10、6.十字板剪切试验10、6、1 十字板剪切试验 VST vane。shear,test 是用插入土中的标准十字板探头.以一定速率扭转 量测土破坏时的抵抗力矩.测定土的不排水抗剪强度.十字板剪切试验的适用范围.大部分国家规定限于饱和软黏性土。φ,0。我国的工程经验也限于饱和软黏性土。对于其他的土,十字板剪切试验会有相当大的误差 10、6 2。试验点竖向间隔规定为1m.以便均匀地绘制不排水抗剪强度一深度变化曲线。当土层随深度的变化复杂时,可根据静力触探成果和工程实际需要,选择有代表性的点布置试验点.不一定均匀间隔布置试验点,遇到变层,要增加测点,10,6 3。十字板剪切试验的主要技术标准作如下说明,1、十字板头形状国外有矩形,菱形。半圆形等 但国内均采用矩形,故本规范只列矩形。当需要测定不排水抗剪强度的各向异性变化时 可以考虑采用不同菱角的菱形板头,也可以采用不同径高比板头进行分析.矩形十字板头的径高比1、2为通用标准,十字板头面积比、直接影响插入板头时对土的挤压扰动,一般要求面积比小于15,十字板头直径为50mm和75mm.翼板厚度分别为2mm和3mm.相应的面积比为13。14,2。十字板头插入孔底的深度影响测试成果,美国规定为5b.b为钻孔直径.前苏联规定为0,3、0.5m,原联邦德国规定为0、3m.我国规定为 3。5.b.3。剪切速率的规定.应考虑能满足在基本不排水条件下进行剪切,Skempton认为用0,1 s的剪切速率得到的cu误差最小,实际上对不同渗透性的土 规定相应的不排水条件的剪切速率是合理的、目前各国规程规定的剪切速率在0 1.s.0、5,s.如美国0,1,s、英国0.1,s。0.2,s,前苏联0。2,s,0,3,s,原联邦德国0。5,s。4。机械式十字板剪切仪由于轴杆与土层间存在摩阻力.因此应进行轴杆校正,由于原状土与重塑土的摩阻力是不同的.为了使轴杆与土间的摩阻力减到最低值,使进行原状土和扰动土不排水抗剪强度试验时有同样的摩阻力值.在进行十字板试验前.应将轴杆先快速旋转十余圈 由于电测式十字板直接测定的是施加于板头的扭矩。故不需进行轴杆摩擦的校正.5。国外十字板剪切试验规程对精度的规定,美国为1,3kPa,英国1kPa、前苏联1 2kPa 原联邦德国2kPa、参照这些标准 以1,2kPa为宜。10。6,4。十字板剪切试验的成果分析应用作如下说明,1。实践证明 正常固结的饱和软黏性土的不排水抗剪强度是随深度增加的,室内抗剪强度的试验成果,由于取样扰动等因素 往往不能很好反映这一变化规律。利用十字板剪切试验.可以较好地反映不排水抗剪强度随深度的变化,2。根据原状土与重塑土不排水抗剪强度的比值可计算灵敏度.可评价软黏土的触变性.3。绘制抗剪强度与扭转角的关系曲线 可了解土体受剪时的剪切破坏过程 确定软土的不排水抗剪强度峰值。残余值及剪切模量 不排水。目前十字板头扭转角的测定还存在困难,有待研究,4 十字板剪切试验所测得的不排水抗剪强度峰值,一般认为是偏高的。土的长期强度只有峰值强度的60、70、因此在工程中,需根据土质条件和当地经验对十字板测定的值作必要的修正,以供设计采用、Daccal等建议用塑性指数确定修正系数μ,如图10,1,图中曲线2适用于液性指数大于1 1的土.曲线1适用于其他软黏土。10,6 5.十字板不排水抗剪强度。主要用于可假设φ、0。按总应力法分析的各类土工问题中。1.计算地基承载力按中国建筑科学研究院 华东电力设计院的经验、地基容许承载力可按式、10。7、估算,2、地基抗滑稳定性分析.3,估算桩的端阻力和侧阻力,4。通过加固前后土的强度变化 可以检验地基的加固效果。5.根据cu,h曲线。判定软土的固结历史、若cu、h曲线大致呈一通过地面原点的直线 可判定为正常固结土.若cu。h直线不通过原点,而与纵坐标的向上延长轴线相交,则可判定为超固结土、