla provet; kontakten mellan de två ringarna är ungefär i mitten av provhöjden. En begränsande spänning appliceras vertikalt på provet, och den övre ringen sträcks i tvärled tills provet misslyckas eller överstiger en given töjning . Den applicerade belastningen och den inducerade töjningen registreras med frekventa intervall för att bestämma spännings-töjningskurvan för varje begränsande spänning. Flera prover testas vid olika gränsspänningar för att bestämma parametrarna för skjuvhållfasthet, jordkohesion (c) och den inre friktionsvinkeln, allmänt känd som friktionsvinkeln ( ). Testresultaten för varje prov är plottade med den maximala (eller kvarvarande) spänningen på y-axeln och den begränsande spänningen på abskissan. Y-skärningspunkten för kurvan som matchar testresultaten är friktionen, och linjens eller kurvans lutning är friktionsvinkeln.

Direkta skjuvtester kan utföras under flera förhållanden. Provet är vanligtvis mättat innan det testas, men det kan göras med fukthalten på plats. Töjningshastigheten kan varieras för att skapa ett test i odränerade eller dränerade förhållanden, beroende på om töjningen appliceras tillräckligt långsamt på vattnet i provet för att förhindra att porvattentrycket byggs upp. Testet kräver en direkt skjuvtestmaskin. Maskintestet för direktskjuvning bestämmer den totala skjuvhållfastheten för det dränerade jordmaterialet under direktskjuvning. [3]

Fördelarna med det direkta skjuvtestet [4] jämfört med andra skjuvtester är enkel installation och utrustning som används, och förmågan att testa under olika mättnads-, dränerings- och konsolideringsförhållanden. Dessa fördelar måste vägas mot svårigheten att mäta porvattentrycket vid testning under odränerade förhållanden och de möjliga falska höga resultaten orsakade av den påtvingade uppkomsten av ett sprickplan på en viss plats.

Testutrustning och procedurer är något annorlunda för diskontinuitetstestning.

Andra metoder med vilka det är möjligt att bestämma skjuvhållfasthetsegenskaperna hos jord

1. Laboratorium
   1. Unconfined Compression Test [5] har varit känt sedan 1500-talet
   2. Triaxiell skjuvprov [6] ( 1930 )
   3. Torsionsskjuvprov av ihåliga cylindriska prover ( 1965 )
   4. Laboratorierotationsskärningsmetod (Eng. Laboratory Vane Test ) [8] (1948)
   5. Ringskjuvningstest [ 9] ( 1971)
2. fält
   1. Roterande skjuvningsmetod (vanligt pumphjul )
   2. Automatiserat borrhålsskjuvningstest [10 ]
   3. Standard jordpenetrationstest (English Standard Penetration Test (SPT) ) [11]
   4. Konpenetrometer (engelsk S-CPTu Test ) [12]

Se även

• Geoteknisk forskning
• Skjuvhållfasthet (diskontinuitet)
• Lutningstest (geoteknik)
• Triaxiell skjuvningstest

Anteckningar

1. ↑ GOST 12248.1-2020. Bestämning av hållfasthetsegenskaper med enkelplansskjuvningsmetoden (1 juni 2021). (ryska)
2. ↑ Direct Shear Test på YouTube
3. ↑ Testmaskin för direkt skjuvning . www.cooper.co.uk . Cooper Research Technology . Tillträdesdatum: 8 september 2014. Arkiverad från originalet 27 augusti 2014. (obestämd)
4. ↑ Direkt skjuvningstest; För att bestämma jordens skjuvhållfasthet. - CivilPie  (engelska) , CivilPie  (31 maj 2018). Hämtad 6 juni 2018.
5. ↑ Unconfined Compression Test på YouTube
6. ↑ Triaxiell skjuvningstest på YouTube
7. ↑ Använda vridskjuvningstestet för att bestämma förhållandet mellan jordstyrka och egenskaper
8. ↑ Laboratory Vane Test på YouTube
9. ↑ Ringskjuvningstest på YouTube
10. ↑ Automatiserat borrhålsskjuvningstest på YouTube
11. ↑ Standard Penetration Test (SPT) på YouTube
12. ↑ S-CPTu Test på YouTube