AS-1型 十字板剪力仪 土天然抗剪强度试验说明

产品说明书

AS-1型 十字板剪力仪

 一、AS-1型 十字板剪力仪 土天然抗剪强度试验说明主要用途与基本原理主要用途：

AS－1型十字板剪力仪用于仪现场测定饱和软粘土的天然抗剪强度的仪器。对灵敏度较高的软粘土，由于取土制样之扰动，影响强度十分明显，因此采用本仪器可以取得更接近实际的强度指标。由于该设备是在钻孔中测定强度指标，需与钻探设备配套使用。

基本原理概述：

在钻孔中一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，根据力矩平衡条件，通过换算得到土体不排水抗剪强度Cu值（假定φ=0）。

基本原理设定：

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，参考图1，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由圆柱侧表面的抵抗力矩M1和圆柱上下面的抵抗力矩M2两部分组成。即M=M1+M2 。

图1

上式中的M值应等于试验测得的总力矩减去轴杆与土体间的摩擦力矩和仪器机械阻力矩，即：M=（Pf-f）R

Pf-----剪损土体的总作用力；

f -----轴杆与土体间的摩擦力矩和仪器机械阻力，试验时通过使十字板仪与轴杆脱离进行测定；

R-----施力转盘半径。

将上式代入Cu表达式，得：

前面的系数对于一定规格的十字板仪来说为一常量，称为十字板常数K,即:

则：CU=K（Pf-f）

二、AS-1型 十字板剪力仪 土天然抗剪强度试验说明技术参数

1. 十字板尺寸：φ75mm*150mm、φ50mm*100mm

2. 钢环扭矩：80N.m

3. 扭矩精度：0.55N.m

4. 导杆：φ30mm*1040m

5. 主机外形尺寸：长650mm*宽400mm*高320mm

6. 重量：50kg

三、AS-1型 十字板剪力仪 土天然抗剪强度试验说明主要结构

结构示意图

五、AS-1型 十字板剪力仪 土天然抗剪强度试验说明操作步骤

1. 先钻探孔，下直径φ127mm套管至预定试验深度以上75cm。再用提土器逐段清孔至套管底部以上150mm处，并在套管内灌水，以防止软土在孔底涌起及尽可能保持试验图层的天然结构和应力状态。

2. 将十字板头、离合器、轴杆、试验钻杆、导杆等逐节接好，下入孔内至十字板与孔底接触。各杆件要竖直，各接头必须拧紧，以减少不必要的扭力损耗。

3. 用手摇套在导杆上向右转动，使十字板离合齿咬合。在将十字板徐徐压入土中至预定试验深度，并静置2～3min。

4. 装好底座、加压、测力装置，以约1°/10s速度旋转转盘，每转1°，测记钢环变形读数一次，直至读数不再增大或开始减小时，即表示土体已被剪损。此时，施于钢环的作用力（以钢环变形值乘以钢环变形系数算的）就是把原状土剪损的总作用力Pf值。

5. 拔下连接导杆与测力装置的特制键，套上摇把，按顺时针方向连续转动导杆、轴杆和十字板头6转，使土扰动，再按步骤4以同样的剪切速度进行试验，可得重塑土的总作用力P’f值。

6. 拔下控制轴杆与十字板头连接的特制键，将十字板轴杆向上提30～50mm，使连接轴杆与十字板头的离合器处于离开状态，然后仍按步骤4可测得轴杆与土壤间的摩擦力和仪器机械阻力值f。

则试验深度处原状土不排水抗剪强度为：

重型土不排水抗剪强度（或称残余强度）为：

土的灵敏度St为：

7. 完成上述基本试验步骤后，拔出十字板，继续钻进至下一深度的试验。

六、设备保养 

每次使用后应清除各个零件上的土壤，使仪器各个零件保持清洁，对于煮黑的零件，如果长时间不用，则需要涂抹防锈油。做完实验后需要把各个零件放入箱体中以便下次使用。

装箱清单

产品名称：十字板剪力仪

产品型号：AS-1型                  

出厂编号：                          

出厂日期：                          

  装箱人：                                    检验员：              

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