Figure 4.1 shows an exploded cut-aw

Figure 4.1 shows an exploded cut-away diagram of the principal features of a laboratory shearbox apparatus. These are supplied in a variety of sizes, the commonest being 60 mm square in plan, with 100 mm-square boxes available, often for use on the same loading frame. Shear boxes of up to 300 mm square are used on occasion, but they normally require much larger loading frames and are comparatively rare in practice. The depth of specimen which can be accommodated is of the order of 25 mm in the smaller boxes, which limits the particle size which can be allowed in the test specimen. 300 mm shear boxes have the capacity to accommodate gravelly soils.
Normal loads on the shearing surface are applied through a lever loading system, or direct through a weight hanger. Shearing forces are transmitted through the specimen via a motor driven ram, and the shear force is reacted by a proving ring or load cell. The deformation of this load-measuring device is a source of two problems. Rrstly, the sixain in the specimen is reduced from the ram movement to a lesser value, which slows die test (possibly allowing some drainage in an undrained test), and secondly, a lever loading system may move from the vertical with a consequent application of a component of this ‘normal' force in a direction which helps the specimen resist the applied shearing loads. Tine total loads applied by a direct hanger system may be too large to be transmitted through knife edges, and a hydraulic loading system can be used instead. The weight of the hydraulic ‘bag’and its contents must then be taken into account when computing the normal load. The same applies to the self-weight of the loading platen. Volumetric changes during shear can be measured approximately by recording vertical movement of the loading platen.
Since shearing is constrained to occur along the plane of separation of the two box halves, the apparatus is ideally suited to testing specimens containing discontinuity surfaces if these can be aligned in the box. Drained tests are made by running the apparatus slowly, and undrained tests are normally only possible in clay soils where drainage is slow and can be largely prevented in a quick test.
The reader is referred to the many books on soil testing which include Head (1980,1981,1985), for more details of the test procedure.
The triaxial apparatus commonly used in British laboratory practice takes one of two forms: the conventional triaxial ceil (Bishop and Henkel, 1957) and the later Bishop-Wesley stress path cell (Bishop and Wesley, 1974). The loading in the former is by a constant rate of displacement ram which drives the cell upwards with the axial load reacted via a ‘frictionless’ ram by a proving ring, or directly by a submersible load cell. As in the shear box, the true rate of deformation is affected by the flexibility of the load measuring device, and mechanical arrangements to allow for this have been made.
In the Bishop-Wesley cell, axial loads are supplied by a hydraulically powered ram in the pedestal of the cell, which does not therefore requứe an external motorized loading frame. The supply of fluid to the ram can be controlled to allow constant rate of strain or load stress paths to be followed, or for that matter, any combination of axial and cell pressures đesừed
Lateral loads, applied by the fluid in the cell, simulate the lateral restraint in the ground.
Drainage in these tests is from the end(s) of the specimen, with porous disks connected via leads to outside pressure sources. Tests can therefore be run against a back pressure to keep the soil saturated. Measurement of pore fluid pressures is by connections similar to those for drainage, or with miniature probes inserted dứectly into the side of the specimen. Hie latter give more rapid porewater-pressure response. The soil moisture is kept separate from the cell fluid by means of rubber membranes. Additional drainage by filter paper drains up the sides of the specimen and connected to the porous end filter drain can accelerate the drainage.
Again, the details of test procedure are extensively covered in the literature, notably by Bishop and Henkel (1957), and also by Head (1984). An unconfined test apparatus, testing axially loaded soil cylinders without the lateral restraint of fluid pressure in a cell is sometimes used, but its main use is to measure the undraineđ strength of soil specimens in the field.
