一、簡介

十字板剪切試驗(yàn)是一種用十字板測定飽和軟粘性土不排水抗剪強(qiáng)度和靈敏度的試驗(yàn)，屬于土體原位測試試驗(yàn)的一種。它是將十字板頭由鉆孔壓入孔底軟土中，以均勻的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，通過測量系統(tǒng)，測得其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需之力矩，直至土體破壞，從而計(jì)算出土的抗剪強(qiáng)度。由十字板剪力試驗(yàn)測得之抗剪強(qiáng)度代表孔內(nèi)土體的天然強(qiáng)度(不排水抗剪強(qiáng)度)。原位測試方法有1、荷載試驗(yàn)；2、靜力觸探；3、圓錐動(dòng)力觸探；4、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)；5、十字剪切板實(shí)驗(yàn)；6、旁壓試驗(yàn)；7、扁鏟膨脹試驗(yàn)；8、現(xiàn)場直接剪切試驗(yàn)；9、波速測試；10、巖體原位應(yīng)力測試；11、激振法測試。常用的為標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、圓錐動(dòng)力觸探和波速測試。

依托標(biāo)準(zhǔn)：

《巖土工程勘察規(guī)范》gb50021-2018（2018版）

二、試驗(yàn)原理

根據(jù)十字板儀的不同，試驗(yàn)可分為普通十字板剪切試驗(yàn)和電測十字板剪切試驗(yàn);根據(jù)貫入土體的不同方式，可分為預(yù)鉆孔十字板剪切試驗(yàn)和自鉆孔十字板剪切試驗(yàn)。但其原理都是:對土體施加一定扭矩，將土體剪壞，測定土體因抗剪對試驗(yàn)儀產(chǎn)生的扭矩，通過換算得到土體抗剪強(qiáng)度值。

試驗(yàn)假設(shè)

1、土體是各向同性介質(zhì)。

2、破壞土體的高度為十字板高度，直徑為十字板頭直徑。

設(shè)剪切破壞時(shí)所施加的扭矩為M，則它與土體抗剪時(shí)的抵抗力矩相等，即式中:  

D為十字板直徑(m );Dl為十字板的軸桿直徑(m)，H為十字板高度(m)。

當(dāng)軸桿直徑Dl足夠小時(shí)，多項(xiàng)式項(xiàng)忽略不計(jì)，上述公式簡化為:

取Cv=Ch，以Cu(待測土體抗剪強(qiáng)度)代替兩個(gè)參數(shù)時(shí)，上述公式進(jìn)一步簡化:  

結(jié)構(gòu)原理圖

實(shí)物圖

三、主要技術(shù)指標(biāo)

1、臺(tái)式十字板剪切試驗(yàn)儀十字板規(guī)格:12.7mm(直徑)×25.4mm(高度)、25.4mm(直徑)×50.8mm(高度)以及38.1(直徑)×76.2mm(高度)

2、十字圓盤規(guī)格:直徑50mm、75mm、100mm

3、固結(jié)控制模板可選

4、法向力：0-10KN。

5、法向沉降量0-30mm。

6、應(yīng)變速率：0.01-50mm/min,無極變速。

四、設(shè)備的主要組成部分

1、容器:容器底座、容器筒體、透水板、傳壓活塞、排水閥。

2、機(jī)架箱體:電氣控制柜、數(shù)字顯示觸摸屏、三通兩位球閥、精密調(diào)壓閥、真空抽氣機(jī)開關(guān)、電源插座、網(wǎng)口和進(jìn)氣口、氣壓傳感器、微型真空抽氣機(jī)。

3、垂直伺服加載裝置:伺服電機(jī)加載機(jī)構(gòu)、加壓橫梁、立柱、調(diào)節(jié)螺栓等,可提供0-10KN力。

4、扭力傳動(dòng)裝置:機(jī)架、升降部件、伺服電機(jī)、聯(lián)軸器、以及十字板等組成。

5、扭矩傳感器:測量范圍0-30N/m和0-3N/m。

6、數(shù)字百分表:法向下沉量0-30mm。

7、閉環(huán)測控儀。

8、控制和數(shù)據(jù)采集處理軟件一套。

五、配置清單