十字板剪试验.ppt

十字板剪切试验 第一节 概 述 一、十字板剪切试验的定义 （Vane Shear Test ，VST） 二、十字板剪切试验的发展 五、十字板剪切试验的应用（目的） 进行试验现场 第二节 试验原理及仪器设备 一、试验基本原理 第三节 试验方法及技术要求 第四节 试验资料整理及 影响因素分析 4．插入土层的扰动影响 十字板厚度愈大、轴杆愈粗，则插入土中引起的扰动愈大。一般用十字板面积比来衡量这种扰动的大小： RA＝Av/Ac 式中：Av——十字板头(包括轴杆)的横截面积； Ac——受剪土圆柱体的横截面积。 所以在实用上，总是在不影响十字板的刚度和强度的前提下，尽可能使RA取较小值。 第五节 试验成果应用 二、估算单桩极限承载力 谢谢大家 4．十字板头插入土中试验深度后，应静置2~3min，方可开始剪切试验。因为插入时在十字板头四周产生超孔隙水压力，静置时间过长，孔隙压力消散会使有效应力增长，使不排水抗剪强度增大；若静置时间过短，土稍稍被扰动还来不及恢复，测出的强度值可能偏低。 5．扭剪速率应力求均匀，并控制在一定值。剪切速率过慢，由于排水导致强度增长。剪切速率过快，对于饱和软粘性土，由于粘滞效应，也使强度增长。扭剪速率宜采用(1°～2°)／10 s，以此作为统一的标准速率，以便能在不排水条件下进行剪切试验。测记每扭转1°的扭矩，当扭矩出现峰值或稳定值后．要继续测读1min．以便确认峰值或稳定扭矩。 6．在峰值强度或稳定值测试完毕后，顺时针方向连续转动6圈，使十字板头周围土体充分扰动，然后测定重塑土的不排水强度。 7．对于开口钢环十字板剪切仪、应进行轴杆与土之间摩擦阻力影响的修正．对于电测十字板剪切仪，不需进行此项修正。 8．扭力传感器应定期标定，一般应三个月标定一次，如使用过程中出现异常．也应重新标定。标定时所用的传感器、导线和测量仪器应与试验时相同。 二、试验方法与步骤 用普通十字板剪切仪于现场测定软粘性土的不排水抗剪强度和残余强度等的基本方法和要求如下： 1．先钻探开孔，下直径为127mm套管至预定试验深度以上75cm．再用提土器逐段清孔至套管底部以上15cm处，并在套管内灌水，以防止软土在孔底涌起及尽可能保持试验土层的天然结构和应力状态。 2．将十字板头、离合器、轴杆与试验钻杆及导杆等逐节接好下入孔内至十字板与孔底接触。各杆件要直，各接头必须拧紧．以减少不必要的扭力损耗。 3．用手摇套在导杆上向右转动，使十字板离合齿啮合。再将十字板徐徐压入土中至预定试验深度，并静置2～3min。 4．装好底座和加力、测力装置，以约1°／10 s速度旋转转盘，每转1°，测记钢环变形读数一次．直至读数不再增大或开始减小时．即表示土体己被剪损。此时，施于钢环的作用力(以钢环变形值乘以钢环变形系数算得)就是把原状土剪损的总作用力pf值。 5．拔下连接导杆与测力装置的持制键，套上摇把，按顺时针方向连续转动导杆、轴杆和十字板头6转．使土完全扰动，再按步骤4以同样的剪切速度进行试验，可得重塑土的总作用力p’f值。 6．拔下控制轴杆与十字板头连接的特制键，将十字板轴杆向上提3～5cm，使连接轴杆与十字板头的离合器处于离开状态，然后仍按步骤4可测得轴杆与土间的摩擦力和仪器机械阻力值f。 则试验深度处原状土不排水抗剪强度为： 重型土不排水抗剪强度(或称残余强度)为： 土的灵敏度St为： 7．完成上述基本试验步骤后，拔出十字板，继续钻进至下—深度的试验。 对于自钻式电测十字板剪切仪．可以采用静力触探的贯入机具将十字板头压入到试验深度，则不存在下套管和钻孔护壁问题。 电测式十字板剪切仪在进行重塑土剪切试验时也存在问题。按《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）的技术要求，在原状土峰值强度测试完毕后，应连续转动6圈，使十字板头周围土体充分扰动。但由于电测法中电缆的存在，当探杆、扭力柱与十字板头一起连续转动时，电缆的缠绕，甚至接头处被扭断，使该项技术要求难以很好地执行。 二、试验影响因素分析 三、试验结果修正方法 一、试验资料的整理 一、试验资料的整理 十字板剪切试验的资料整理应包括以下内容： （1）计算各试验点原状土的不排水抗剪强度、重塑土抗剪强度和土的灵敏度； （2）绘制各个单孔土的不排水抗剪强度、重塑土抗剪强度和灵敏度随深度的变化曲线。 （3）根据需要绘制各试验点土的抗剪强度与扭转角的关系曲线； （4）应根据地区经验和土层条件，对实测的不排水抗剪强度进行必要的修正