抗剪强度指标的测定方法

土体抗剪强度指标的选用

一、土强度指标

在深基坑设计中，土压力的计算是支护设计的基础依据和关键所在，而在土压力计算中，土体的粘聚力c、内摩擦角Φ又是最基本的参数。例如，同一种饱和粘性土，在固结排水和固结不排水试验中就表现出不同的摩擦角，而在不固结不排水试验中，内摩擦角为零。

在进行土强度指标试验时，分为三种情况考虑，即三轴的不固结不排水剪（UU），固结不排水剪（CU）及固结排水剪（CD），与其相对应的直接剪切试验分别为快剪，固结快剪和慢剪。

有人将直剪试验的固结快剪说成是固结不排水试验，将快剪称为不排水试验，也是错误的。

对于粘性土，很快的剪切速度对于粘土确实限制了排水，其固结快剪指标往往与三轴固结不排水试验相近；

但是对于粉土、砂土来说，固结快剪和固结不排水可能就完全不同。由于直剪试验上下盒之间存在缝隙，对于渗透系数比较大的砂土，即便在快剪过程中，这种缝隙也足以排水。因此，对于砂土而言，固结快剪、快剪试验得到的指标基本上就是有效应力指标。把三轴固结不排水试验指标和固结快剪指标不加区别是错误的。

二、各种规范对土压力计算参数的规定

各种规范中关于土压力的计算参数的规定五花八门： 1、建设部行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）

东北大学

基坑工程第一次大作业

班级：土木1003 组长：邢 民

组员：修佳林，孙为，周锦涛，薛普琛，张忠江，张彧

有关不同实验所得的抗剪强度指标c、φ值

的应用范围研究

根据题意有四种试验方法：（1）不固结不排水试验（快剪） （2）固结不排水试验（固结快剪） （3）固结排水试验（慢剪） （4）三轴压缩试验

1.根据《土力学地基基础》，作者：陈希哲 第四版教材 第151页指出：

（1） 三轴压缩试验应用范围：

三轴压缩试验，实质上是三轴剪切试验。这是测试土体抗剪强度的一种较精准的试验。因此，在重大工程与科学研究中经常进行三轴压缩试验。国家《建筑地基基础设计规范》规定，甲级建筑物应采用三轴压缩试验。对于其他等级建筑物，如为可塑状粘性土与饱和度不大于0.5的粉土时，可采用直剪试验。 根据三轴压缩试验过程中试样的固结条件与空隙水压力是否消散的情

地基土抗剪强度指标C、φ值的确定

1. 抗剪强度的物理意义及基本理论

土在外力作用下在剪切面单位面积上所能承受的最大剪应力称为土的抗剪强度。土的抗剪强度是由颗粒间的内摩察力以及由胶结物和水膜的分子引力所产生粘聚力共同组成。

在法向应力不大时，抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线，这就是抗剪强度的库仑定律。

S=c+σtanφ

2. 抗剪强度的试验方法

室内剪切试验

包括直接剪切试验和三轴剪切试验，主要适用于粘性土和粉土，砂土可按要求的密度制备土样。

除土工试验以外其他确定抗剪强度C、Φ值的方法

2.2.1 根据原位测试数据确定抗剪强度C、Φ值的经验方法

(1) 动力触探

沈阳地区《建筑地基基础技术规范》（DB21-907-96）资料（深度范围不大于15m）

砂土、碎石土内摩察角标准值Φk

(2) 标准贯入试验

国外砂土N与Φ的关系经验关系式主要有Dunhan、大崎、Peck、Meyerhof等研究的经验公式，见《工程地质手册》（第四版）P193。经试算（详见国外砂土标贯击数N与内摩察角Φ的关系（按公式计算））采用Φ值进行承载力特征值f ak计算时，对于粉、细砂采用Φ=（12N）+15，对于中、粗、砾砂采用Φ=+27计算出的数值实际能较为吻合（N为经杆长修正后的标贯击数

