十字板剪切试验计划书

十字板剪切试验书 十字板剪切试验计划书 概况 深圳市某生态园工程二区位于高新技术产业园南区地处高新区核心地带，东临沙河西路、西至科技南路、南临高新南九道、北至白石路，占地面积约7.0万平方米。拟建高层建筑和3层地下室。项目建成后，将成为集产业用房、商务办公、商业、酒店、公寓为一体的华南区高科技上市公司总部和研发基地、深圳市战略性新兴产业发展的新平台、深圳市高新区配套服务中心。 试验目的 工程场地位于南山高新南区，根据区域工程地质情况及周边建筑场地工程地质情况调研，该场地地貌单元属滨海滩涂，近年来经人工填海造陆，原始的地形地貌已经改变。为了解建筑场地的地层结构及岩土工程特性等，进行岩土勘察工作。其中为了研究现场原状土的抗剪性能，进行原位“十字板剪切试验”。并能为以下的分析计算提供依据 1 测求饱和粘性土的不排水抗剪强度和灵敏度; 2 估算地基土承载力和单桩承载力; 3 计算边坡稳定性; 4 判断软粘性土的应力历史。 试验方法 采用电测式十字板剪切仪，进行测试。 试件准备 本工程拟选定13个测点进行测试 科学原理 1、土的抗剪强度指标 土的抗剪强度指标c和φ是通过试验得出的。它们的大小反映了土的抗剪强度的高低。 tanφ=f为土的内摩擦系数，σtanφ为土的内摩擦力,通常由两部分组成: 一部分是剪切面上颗粒与颗粒接触面所产生的摩擦力;另一部分则是由颗粒之间的相互嵌入和联锁作用产生的咬合力。粘聚力c是由于粘土颗粒之间的胶结作用、结合水膜以及分子引力作用等形成的,按照库伦定律,对于某一种土,它们是作为常数来使用的。实际上,它们的均值随试验方法和土样的试验条件等的不同而发生变化,因此,即使是同一种土,c和φ值也不是常数。 根据库仑定律(1776)，有 ,,C，, tan, (1) f ,式中 ——剪切破坏面上的剪应力(kPa)，即土体的抗剪强度; f , ——破坏面上的法向应力(kPa); C——土体的内聚力(kPa); , ——土体的内摩擦角(?)。 ,,依据测得的就可以相应的C、值。 f 3、十字板剪切的试验原理 野外十字板剪切试验是一种原位测定饱和软黏性土抗剪强度的方法。所得的抗剪强度值，相当于天然土层试验深度处，在天然压力下固结的不排水抗剪强度; ,在理论上相当于室内三轴不排水剪总强度，或无侧限抗压强度的一半(=0) 十字板剪切试验的原理，即在钻孔某深度的软粘土中插入规定形状和尺寸的十字板头，施加扭转力矩，将土体剪切破坏，测定土体抵抗扭损的最大力矩，通过换算得到土体不排水抗剪强度。十字板头旋转过程中假设在土体中产生一个高度为H(十字板的高度)、直径为D(十字板头的直径)的圆柱状剪损面，并假定该剪损面的侧面和上、下底面上土的抗剪强度都相等。在剪损过程中，土体产生的最大抵抗力矩M由圆柱侧面的抵抗力矩M1、和圆柱上下面的抵抗力矩M2两部分组成。即M,M1+M2。 CH Cv 图中所示为在板头上、下面 的剪切阻力分 图中所示为板头侧面的剪切阻力分布 D, 圆柱体侧面的抗扭矩为:M,DH,,C1v2 ,,D23 M圆柱体底面的抗扭矩为:,D,,C,DC2HH4312 ,33 顶面的抗扭矩为:M,D,D,C，，31H12 , DH为板头的直径和高度。 ()D为和十字板头接触处轴杆的直径D,,D11 D,3M,M，M，M,DH,,C，DC, 123vH26 测量 1(十字板头传感器率定。 2(按照一定程序安装好十字板头及传感器，注意接头之间要拧紧防水，并将电缆线及探杆穿过施加扭力装置。 3(将压入主机安装好。 4(将施加扭力装置放在压入主机上。 5(将测量电缆接到测量仪上。 6(然后将十字板头垂直压入土中预定深度，并用卡盘卡住钻杆，记录测量仪上的读数或调零，然后摇动施加扭力装置上的手把，每转动一圈，地下的十字板头旋转一度，并记录一次测量仪上的读数，测得峰值后，再摇动6圈并记录相应读数。 7(松开钻杆夹具，用扳手或管钳快速将探杆按顺时针方向旋转3,6圈，使十字板头周围的土充分拢动后，立即拧紧钻杆夹具，然后摇动手把，重复步骤6和7。 8(完成某深度测试后，可将十字板头压入下一深度继续进行测试，重复步骤6和7。 9(终止试验，当完成预定的几点测试后，应立即逐节起拔探杆和十字板头，清洗干净，并拆除压入主机。 测量仪器设备(规格) 1(静力触探—十字板两用压入主机(详细说明) 2(施加扭力装置(详细说明) 3(十字板头及其传感器(详细说明) 4(探杆(详细说明) 5(测量仪(详细说明) 6(地锚(详细说明) 测点布置 根据场地地层岩性报告，初始测点选定-3m处，试点竖向间隔规定为1m.共测7点。直至-10m 标高处。 实验组织 2人1组，1人测试，调整仪器;1人读数并记录 安全 1、实验设备的使用 2、实验人员注意事项 3、实验完成后应注意事项 附录材料 1、现场试验技术要求 2、十字板剪切试验的成果分析说明 3、设备清单 4、实验记录表格 5、实验最终报告表格 6、数据处理与应用