[发明专利]一种测定桩土接触面长期剪切强度的简易试验方法

权利要求书

1.一种测定桩土接触面长期剪切强度的简易试验方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)、混凝土试样制备

利用模具，制备直径为60mm，高度为50mm半圆柱体混凝土试样两块，试样的强度参照实际工程中桩体的参数；

(2)、制作土样，土样固结

(3)、测定土样物理力学性质

(4)、将土样和混凝土试样组合

将土样对称切割成4块，取2块与2块混凝土试样交错组合成一个完整标准试样；

(5)、组合试样进行不同围压下的常规三轴试验，得到短期剪切强度

将土与混凝土的组合试样，在静三轴仪上进行不排水试验；先施加围压σ₃并保持恒定，再施加轴向应力σ₁逐渐增大，直到试验剪切破坏，记录剪切应力τ-剪切应变γ曲线；

假设试件高为h，直径为d，σ₁为轴向应力，σ₃为围压，γ为土样剪切应变，竖直接触面上的剪切应力为正应力为σ＝σ₃；

测定多个围压下的轴向最大应力，绘制剪切应力τ和正应力σ曲线，确定出桩土接触面的凝聚力c和摩擦角φ；

(6)、组合试样进行不同围压下的长时蠕变三轴试验，监测长期剪切应变

(7)、通过等时应力应变曲线法分析不同围压下桩土接触面长期剪切强度。

2.根据权利要求1所述的测定桩土接触面长期剪切强度的简易试验方法，其特征在于，制作土样，土样固结，方法如下：

利用静三轴仪将初始土样进行固结，进行固结时采用排水固结，施加围压，固结时间为7天；某一初始含水率的土样做多个先后进行固结，将这多个具有相同初始含水率的土样作为一组；其中，一个用来测定土样的物理力学性质；其余的用来和混凝土样一起组合模拟桩土相互作用过程，进行三轴试验；

配制土样的物理力学参数以实际工程地质勘察报告中的土层参数为参照，与实际工程参数保持一致。

3.根据权利要求1所述的测定桩土接触面长期剪切强度的简易试验方法，其特征在于，测定土样物理力学性质，方法如下：

利用烘干机测量土样的含水率，利用量筒、电子称测量土样的密度，静三轴仪测量土样的粘聚力和内摩擦角。

4.根据权利要求1所述的测定桩土接触面长期剪切强度的简易试验方法，其特征在于，组合试样进行不同围压下的长时蠕变三轴试验，监测长期剪切应变，方法如下：

将土与混凝土的组合试样，安装在静三轴仪上，先施加围压σ₃并保持恒定，再施加轴向应力σ₁并保持恒定，此时剪切应力为组合试样在恒载作用下发生剪切蠕变变形，记录剪切应力τ-剪切应变γ-时间t曲线；在同一围压σ₃下，改变轴向应力σ₁大小，进行多次类似试验；得到不同剪切应力τ下的多条剪切应变γ-时间t曲线；

依照上述程序，进而改变围压大小，再进行多个不同轴向应力下的剪切蠕变试验，得到不同围压下剪切应力τ-剪切应变γ-时间t曲线。

5.根据权利要求1所述的测定桩土接触面长期剪切强度的简易试验方法，其特征在于，通过等时应力应变曲线法分析不同围压下桩土接触面长期剪切强度，方法如下：

在某一围压下，根据得到的多条剪切应力τ-剪切应变γ-时间t曲线，绘制等时应力应变曲线，多条曲线有一条水平的渐近线，对应的剪切应力即为该围压下组合试样桩土接触面的长期剪切强度τ_∞；

绘制长期剪切强度τ_∞和正应力σ曲线，确定出桩土接触面的长期凝聚力c_∞和长期内摩擦角φ_∞。