十字板剪切试验
定义和适用范围 十字板剪切试验是用插入软粘土中的十字板头 以一定的 速率旋转 测出土的抵抗力矩 换算其抗剪强度 时的粘聚力 类 本规程适用于原位测定饱和软粘土的不排水总强度和灵 敏度 引用标准 现场十字板剪切仪 土工仪器的基本参数及通用技术条件 第二 篇 原位测试仪器 电测式十字板剪切试验 仪器设备 压入主机 应能将十字板头垂直压入土中 可采用触探主 机或其它压入设备 十字板头 基本参数应符合 其机械和材料要求应符合该标准 表 及 和 的规定 和 的规定 扭力量测仪表 传感器和量测仪表应符合 表 的规定 值 它相当于摩擦角
十字板剪切试验按力的传递方式分为电测式和机械式两
扭力装置 由蜗轮蜗杆 变速齿轮 钻杆夹具和手柄组成 其他 钻杆 水平尺 管钳等 仪器设备的检定和校准 测力传感器通过施加扭矩的圆盘和误差不大于 专用砖码 参照 行检定 其结果应满足本规程 的要求 的 负荷传感器试行检定规程 的方法进
操作步骤 在试验点两旁将地锚旋入土中 安装和固定压入主机 用 分度值为 的水平尺校平 并安装好施加扭力的装置 把穿好电缆的钻 将十字板头接在扭力传感器上并拧紧
杆插入扭力装置的钻杆夹具孔内 将传感器的电缆插头与穿过钻 杆的电缆插座连接 并进行防水处理 接通量测仪表 然后拧紧钻 杆 钻杆应平直 接头要拧紧 处加扩孔器 将十字板头压入土中预定的试验深度后 调整机架使钻杆 位于机架面板导孔中心 拧紧扭力装置上的钻杆夹具 并将量测仪表调零或读取初 读数 顺时针方向转动扭力装置上的手摇柄 当量测仪表读数开 始增大时 即开动秒表 以 读数 次 应在 再继续旋转测记 读数 松开钻杆夹具 用板手或管钳快速将钻杆顺时针方向旋转 圈 使十字板头周围的土充分扰动后 立即拧紧钻杆夹具 按本 规程 的规定 测记重塑土剪切破坏时的读数 重塑土的抗剪强度试验视工程需要而定 一般情况下可酌情 减少试验次数 如需继续进行试验 可松开钻杆夹具 将十字板头压至下 一个试验深度 按本规程 至 的规定进行 的速率旋转钻杆 每转 测记 内测得峰值 当读数出现峰值或稳定值后 峰值或稳定值作为原状土剪切破坏时的 宜在十字板以上 的钻杆接头
全孔试验完毕后 逐节提取钻杆和十字板头 清洗干净 检 查各部件完好程度 计算和制图 按下列公式计算十
式中
原状土抗剪强度 重塑土抗剪强度 十字板头直径 十字板头高度 传感器率定系数 原状土剪切破坏时的读数 重塑土剪切破坏时的读数 与十字板头 尺 寸 有 关 的常数 单位换算系数
图 图 抗剪强度随深度 变化曲线 原状土 扰动土
抗剪强度与转角 关系曲线 原状土 扰动土
按式
计算土的灵敏度 值随深度变化曲线 如图 所示
绘制抗剪强度 所示 记录
必要时 绘 制 各 试验 点 的 抗 剪 强 度 与转 动 角 的 关 系 曲 线 如 图
本试验记录格式如表 机械式十字板剪切试验 仪器设备 机械式十字板剪切仪 采用 标准 由十字 板头 钻 杆 和 扭 力 装置 组 成 如图 十字板头 基本参数 机械和材料要求应符合本规程 的规定 连接形式有离 合式和牙嵌式 如图 钻杆 应符合 标准 定 扭力装置 由开口钢 环 刻度盘 旋转手柄等组成 量程 和 准 确 度 应 符 合 表 的规定 仪器设备的检定和校准 开口钢环 应参照 标 准测 力 仪 检 定 规程 进行检定
图 机械式十字板剪切仪示意图 手摇柄 齿轮 蜗轮 开口钢环 导杆 特制键 固定夹 量表 支座 压圈 平面弹子盘 锁紧轴 底座 固定套 横销 制紧轴 导轮
的规
图 钻杆 导轮
十字板头离合器示意图 离合式 轴杆 牙嵌式 离合器 十字板头
操作步骤 在试验地点按钻探深度 将套管下至欲测试深度以上 倍套管直径处 用木套管夹或链条钳将套管固定 以防套管下沉或扭力过 大时套管发生反向旋转 清除孔内残土 旋钻清孔 将十字板头 轴杆 钻杆逐节接好用管钳拧紧 然后下放孔 内至十字板头与孔底接触 接上导杆 将底座穿过导杆固定在套管上 用制紧螺丝拧 紧 然后将十字板头徐徐压至试验深度 层时 应穿过夹层进行试验 套上传动部件 转动底板使导杆键槽与钢环固定夹键槽对 正 用锁紧螺丝将固定套与底座锁紧 再转动手摇柄使特制键自由 落入键槽 将指针对准任何一整数刻度 装上百分表并调至零位 试验开始 以 转 测记百分表读数 次 的转速转动手摇柄 同时开动秒表 每 当读数出现峰值或稳定值后 再继续 当试验深度处为较硬夹 为避免试验土层受扰动 一般使用有孔螺

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