專利名稱：測(cè)定土體各向同性抗剪強(qiáng)度的十字板頭及測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)定土體各向同性抗剪強(qiáng)度的十字板頭及測(cè)定方法，主要適用于土木工程、水利水電工程、港口通航工程原位測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前土體的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)分為室內(nèi)試驗(yàn)和原位試驗(yàn)兩種，原位試驗(yàn)由于具有對(duì)土體不擾動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定飽和粘性土的不排水強(qiáng)度，其儀器構(gòu)造和操作方便簡(jiǎn)潔，在工程建設(shè)中應(yīng)用廣泛。對(duì)于土體而言，由于受固結(jié)程度不同和各向異性力學(xué)特性影響，一般情況下在水平方向和豎直方向抗剪強(qiáng)度值不同，目前使用的十字板頭是矩形，土體破壞面為包括側(cè)面和上下底面的圓柱面，抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式是假定水平方向和豎直方向抗剪強(qiáng)度值相等的近似公式，故計(jì)算方法不嚴(yán)格，對(duì)于某些超固結(jié)土?xí)a(chǎn)生較大的誤差。在土體中探桿桿軸的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦也抵消了部分的扭カ矩，亦為測(cè)試精度帶來了影響。同時(shí)由于目前的十字板對(duì)土體的剪切面限定在圓柱體的側(cè)面和上下底面，土體不同角度破裂面抗剪強(qiáng)度值有所不同，例如軟粘土類邊坡沿最危險(xiǎn)滑動(dòng)面附近的土體抗剪強(qiáng)度，即與滑面處對(duì)應(yīng)的土體破裂面角度密切相關(guān)，此時(shí)不同角度對(duì)應(yīng)的抗剪強(qiáng)度在各向同性介質(zhì)中應(yīng)是相等的，在結(jié)構(gòu)性及各向異性介質(zhì)中就會(huì)表現(xiàn)出差異性，如何測(cè)得土體不同角度破裂面的抗剪強(qiáng)度值并進(jìn)行對(duì)比分析，也是原位測(cè)試的ー個(gè)工作重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述板頭形式和計(jì)算方法的不足，提供ー種測(cè)定土體各向同性抗剪強(qiáng)度的十字板頭及測(cè)定方法，以達(dá)到提高測(cè)定精度的目的。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是測(cè)定土體各向同性抗剪強(qiáng)度的十字板頭，包括探桿桿軸，以及安裝于該桿軸上的兩塊剪切板，其特征在于所述剪切板為菱形，且其中一條對(duì)角線與桿軸軸線重合；所述桿軸外同軸套有一硬質(zhì)套管，且兩者之間為滾動(dòng)摩擦。兩塊剪切板尺寸相同，且呈90度正交布置。兩塊剪切板均為正方形，并以可拆卸方式安裝于桿軸上。利用十字板頭進(jìn)行抗剪強(qiáng)度測(cè)定的方法，其特征在于步驟如下a、將所述十字板頭壓入測(cè)試土體中，然后對(duì)桿軸施加一定的扭カ矩，進(jìn)行原位十字板剪切試驗(yàn)；b、按如下公式求得土體不排水抗剪強(qiáng)度值Cu
權(quán)利要求
1.一種測(cè)定土體各向同性抗剪強(qiáng)度的十字板頭，包括探桿桿軸(1)，以及安裝于該桿軸上的兩塊剪切板(2)，其特征在于所述剪切板(2)為菱形，且其中一條對(duì)角線與桿軸(I)軸線重合；所述桿軸(I)外同軸套有一硬質(zhì)套管(3)，且兩者之間為滾動(dòng)摩擦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定土體各向同性抗剪強(qiáng)度的十字板頭，其特征在于兩塊剪切板(2)尺寸相同，且呈90度正交布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定土體各向同性抗剪強(qiáng)度的十字板頭，其特征在于兩塊剪切板(2 )均為正方形，并以可拆卸方式安裝于桿軸(I)上。
4.一種利用權(quán)利要求1所述十字板頭進(jìn)行抗剪強(qiáng)度測(cè)定的方法，其特征在于步驟如下 a、將所述十字板頭壓入測(cè)試土體中，然后對(duì)桿軸(I)施加一定的扭力矩，進(jìn)行原位十字板剪切試驗(yàn)； b、按如下公式求得土體不排水抗剪強(qiáng)度值Cu
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測(cè)定土體各向同性抗剪強(qiáng)度的十字板頭及測(cè)定方法。本發(fā)明的目的是提供一種測(cè)定土體各向同性抗剪強(qiáng)度的十字板頭及測(cè)定方法，以達(dá)到提高測(cè)定精度的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案是測(cè)定土體各向同性抗剪強(qiáng)度的十字板頭，包括探桿桿軸，以及安裝于該桿軸上的兩塊剪切板，其特征在于所述剪切板為菱形，且其中一條對(duì)角線與桿軸軸線重合；所述桿軸外同軸套有一硬質(zhì)套管，且兩者之間為滾動(dòng)摩擦。本發(fā)明適用于土木工程、水利水電工程、港口通航工程原位測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01N3/24GK103018117SQ20121052758
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者狄圣杰, 汪明元, 單治鋼, 張琳 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院