各生理指标的测定方法

一、脯氨酸含量的测定

1. 茚三酮法 1.1原理

在正常环境条件下，植物体内游离脯氨酸含量较低，但在逆境（干旱、低温、高温、盐渍等）及植物衰老时，植物体内游离脯氨酸含量可增加10-100倍，并且游离脯氨酸积累量与逆境程度、植物的抗逆性有关。

用磺基水杨酸提取植物样品时，脯氨酸游离于磺基水杨酸的溶液中，然后用酸性茚三酮加热处理后，溶液即成红色，再用甲苯处理，则色素全部转移至甲苯中，色素的深浅即表示脯氨酸含量的高低。在520nm波长下比色，从标准曲线上查出（或用回归方程计算）脯氨酸的含量。

1.2步骤 试剂：（1）25%茚三酮：茚三酮------------0.625g 冰乙酸------------15ml 6mol/L磷酸--------10ml 70°C水浴助溶；

（2）6mol/L磷酸：85%磷酸稀释至原体积的2.3倍； （3）3%磺基水杨酸：磺基水杨酸------3g 加蒸馏水至------100ml

第37卷 增刊1 岩 土 工 程 学 报 Vol.37 Supp.1 2015年 . 7月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering July 2015

DOI：10.11779/CJGE2015S1032

卵砾石土抗剪强度指标原位直剪试验研究 汤劲松

１，２

，刘松玉，童立元，沈才华　

３３４

(1. 石家庄铁道大学土木工程学院，河北 石家庄 050043；2， 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室，

河北 石家庄 050043；3. 东南大学交通学院，江苏 南京 210096；4. 河海大学土木与交通学院，江苏 南京 210098)

摘 要：现场大型原位直剪试验是测定卵砾石土强度指标的一种有效方法。通过对江南低山丘陵区典型卵砾石土4个试样的现场大型原位直剪试验，在获取卵砾石土抗剪强度指标的同时，还在试样剪切破坏后的破坏面上取样进行卵砾石土的颗粒粒径分析。试验结果表明：级配良好的卵砾石土原

测定各生理指标的试验方法

1.4.1 电导率的测量(浸泡法)[5]

取大小相当的植物叶片（尽量保证叶片的完整性，少含茎节），用自来水洗净后再用蒸馏水冲洗3次，用滤纸吸干表面水分，将叶片剪成适宜长度的长条（避开主脉），快速称取鲜样，每份0.1g,分别置于10ml去离子水的刻度试管中，盖上玻璃塞置于室温下浸泡处理12h,用电导仪测定浸提液电导（R1），然后沸水浴加热30min,冷却至室温后摇匀，再次测定浸提液电导（R2）。根据公式：相对电导率=R1/R2×100% 算出电导率。

1.4.2 超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定（氮蓝四唑法）[5]

取各株植物相同部位的叶片（去叶脉）0.5g于预冷的研钵中，加1ml预冷的磷酸缓冲液在冰浴上研磨成浆，加缓冲液使最终体积为5ml。取1.5~2ml于4000r/min

下离心10min，上清液即为SOD粗提取液。取32支试管（30支测定管，2支对照管），分别加入1.5ml0.05mol/l磷酸缓冲液、0.3ml130nmolMet溶液、0.3ml750μmol/l NBT溶液、0.3mol100μmol/l EDTA液、0.3ml20μmol/l核黄素、0.05ml酶液（其中2支对照管以

各生理指标的测定方法

一、脯氨酸含量的测定

1. 茚三酮法 1.1原理

在正常环境条件下，植物体内游离脯氨酸含量较低，但在逆境（干旱、低温、高温、盐渍等）及植物衰老时，植物体内游离脯氨酸含量可增加10-100倍，并且游离脯氨酸积累量与逆境程度、植物的抗逆性有关。

用磺基水杨酸提取植物样品时，脯氨酸游离于磺基水杨酸的溶液中，然后用酸性茚三酮加热处理后，溶液即成红色，再用甲苯处理，则色素全部转移至甲苯中，色素的深浅即表示脯氨酸含量的高低。在520nm波长下比色，从标准曲线上查出（或用回归方程计算）脯氨酸的含量。