Two other devices are widely used to measure the undrained shear strength of cohesive soils. These are the laboratory vane, and the penetrometer (‘fall cone test’ or ‘pocket penetrometer’). The vane is a muỉtíbladed device, pressed into the soil and xotateđ. Shearing takes place around a cylindrical surface, and the maximum torque (measured at the instant of failure) can be correlated with the undrained shear strength of the soil. Penetrometers operate in a way analogous to bearing capacity tests. The fall cone relies on the penetration of a pointed and weighted cone into the soil. The distance that the cone fails under gravity can be correlated with the shear strength in weak soils — this test is therefore much used in Scandinavia to obtain the shear strength of soft, sensitive sediments. The pocket peneưometer is a spring-loaded piston pressed against the soil surface. The load carried by the piston at the instant of failure (recorded either as a maximum load, or the load at a set penetration) also gives an indication of the shear strength.
The pocket penetrometer, and a hand version of the laboratory vane, are used in routine classification tests: the former in stiff, and the latter in soft, soils. Such simple aids are useful in both the laboratory and the field.
A major problem in soil testing is to obtain the effective stress dependency of the shear strength. This is in the form of the parameters controlling the shape of the shear strength- effective sơess envelope. Tests therefore have to be carried out at different normal sơess ỉeveỉs to ‘probe’ this envelope. The test procedure can either utilize the same specimen for all of these probes, or fresh specimens for each. The former procedure is termed a multi-stage test, and will only yield reliable results if the material has a non-brittle stress-strain relationship. In the application of multi-stage test procedures to brittle soils and rocks, the full mobilization of shear strength at one normal stress damages the load-carrying capacity for other normal stresses, and an incorrect envelope is obtained.
The other major difficulty in soil testing is the provision of appropriate, low, effective stresses on potential failure surfaces. This is particularly important

Kết quả (Việt) 1:

Con số 4.1 cho thấy một sơ đồ đi cắt phát nổ các tính năng chính của một bộ máy phòng thí nghiệm shearbox. Chúng được cung cấp trong một loạt các kích cỡ, sự phổ biến là 60 mm vuông trong kế hoạch, với 100 mm vuông hộp có sẵn, thường để sử dụng trên cùng một tải khung. Cắt hộp lên đến 300 mm vuông được sử dụng vào dịp này, nhưng họ thường yêu cầu lớn hơn nhiều tải khung và tương đối hiếm trong thực tế. Độ sâu của mẫu mà có thể được bố trí là thứ tự của 25 mm trong hộp nhỏ hơn, giới hạn kích thước hạt có thể được cho phép trong mẫu thử nghiệm. 