直接せん断試験は、土質技術者が土壌[1] [2] または岩石[2]材料、あるいは土壌または岩盤の不連続部のせん断強度特性を測定するために使用する実験室または現場での試験である。 [2] [3]
試験の実施方法を規定する米国および英国の規格は、それぞれASTM D 3080、AASHTO T236、BS 1377-7:1990です。岩石の場合、この試験は一般的に（非常に）低いせん断強度を持つ岩石に限定されます。しかしながら、この試験は岩石中の不連続面のせん断強度特性を確立するための標準的な方法です。
この試験は、比較的撹乱されていない土壌サンプルから採取した3～4個の試験片に対して実施します。試験片は、サンプルを保持するための2つのリングが積み重ねられたせん断ボックス内に配置されます。2つのリングの接触位置は、サンプルのほぼ中央の高さになります。試験片には垂直方向に拘束応力が加えられ、上部のリングは、サンプルが破壊するか、指定されたひずみに達するまで横方向に引っ張られます。加えられた荷重と誘起されたひずみは、各拘束応力に対する応力-ひずみ曲線を決定するために、頻繁に記録されます。複数の試験片に対して、さまざまな拘束応力で試験を行い、せん断強度パラメータ、土壌の粘着力（c）、および一般に摩擦角として知られる内部摩擦角（）を決定します。各試験片の試験結果は、ピーク（または残留）応力をy軸、拘束応力をx軸にとってグラフ上にプロットされます。試験結果に一致する曲線のy切片が粘着力であり、直線または曲線の傾きが摩擦角です。
直接せん断試験は、いくつかの条件下で実施できます。通常、試験前に試料は飽和状態にしますが、原位置水分含量で試験することも可能です。ひずみ速度を変化させることで、非排水状態または排水状態の試験を作成できます。これは、試料中の水分が間隙水圧の上昇を防ぐのに十分なほどゆっくりとひずみを加えるかどうかによって決まります。この試験を実施するには、直接せん断試験機が必要です。直接せん断試験機を用いた試験では、直接せん断を受ける土質材料の圧密排水せん断強度を測定します。[4]
直接せん断試験[5]が他のせん断試験に比べて優れている点は、試験装置と試験条件の簡便性、そして異なる飽和度、排水性、圧密条件下で試験を行うことができることです。これらの利点は、非排水条件下で試験を行う場合の間隙水圧の測定が困難であること、そして破壊面を特定の場所に限定することで結果が不自然に高くなる可能性があることと、比較検討する必要があります。
不連続性の試験では試験装置と手順が若干異なります。[6]
参照
参考文献
- ^ Bardet, J.-P. (1997).実験土質力学.プレンティス・ホール. ISBN 978-0-13-374935-9。
- ^ abc Price, DG (2009). De Freitas, MH (編).工学地質学：原理と実践. Springer . p. 450. ISBN 978-3-540-29249-4。
- ^ ISRM (2007). Ulusay, R.; Hudson, JA (編). 『ブルーブック - 岩石の特性評価、試験、モニタリングのためのISRM推奨方法の完全版：1974-2006』アンカラ: ISRM & ISRMトルコ国立グループ. p. 628. ISBN 978-975-93675-4-1. 2014年11月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年3月18日閲覧。
- ^ 「直接せん断試験機」www.cooper.co.ukクーパー・リサーチ・テクノロジー. 2014年8月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年9月8日閲覧。
- ^ 「直接せん断試験：土壌のせん断強度の測定 - CivilPie」。CivilPie 2018年5月31日2018年6月6日閲覧。
- ^ Hencher, SR; Richards, LR (1989). 「岩石不連続面の実験室直接せん断試験」. Ground Engineering . 22 (2): 24– 31.
