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。