300 mm cắt hộp có khả năng chứa gravelly đất.Tải bình thường trên bề mặt cắt được áp dụng thông qua một đòn bẩy tải hệ thống, hoặc trực tiếp thông qua một móc áo trọng lượng. Lực lượng cắt được truyền thông qua mẫu thông qua một bộ nhớ ram động cơ thúc đẩy, và lực lượng cắt phản ứng của một tế bào minh vòng hoặc tải. Sự biến dạng của thiết bị đo lường tải này là một nguồn của hai vấn đề. Rrstly, sixain trong các mẫu vật được giảm từ phong trào ram xuống một giá trị thấp hơn, làm chậm chết thử nghiệm (có thể cho phép một số hệ thống thoát nước trong một thử nghiệm undrained), và thứ hai, một đòn bẩy nạp hệ có thể di chuyển từ dọc với một ứng dụng kết quả là sự của một thành phần của lực lượng này 'bình thường' trong một hướng đó sẽ giúp các mẫu vật chống lại sự xén lông trừu tải ứng dụng. Tine tất cả tải được áp dụng bởi một hệ thống trực tiếp móc áo có thể được quá lớn để được truyền qua cạnh con dao, và một hệ thống thủy lực tải có thể được dùng để thay thế. Trọng lượng của các thủy lực ' bag'and nội dung của nó phải sau đó được đưa vào tài khoản khi tính toán tải bình thường. Cùng áp dụng để tự trọng lượng tải trục lăn. Các thay đổi thể tích mới trong cắt có thể được đo khoảng bằng cách ghi âm các chuyển động theo chiều dọc của trục lăn tải.Kể từ khi sự xén lông trừu bị ràng buộc để xảy ra dọc theo mặt phẳng của tách hai hộp nửa, bộ máy là lý tưởng phù hợp để thử nghiệm mẫu vật có bề mặt gián đoạn nếu chúng có thể được liên kết trong hộp. Thoát nước tốt các bài kiểm tra được thực hiện bằng cách chạy bộ máy chậm, và undrained bài kiểm tra là bình thường chỉ có thể ở đất sét nơi thoát nước là chậm và có thể được ngăn chặn phần lớn trong một bài kiểm tra nhanh chóng.Người đọc được gọi nhiều cuốn sách trên đất kiểm tra đó bao gồm đầu (1980,1981,1985), để biết chi tiết của các thủ tục thử nghiệm.Thiết bị triaxial thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm Anh thực tế mất một trong hai hình thức: các thông thường triaxial ceil (Giám mục và cho Henkel, 1957) và sau đó giám mục-Wesley căng thẳng đường di động (Giám mục và Wesley, 1974). Tải trong trước đây là theo một tỷ lệ không đổi trọng lượng rẽ nước RAM mà ổ đĩa di động trở lên với tải trọng trục phản ứng thông qua một bộ nhớ ram 'frictionless' bởi chứng minh một vòng, hoặc trực tiếp bởi một chìm tải di động. Như trong hộp cắt, lệ biến dạng, thật sự bị ảnh hưởng bởi sự linh hoạt của tải đo điện thoại, và sự sắp xếp cơ khí để cho phép cho việc này đã được thực hiện.Trong tế bào giám mục-Wesley, trục tải được cung cấp bởi một bộ nhớ ram hydraulically được hỗ trợ trong nền của các tế bào, mà thực hiện không vì thế requứe một khung bên ngoài có động cơ nâng. Cung cấp các chất lỏng để ram có thể được kiểm soát để cho phép liên tục tỷ lệ của căng thẳng hoặc tải đường dẫn căng thẳng để được theo sau, hoặc cho rằng vấn đề, bất kỳ sự kết hợp của trục và di động áp lực đesừedTải bên, được áp dụng bởi các chất lỏng trong các tế bào, mô phỏng hạn chế bên trong lòng đất.Hệ thống thoát nước trong những thử nghiệm này là từ end(s) của mẫu vật, với xốp đĩa kết nối thông qua dẫn đến nguồn áp lực bên ngoài. Do đó có thể chạy thử nghiệm chống lại một áp lực trở lại để giữ đất bão hòa. Đo áp lực chất lỏng lỗ chân lông là do kết nối tương tự như thoát nước, hoặc với thu nhỏ đầu dò chèn dứectly vào mặt của mẫu vật. Hie sau này cung cấp cho phản ứng áp lực porewater nhanh chóng hơn. Độ ẩm đất được giữ riêng biệt từ các chất lỏng di động bằng phương tiện của cao su màng. Hệ thống thoát nước bổ sung bởi các bộ lọc giấy chảy lên ở hai bên của mẫu vật và kết nối với bộ lọc xốp cuối cống có thể tăng tốc hệ thống thoát nước.Một lần nữa, các chi tiết của thủ tục