第3页十字板剪切试验记录表格
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高等土力学22页将十字钢板插入土中,施加扭矩达到最大值T max 时,十字板在土中被扭动(如高土图1-29),通过这个扭矩来计算土的抗剪强度,对于野外试验,板高与外径之比一般为H/D=2。
对于各向同性的土:maxf 3T 6=7πD实际上,现场土常常是各向异性的,对于正常固结土,水平面上的抗剪强度一般大于垂直面上的抗剪强度。
用上述公式计算的τf 一般偏大,常经过修正后使用。
适用于软塑到硬塑状态的粘土,对于饱和软粘土,它测得的抗剪强度相当于不排水抗剪强度c u 。
十字板剪切试验是在钻孔中进行的,其目的是测定饱水软粘土的抗剪强度。
十字板剪切试验工程适用条件:(1)沿海软土分布地区但不会有砂层、砾石、贝壳等成分的软粘土。
(2)会有粉砂夹层者,其测定结果往往偏大。
可以获得的物理力学性质参数 软土的不排水抗剪强度(Cu );计算重塑土不排水抗剪强(Cu`),绘制抗剪强度随试验深度的变化曲线;计算出的灵敏度(S ),估计地基容许承载力[R]及确定软土路堤的临界高度或极限高度和变形模量(E0)。
主要试验目的1.测求饱和粘性土的不排水 抗剪强度和灵敏度; 不排水抗剪强度峰2.估算地基土承载力和单桩 十字板剪 值cu(kPa)和残余值 承载力;3.切试验 c’u(kPa) 3 计算边坡稳定性;4.判断软粘性土的应力历史 。
注意事项:1试验过程中,插入不同深度、十字板插入深度不应小于钻孔或套管直径的3-5倍;孔间距大于0.75-1米。
2、十字板插入土后应停留2-3分钟,太短或太长会使强度减小或增大。
3、剪切速度一般为1°-2°/10秒,过快(粘滞性)过慢(固结)会使强度增加。
一般3-10分钟会出现峰值后应继续剪切1分钟。
4、测出峰值后应快速转动6周,测重塑土的不排水抗剪强度。
5、十字板的规格:板高/板宽=2,刃角60°,面积比=13%-14%(越小越好)。
6、由于圆柱侧面和顶面达到剪切破坏不是同时的,因此强度并不是真正的峰值,是一种平均抗剪强度实验3:十字板剪切试验这是一种原位测试土抗剪强度的方法。
十字板剪切试验1、1试验得目得及意义(1)测定原应力条件下软粘性土得不排水抗剪强度;(2)评定软粘性土得灵敏度;(3)计算地基得承载力;(4)判断软粘性土得固结历史。
1、2试验得适用范围原位测定饱水软粘土得抗剪强度,所测得得抗剪强度值,相当于试验深度处于天然土层,在原位压力下固结得不排水抗剪强度。
1、3试验得仪器设备本次实验采用得就是机械式十字板剪切仪(1)十字板头:矩形,高度为10公分,直径为5公分。
(2)轴杆:使用得轴杆直径为20mm,轴杆与十字板头连接得采用离合器装置,使轴杆与十字板头能够离合,以便分别作十字板总剪应力试验与轴杆摩擦校正试验。
(3)测力装置:采用开口钢环测力装置。
1、4实验原理十字板剪切试验得原理,即在钻孔某深度得软粘土中插入规定形状与尺寸得十字板头,施加扭转力矩,将土体剪切破坏,测定土体抵抗扭损得最大力矩,通过换算得到土体不排水抗剪强度值(假定)。
十字板头旋转过程中假定在土体产生一个高度为(十字板头得高度)、直径为(十字板头得直径)得圆柱状剪损面,并假定该剪损面得侧面与上、下底面上每一点土得抗剪强度都相等。
在剪损过程中土体产生得最大抵抗力矩由圆柱侧表面得抵抗力矩与圆柱上、下底面得抵抗力矩两部分组成,即.其中:式中对于普通十字板仪,上式中得值应等于试验测得得总力矩减去轴杆与土体间得摩擦力矩与仪器机械摩阻力矩,即式中杆脱离进行测定;与轴试验时通过使十字板仪力和仪器机械阻力,在—轴杆与土体间的摩擦—f代入得:上式右端第一个因子,对一定规格(与均为十字板几何尺寸)得十字板仪为一常数,称为十字板常数即则有即为十字板剪切试验换算土得抗剪强度得计算公式。
1、5执行技术标准根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2009),十字板剪切试验应满足以下主要技术要求:(1)钻孔十字板剪切试验时,十字板头插入孔底以下得深度不应小于3—5倍钻孔直径,以保证十字板头能在未扰动土中进行剪切试验.(2)十字板头插入土中试验深度后,应至少静止2-3分钟,方可开始剪切试验。
十字板剪切试验1.1试验的目的及意义(1)测定原应力条件下软粘性土的不排水抗剪强度;(2)评定软粘性土的灵敏度;(3)计算地基的承载力;(4)判断软粘性土的固结历史。
1.2试验的适用范围原位测定饱水软粘土的抗剪强度,所测得的抗剪强度值,相当于试验深度处于天然土层,在原位压力下固结的不排水抗剪强度。
1.3试验的仪器设备本次实验采用的是机械式十字板剪切仪(1)十字板头:矩形,高度为10公分,直径为5公分。
(2)轴杆:使用的轴杆直径为20mm,轴杆与十字板头连接的采用离合器装置,使轴杆和十字板头能够离合,以便分别作十字板总剪应力试验和轴杆摩擦校正试验。
(3)测力装置:采用开口钢环测力装置。
1.4实验原理十字板剪切试验的原理,即在钻孔某深度的软粘土中插入规定形状和尺寸的十字板头,施加扭转力矩,将土体剪切破坏,测定土体抵抗扭损的最大力矩,通过换算得到土体不排水抗剪强度u c 值(假定0≈ϕ)。
十字板头旋转过程中假定在土体产生一个高度为H (十字板头的高度)、直径为D (十字板头的直径)的圆柱状剪损面,并假定该剪损面的侧面和上、下底面上每一点土的抗剪强度都相等。
在剪损过程中土体产生的最大抵抗力矩M 由圆柱侧表面的抵抗力矩1M 和圆柱上、下底面的抵抗力矩2M 两部分组成,即21M M M +=。
其中:21DDH c M u ⨯=π32261232412D c D D c M u u ππ=⨯⨯⨯=)3(2161223H DD c D c D DH c M u u u +=+⨯=πππ式中 —十字板抗剪强度;—u c —十字板头直径;—D —十字板头高度。
—H对于普通十字板仪,上式中的M 值应等于试验测得的总力矩减去轴杆与土体间的摩擦力矩和仪器机械摩阻力矩,即Rf p M f )(-=式中 剪损土体的总作用力;——f p—施力转盘半径。
—R 代入得:上式右端第一个因子,对一定规格(D 和H 均为十字板几何尺寸)的十字板仪为一常数,称为十字板常数k 即)(H D D Mc u +=322π杆脱离进行测定;与轴试验时通过使十字板仪力和仪器机械阻力,在—轴杆与土体间的摩擦—f )()3(22f p H D D Rc f u -+=π)3(22H DD Rk +=π则有)(f p k c fu -=即为十字板剪切试验换算土的抗剪强度的计算公式。