1.2步骤 试剂：（1）25%茚三酮：茚三酮------------0.625g 冰乙酸------------15ml 6mol/L磷酸--------10ml 70°C水浴助溶；

（2）6mol/L磷酸：85%磷酸稀释至原体积的2.3倍； （3）3%磺基水杨酸：磺基水杨酸------3g 加蒸馏水至------100ml 实

第5章土的抗剪强度 试题及答案

一、简答题

1. 土的抗剪强度指标实质上是抗剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么？ 2. 同一种土所测定的抗剪强度指标是有变化的，为什么？

3. 何谓土的极限平衡条件？粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同？

4. 为什么土中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面？如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角？

5. 试比较直剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同？并指出直剪试验土样的大主应力方向。

6. 试比较直剪试验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。

7. 根据孔隙压力系数A、B的物理意义，说明三轴UU和CU试验中求A、B两系数的区别。 8. 同钢材、混凝土等建筑材料相比，土的抗剪强度有何特点？同一种土其强度值是否为一个定值？为什么？

9. 影响土的抗剪强度的因素有哪些？

10. 土体的最大剪应力面是否就是剪切破裂面？二者何时一致？ 11. 如何理解不同的试验方法会有不同的土的强度，工程上如何选用？

12. 砂土与粘性土的抗剪强度表达式有何不同？同一土样的抗剪强度是不是一个定值？为什么？

13. 土的抗剪强度指标是什么?通常通过哪些室内试验、原位测试测定?

14. 三轴压缩试验按排水条件的不

一.实验内容

实验1 MDA(丙二醛)含量测定所需试剂：

10%三氯乙酸（TCA）（纯） 0.25%硫代巴妥酸 (纯) 实验2：可溶性蛋白含量测定所需试剂：

考马斯亮蓝G-250 95%乙醇 85%磷酸 实验3：SOD(超氧化物歧化酶)酶活性测定所需试剂：

dl-甲硫氨酸（Met） NBT EDTA-Na2 核黄素 实验4：CAT(过氧化氢酶)活性（过氧化氢酶）测定所需试剂：

PBS（PH=7.0） 30% H2O2

实验五：Apx(抗坏血酸过氧化物酶)活性（即ASA—POD活性）测定所需试剂：

ASA（分子量167.12） (乙=胺四乙酸=钠)EDTA—Na2 PBS (pH7.0) 30%H2O 实验6： ASA(维生素C)含量测定

偏磷酸 95%乙醇 磷酸 4% 2,2-二联吡啶 FeCl3（或FeCl3·6H2O）

实验7：GSH(谷胱甘肽, 媚力肽GSH GSH是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合而成的三肽化合物)含量测定所需试剂：

NaH2PO4·2H2O DTNB（二硫代硝基苯甲

2.2 试验方法

2.2.1 CODCr测定方法

(1) 测定原理

试样中加入已知量的重铬酸钾溶液，在强硫酸介质中，以硫酸银为催化剂，经高温消解后，用分光光度法测定CODCr值。

重铬酸钾在强酸性条件下，将有机物和无机还原性物质氧化，一定量的六价铬还原成三价铬（1.1）。

Cr2O7-2十14H+十6e-===2Cr+3十7H2O （1.1）

被还原的六价铬或生成的三价铬的量与CODCr的含量成正比，而六价铬与三价铬均为有色离子，可在波长处，直接比色测定。

当试样中CODCr值为100mg/L至1000mg/L时，在600nm?20nm波长处测定还原产重铬酸钾而产生的三价铬（Cr2+）的吸光度，试样中CODCr值与三价铬（Cr2+）的吸光度的增加值成正比例关系，因此可以将三价铬（Cr2+）的吸光度换算成试样的CODCr值。

当试样中CODCr值为15mg/L至250mg/L，在440nm?20nm波长处测定重铬酸钾未被还原的六价铬（Cr6+）和被还原产生的三价铬（Cr3+）的两种铬离子的总吸光度；试样中CODCr值与六价铬（Cr6+）的吸光度减少值成正比例，与三价铬（Cr3+）的吸光度增加成正比例，与