thử nghiệm rộng rãi được trong các tài liệu, chủ yếu bởi giám mục và cho Henkel (1957), và cũng bởi đầu (1984). Một thiết bị unconfined kiểm tra, thử nghiệm đất trục nạp chai mà không hạn chế bên của áp lực chất lỏng trong một tế bào đôi khi được sử dụng, nhưng sử dụng chính của nó là để đo lường sức mạnh undraineđ của đất mẫu vật trong lĩnh vực.Hai thiết bị khác được sử dụng rộng rãi để đo sức mạnh undrained cắt đất cố kết. Đây là vane phòng thí nghiệm, và penetrometer ('mùa thu hình nón test' hoặc 'túi penetrometer'). Cánh là một thiết bị muỉtíbladed, ép vào đất và xotateđ. Cắt diễn ra xung quanh một bề mặt hình trụ, và mô-men xoắn tối đa (đo ở ngay lập tức của sự thất bại) có thể được tương quan với sức mạnh cắt undrained của đất. Penetrometers hoạt động theo cách tương tự như mang bài kiểm tra năng lực. Nón mùa thu dựa trên sự xâm nhập của một hình nón nhọn và trọng vào đất. Khoảng cách mà hình nón không dưới lực hấp dẫn có thể được tương quan với sức mạnh cắt trong đất yếu — kiểm tra này do đó nhiều được sử dụng trong Scandinavia để có được sức mạnh cắt của trầm tích mềm, nhạy cảm. Peneưometer túi là một động cơ piston mùa xuân-nạp ép đối với bề mặt đất. Tải thực hiện bởi động cơ piston tại ngay lập tức của sự thất bại (ghi lại hoặc như là một tải trọng tối đa, hoặc tải tại một sự thâm nhập đặt) cũng cung cấp cho một dấu hiệu của sức mạnh cắt.Penetrometer túi, và một phiên bản tay của phòng thí nghiệm cánh, được sử dụng trong các thử nghiệm thường xuyên phân loại: cựu trong cứng, và sau này trong nước ngọt, đất. Aids đơn giản như vậy là hữu ích trong lĩnh vực và phòng thí nghiệm.Một vấn đề lớn trong đất thử nghiệm là để có được phụ thuộc có hiệu quả căng thẳng của sức mạnh cắt. Điều này là trong các hình thức của các tham số điều khiển hình dạng của phong bì sơess sức mạnh hiệu quả cắt. Xét nghiệm do đó phải được thực hiện tại khác nhau bình thường sơess ỉeveỉs ' thăm dò ' phong bì này. Các thủ tục thử nghiệm hoặc có thể sử dụng cùng một mẫu cho tất cả các đầu dò, hoặc các mẫu vật tươi cho mỗi. Các thủ tục trước đây được gọi là một thử nghiệm nhiều giai đoạn, và sẽ chỉ mang lại kết quả đáng tin cậy nếu các tài liệu có một mối quan hệ căng thẳng căng thẳng-giòn. Trong việc áp dụng thủ tục thử nghiệm nhiều giai đoạn để giòn đất và đá, các vận động đầy đủ của cắt cạnh sức mạnh tại một căng thẳng bình thường thiệt hại khả năng tải thực hiện cho khác nhấn mạnh bình thường, và thu được một phong bì không chính xác.Những khó khăn khác lớn trong đất thử nghiệm là cung cấp thích hợp, thấp, hiệu quả căng thẳng trên bề mặt thất bại tiềm năng. Điều này đặc biệt quan trọng

Kết quả (Việt) 2:

Hình 4.1 cho thấy một cut-away sơ đồ phát nổ trong những tính năng chính của một bộ máy shearbox phòng thí nghiệm. Chúng được cung cấp trong một loạt các kích cỡ, sự phổ biến nhất là 60 mm vuông trong kế hoạch, với hộp 100 mm vuông có sẵn, thường để sử dụng trên khung tải cùng. Hộp cắt lên đến 300 mm vuông được sử dụng vào dịp, nhưng họ thường đòi hỏi khung tải lớn hơn nhiều và tương đối hiếm gặp trong thực tế. Độ sâu của mẫu vật đó có thể được cung cấp là số thứ tự của 25 mm trong các hộp nhỏ hơn, như là giới hạn kích thước hạt có thể được cho phép trong mẫu thử. Hộp 300 mm cắt có khả năng chứa đất sỏi.
