一、概述

在工程實(shi)踐(jian)中，建筑物地基和(he)土(tu)(tu)工構筑物產生破壞情(qing)況，是(shi)因為土(tu)(tu)體在自重應(ying)(ying)力(li)和(he)附加應(ying)(ying)力(li)作用下，土(tu)(tu)中剪(jian)應(ying)(ying)力(li)達到(dao)土(tu)(tu)的(de)大抗剪(jian)強度。該(gai)土(tu)(tu)體所謂(wei)處于極限平衡狀態。當外(wai)部荷載不(bu)斷增大。后連成一個滑動面，也就是(shi)一部分土(tu)(tu)體對另一部分土(tu)(tu)體產生相對移(yi)動，即為土(tu)(tu)的(de)剪(jian)切破壞。因此土(tu)(tu)的(de)強度問題的(de)研究(jiu)一直(zhi)在工程實(shi)踐(jian)或在土(tu)(tu)力(li)學(xue)研究(jiu)中，作為重要的(de)課題之一。

二、本文著重研究，當然土的抗剪強度在不同的試驗方法。不同土的性質（包括狀態、顆粒級配），不同的應力歷史  都具有不同的結果。這可在后面的時間進行比較試驗。
那么不同儀器其試驗結果如何呢。在這里我選擇了直剪儀和三軸儀。采用同一種標準砂， 均在有效應力條件下進行試驗。
由于砂土沒有(you)結(jie)(jie)(jie)構強度、沒有(you)內(nei)聚力，因此得到的(de)(de)結(jie)(jie)(jie)果(guo)(guo)，就是摩擦角(jiao)試驗(yan)。結(jie)(jie)(jie)果(guo)(guo)表明這個(ge)理(li)論和實踐(jian)結(jie)(jie)(jie)果(guo)(guo)是對的(de)(de)。但兩(liang)種(zhong)儀(yi)器(qi)的(de)(de)結(jie)(jie)(jie)構和受力條件以(yi)及剪切面(mian)的(de)(de)不(bu)同，兩(liang)種(zhong)儀(yi)器(qi)的(de)(de)試驗(yan)結(jie)(jie)(jie)果(guo)(guo)還(huan)是有(you)些不(bu)同的(de)(de)。

三、儀器概(gai)況(kuang)和試驗(yan)方法

（蘇州拓測儀器設備有限公司四聯氣壓式直剪試驗儀）
1、盒式直剪試驗儀，又稱直剪試驗儀。
本次試(shi)驗(yan)采用本公(gong)司生產(chan)的(de)(de)四(si)聯氣壓式直(zhi)剪(jian)(jian)儀。大固結壓力 0~1000kPa，剪(jian)(jian)應力為0~1000kPa，剪(jian)(jian)切位(wei)移 0~8mm，加荷速率(lv)(lv)滿足(zu)快剪(jian)(jian)、固結快剪(jian)(jian)、慢剪(jian)(jian)，即 0.001~3mm/min， 即慢剪(jian)(jian)切試(shi)驗(yan)，24h 土(tu)的(de)(de)相對位(wei)移 1,44mm，如果剪(jian)(jian)切位(wei)移 6mm，大概四(si)天(tian)剪(jian)(jian)切完成。根據(ju)土(tu)的(de)(de)性質和試(shi)驗(yan)要求，剪(jian)(jian)切速率(lv)(lv)可(ke)以任(ren)意調整。例如這次砂(sha)土(tu)試(shi)驗(yan)采用剪(jian)(jian)切速率(lv)(lv)為0.048mm/min，大約(yue)一個(ge)半小時。這對于砂(sha)土(tu)來(lai)說也已足(zu)夠慢了(le)。

氣壓式直剪(jian)試(shi)驗(yan)其優點是體(ti)積緊湊(cou)、操作方便、出力準確、自動化程度高，可(ke)以限制(zhi)大剪(jian)切位移、進(jin)退正確，試(shi)驗(yan)過程中數據采集儲存(cun)不需要電(dian)腦采集，當一旦幾組試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)(guo)出來，即可(ke)導入計算(suan)機處理結(jie)果(guo)(guo)。

2、三軸試驗儀

（蘇州拓測儀器設備有限公司四聯多功能三軸試驗儀）
三軸試驗儀(yi)又(you)稱三軸剪力儀(yi)，可以單聯(lian)也可以四(si)聯(lian)結構。四(si)聯(lian)結構為(wei)四(si)個(ge)(ge)壓(ya)(ya)力室(shi)(shi)置于(yu)同(tong)一臺(tai)加荷平臺(tai)上，由(you)軸向力推動加荷平臺(tai)向四(si)個(ge)(ge)壓(ya)(ya)力施加相(xiang)同(tong)應變剪切位移，由(you)于(yu)四(si)個(ge)(ge)壓(ya)(ya)力室(shi)(shi)承受四(si)個(ge)(ge)不同(tong)圍(wei)壓(ya)(ya)，因此(ci)四(si)個(ge)(ge)不同(tong)的剪應力與四(si)個(ge)(ge)不同(tong)圍(wei)壓(ya)(ya)關(guan)系，就能得到四(si)組莫爾圓，

就能獲得莫爾包線和強度參數。
由于人工智能型三軸剪力儀自動化程度高，整個過程毋需人工操作。在一般情況下，三軸儀圍壓 0~1000kPa，孔壓 0~1000kPa。排水量由體變傳感器測量，對于土樣直徑為 39.1， 則軸向應力為 0~2.5MPa。對于不同的深度土樣和試驗要求時儀器上選用適合的互為匹配的荷重傳感器。例如圍壓在 1500kPa，土樣面積 30cm2，那么荷重傳感器就選用 20kN。
3、砂樣的制備
對于直剪試驗稱取一定重量的標準砂，通過漏斗徐徐注入剪切盒。并在試樣頂部加上透水板傳壓活塞采用施加氣壓加荷裝置，按 100、200、300、400kPa 施加固結壓力。
對于三軸試驗，我們選擇土樣直徑 39.1mm，高度為 80mm 的制樣器（筒）內，稱取一定質量的標準砂，通過漏斗徐徐注入乳膠薄膜內，裝好土樣帽，經微型真空泵的抽泄空氣后， 拆開對開模施加圍壓 100、200、300、400kPa。
4、剪切試驗
直剪試驗和三軸剪切試驗， 對于砂土來說， 固結時間為 30 分鐘， 直剪剪切速率為
0.048mm/min，在 120 分(fen)(fen)鐘完(wan)(wan)成(cheng)試驗，三(san)軸按 0.05、200 分(fen)(fen)鐘完(wan)(wan)成(cheng)試驗。

四、結束語
1、兩種強度試驗儀器，是創新科技的研發結果，具有體積緊湊、操作簡便、試驗正確穩定、自動化程度高，具有時代特色的人工智能儀器。
2、土的抗剪強度和試驗儀器、試驗方法，土的基本性質以及試驗技術有著密切關系， 因此需要進一步研究和創新發展。
3、本次試驗研究，僅是一個開端，希望通過產學研用創新平臺，能夠推動巖土工程試驗進一步深化。
4、兩種(zhong)強(qiang)度試(shi)驗(yan)儀(yi)器比較，試(shi)驗(yan)結果比較穩(wen)定吻合，同時表(biao)明三軸試(shi)驗(yan)的強(qiang)度比直剪(jian)試(shi)驗(yan)強(qiang)度提高 20%左右(you)。