电测式十字板剪切试验的研究与应用

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1、电测式十字板剪切试验的研究与应用李洪增(胜利油UJ勘察设计研究院东营257026)摘要十字板剪切试验能够明显地捉高饱和软粘性土力学指标的准确度，适合沿海等软土分布地区，适用于求算地賊承载力、软粘土的灵敏度等重要的地肚力学参数。根据电测式十字板剪切试验的原理、标定方法，结合东营沿海软土分布区地妹土的建筑经验进行系统地总结和归纳，提出了该地区十字板剪切试验指标应用的相应关系式。关键词土力学，电测式十字板剪切试验，饱和软粘土，关系式分类号TU413」文献标识码A文章编号1000-6915(2004)增1-4446-04STUDYANDAPPLICATIONOFELECTRICAL

2、-LOGGINGVANESHEARTESTLiHongzeng(ShengIiEngineeringandResearchInstitute,Dongying257026China)AbstractBecausevanesheartestcanobviouslyimprovetheveracityofthemechanicalindexesforsaturatedsoftclay,itisapplicabletocoastalareawithsoftsoilsandincalculationtheimportantmechanicalparametersofoundatio

3、nsuchasthebearingcapacityoffoundationandthesensitivityofsoftclay.Basedonthetestprinciple;andcalibratingmethodofelectrical-loggingvanesheartestandconstructionexperiencesofsoftsoilfoundationirDongyingcoastalareainShandongProvinee,therelationalexpressionsofparametersofvanesheartestinthi;areaa

4、reputforward・Keywordssoilmechanics,electrical-loggingvanesheartest,saturatedsoftclay,relationalexpression1前言十字板剪切试验是针对饱和软粘性土进行的一项野外原位抗剪强度的测试试验，其所测得的抗剪强度数值相当于在天然状态下的不固结不排水抗剪强度"~引。由于饱水软粘性土取样困难，且一般具有承载能力低、受压变形大、灵敏性较高的结构特点，在取样过程中容易扰动而改变其天然结构，同时在取样、运输、切样及试验的过程中，会受到彳同程度的扰动，即使使用长型薄壁取土器，rtr丁-饱和软粘性

5、土的高触变性，土体结构也容易受到破坏，在开土切样和加压剪切时也容易受到较大的干扰，而且不易控制，导致在应力松弛和再压缩条件下取得的强度指标失真。十字板剪切试验是在原位条件下进行的，它避免了取土等方面的扰动，试验时的排水条件、受力状态与土所处的天然状态比较接近，能较真实地反映其天然抗剪强度，因此在沿海等软土分布地区采用十字板测试技术是很必要的。目前饱和软粘性土抗剪强度指标的获取多依赖于室内试验，十字板测试技术的应用较少。本文以应用较广和便于操作的20()4年4月1()日收到初稿，2004年6月5日收到修改稿。作者李洪增简介：男，1970年生,1996年毕业于屮国地质大学水文地

6、质与工程地质专业，现任工程师，主要从申岩土工程勘察方面的研究工作。电测式十字板为对象，对山东东营沿海软土分布区十字板测试技术进行总结。2电测式十字板的标定目前多采用矩形50mmx10()mm,厚度2mm,力臂为30cm的十字板板头。十字板的标定是十字板剪切试验的重要工作Z-o如果标定系数合理，可以在野外以电测直读式的方式，直接判断饱和软弱土层的抗剪强度及其進确性。2.1十字板剪切试验的原理及计算该试验是对压入试验土层中的十字板头施加扭矩，形成圆柱型的破坏面，测定土剪切破坏时最大的扭矩，即为土的抗剪强度。设剪切破坏时所施加的扭矩为M,则它与剪切破坏圆柱面土的抗剪强度(设侧面为

7、q和上、下面均为5)所产生的抵抗力矩应相等，即M=-D2Hcv+HD3ch-~D,3ch(1)2612式屮：D为十字板直径(m)，D为十字板的轴杆直径(m),H为十字板的高度(m)。当轴杆直径D较小时，最后一项可以忽略不计，式(1)就可简化为实际应用时，为了简化计算，往往设cv=cH,并统一用q(现场十字板测定的土坑剪强度)代替,则式(1)进一步简化为当加舷码2kg时，计算结果为cu=12.8kPa；当加祛码2/Vkg时，计算结果为5=12.8NkPa(N—般取1〜6的自然数，根据测试深度进行调整，当测深较大时，可