tải bình thường trên bề mặt cắt được áp dụng thông qua một hệ thống đòn bẩy tải, hoặc trực tiếp thông qua một cái móc nặng. Cắt lực lượng được truyền qua vật thông qua một động cơ thúc đẩy ram, và lực cắt được phản ứng bằng một chiếc nhẫn minh hoặc load cell. Các biến dạng của thiết bị đo tải này là một nguồn gốc của hai vấn đề. Rrstly, các sixain trong mẫu được giảm từ phong trào ram đến một giá trị thấp hơn, mà làm chậm chết kiểm tra (có thể cho phép một số hệ thống thoát nước trong một thử nghiệm không thoát nước), và thứ hai, một hệ thống đòn bẩy hàng có thể di chuyển từ thẳng đứng với một ứng dụng hệ quả của một thành phần của lực lượng này 'bình thường' trong một hướng giúp các mẫu vật chống lại tải trọng cắt áp dụng. Tine tổng tải trọng áp dụng một hệ thống treo trực tiếp có thể quá lớn để có thể truyền qua cạnh con dao, và một hệ thống tải thủy lực có thể được sử dụng để thay thế. Trọng lượng của thủy lực 'bag'and nội dung của nó sau đó phải được đưa vào tài khoản khi tính toán tải trọng bình thường. Điều tương tự cũng áp dụng đối với việc tự trọng của trục lăn tải. Thay đổi thể tích trong quá trình cắt có thể đạt xấp xỉ bằng cách ghi lại chuyển động theo chiều dọc của trục lăn tải.
Vì cắt được hạn chế để xảy ra dọc theo mặt phẳng tách hai nửa hộp, bộ máy phù hợp nhất để kiểm tra mẫu vật có chứa các bề mặt gián đoạn nếu chúng có thể được liên kết trong hộp. Kiểm tra ráo nước được thực hiện bằng cách chạy bộ máy chậm, và các xét nghiệm không thoát nước thường chỉ có thể có trong đất sét nơi thoát nước chậm và phần lớn có thể được ngăn chặn trong một thử nghiệm nhanh.
Người đọc được nhắc đến rất nhiều sách về thử nghiệm đất trong đó bao gồm Head (1980 , 1981,1985), để biết thêm chi tiết về các thủ tục kiểm tra.
Bộ máy ba trục thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm thực hành Anh mất một trong hai hình thức: ceil ba trục thông thường (Bishop và Henkel, 1957) và Đức Cha-Wesley tế bào đường căng thẳng sau ( Bishop và Wesley, 1974). Việc xếp ở trước đây là do một tỷ lệ cố định của thuyên ram đó khiến các tế bào trở lên với tải trọng trục phản ứng thông qua một "ma sát" ram bởi một vòng minh, hoặc trực tiếp bởi một tế bào tải chìm. Như trong hộp cắt, tốc độ thực sự của biến dạng được bị ảnh hưởng bởi sự linh hoạt của thiết bị đo tải, và thông khí cơ học để cho phép này đã được thực hiện.
Trong các tế bào Bishop-Wesley, tải trọng trục được cung cấp bởi một ram thủy lực hỗ trợ trong bệ của các tế bào, mà không do requứe một khung tải cơ giới bên ngoài. Việc cung cấp chất lỏng với ram có thể được kiểm soát để cho phép tốc độ không đổi của sự căng thẳng hay stress tải đường phải tuân theo, hoặc cho rằng vấn đề, ​​bất kỳ sự kết hợp của trục và tế bào áp lực đesừed
Lateral tải, áp dụng bởi các chất lỏng trong các tế bào, mô phỏng kiềm chế bên trong lòng đất.
thoát nước trong các thử nghiệm là từ cuối (s) của mẫu vật, với đĩa xốp kết nối thông qua dẫn đến nguồn áp lực bên ngoài. Các thử nghiệm do đó có thể chạy với một áp lực trở lại để giữ đất bão hòa. Đo áp lực nước lỗ rỗng là bởi các kết nối tương tự như đối với hệ thống thoát nước, hoặc với các đầu dò nhỏ chèn dứectly vào mặt bên của mẫu vật. Hie sau cung cấp cho phản ứng porewater áp suất nhanh hơn. Ẩm đất được giữ riêng biệt từ các tế bào chất lỏng bằng màng cao su. Thêm tiêu bằng giấy lọc chảy lên mặt của mẫu vật và kết nối với cống xốp lọc cuối có thể tăng tốc hệ thống thoát nước.
