FDJ-20型四联式非饱和土直剪仪可以进行各项非饱和土直接剪切试验,包括控制基质吸力和竖向净正应力为常数的固结排水剪切试验、控制含水率-测吸力的固结不排水不排气直接剪切试验、控制含水率-测吸力的不排水不排气直接剪切试验、排气不排水直接剪切试验等4种试验。
3-1 控制基质吸力和竖向净正应力为常数的固结排水剪切试验
所谓竖向净正应力,其值等于竖向总正应力减去孔隙气压力。试验时打开底座排水阀,给试样施加一定的气压力,同时施加预定的竖向荷载(对每组直接剪切试样,应分别施加不同的竖向荷载),待试样竖向压缩变形达到稳定条件和排水速率低到一定值时,按照预定的剪切速率,进行排水剪切试验。在试验过程中,基质吸力和竖向净正应力保持为常数。对饱和土,基质吸力可保持为零,这就是常规直接剪切试验。
3-2 控制含水率-测吸力的固结不排水不排气直接剪切试验
试验时打开底座排水阀,给试样施加一定的气压力,同时施加预定的竖向荷载(对每组直接剪切试样,应分别施加不同的竖向荷载),待试样竖向压缩变形达到稳定条件和排水速率低到一定值时,关闭底座排水阀,按照预定的剪切速率,进行不排水不排气剪切试验,剪切过程中要量测孔隙水压力和竖向压缩变形。此试验剪切过程中含水量保持不变,饱和度则发生变化。
3-3 控制含水率-测吸力的不排水不排气直接剪切试验
试验时关闭底座排水阀,给试样施加一定的气压力,同时施加预定的竖向荷载(对每组直接剪切试样,应分别施加不同的竖向荷载),按照预定的剪切速率,进行不排水不排气剪切试验,剪切过程中要量测孔隙水压力和竖向压缩变形。此试验过程中含水量保持不变,饱和度则发生变化。
3-4 排气不排水直接剪切试验
试验时,让气压室与大气连通,关闭底座排水阀,给试样施加预定的竖向荷载(对每组直接剪切试样,应分别施加不同的竖向荷载),按照预定的剪切速率,进行排气不排水剪切试验,剪切过程中要量测孔隙水压力和竖向压缩变形。此试验过程中含水量保持不变,饱和度则发生变化。
对于上述第一种试验方法,试验过程中应每隔8-10小时对剪切盒底座螺旋槽通水一次,以冲走陶土板下积聚的气泡,一般历时30秒即可。在通水期间,应先关闭通往排水系统的阀门。