Một lần nữa, các chi tiết về thủ tục kiểm tra được bao phủ rộng rãi trong văn học, đặc biệt là bởi Đức Giám Mục và Henkel (1957), và cũng bởi Head (1984). Một thiết bị thử nghiệm không giới hạn, thử nghiệm xi lanh đất dọc trục nạp mà không có sự kiềm chế của áp suất chất lỏng bên trong một tế bào đôi khi được sử dụng, nhưng việc sử dụng chính của nó là để đo lường sức mạnh undraineđ mẫu đất tại hiện trường.
Hai thiết bị khác được sử dụng rộng rãi để đo sức kháng cắt không thoát nước của đất cố kết. Đây là những cánh phòng thí nghiệm, và các penetrometer ('test ngã nón' hoặc 'túi penetrometer'). Các cánh là một thiết bị muỉtíbladed, ép vào lòng đất và xotateđ. Cắt diễn ra xung quanh một bề mặt hình trụ, và mô-men xoắn tối đa (đo ở liền thất bại) có thể tương quan với sức kháng cắt không thoát nước của đất. Penetrometers hoạt động trong một cách tương tự để mang kiểm tra năng lực. Nón mùa thu dựa trên sự xâm nhập của một hình nón nhọn và trọng vào đất. Khoảng cách hình nón không trọng lực có thể tương quan với sức kháng cắt trong đất yếu - kiểm tra này là do sử dụng nhiều trong Scandinavia để có được sức kháng cắt của soft, trầm tích nhạy cảm. Các peneưometer túi là một piston lò xo ép đối với mặt đất. Tải mang bởi các piston ở liền thất bại (ghi hoặc như là một tải trọng tối đa, hoặc tải tại một sự thâm nhập bộ) cũng đưa ra một dấu hiệu của sức bền kháng cắt.
Các penetrometer túi, và một phiên bản tay của vane phòng thí nghiệm, là được sử dụng trong các bài kiểm tra phân loại thông thường: các cựu trong cứng, và sau này trong mềm, đất. Trợ đơn giản như vậy là hữu dụng trong cả các phòng thí nghiệm và các lĩnh vực.
Một vấn đề lớn trong việc kiểm tra đất chính là để có được sự phụ thuộc ứng suất hữu hiệu của sức kháng cắt. Đây là trong các hình thức của các thông số kiểm soát hình dạng của strength- cắt hiệu quả phong bì sơess. Do đó kiểm tra phải được thực hiện tại khác nhau ỉeveỉs sơess bình thường để 'thăm dò' phong bì này. Các thủ tục kiểm tra hoặc có thể sử dụng các mẫu tương tự cho tất cả các thiết bị thăm dò, hoặc mẫu vật tươi cho mỗi. Các thủ tục trước đây được gọi là một thử nghiệm với nhiều giai đoạn, và sẽ chỉ mang lại kết quả đáng tin cậy nếu vật liệu có một mối quan hệ ứng suất biến dạng không giòn. Trong việc áp dụng thủ tục kiểm tra sân khấu đa năng cho đất giòn và đá, huy động toàn bộ sức mạnh ngang với một thiệt hại căng thẳng bình thường khả năng tải trọng cho căng thẳng bình thường khác, và một phong bì không chính xác thu được.
Khó khăn lớn khác trong thử nghiệm đất là cung cấp, thấp, ứng suất hiệu quả phù hợp trên các bề mặt thất bại tiềm năng. Điều này đặc biệt quan trọng