44.2 电测式十字板剪切试验
44.2.1 本试验所用的仪器设备应符合下列规定:
1 压入主机:应能将十字板头垂直压入土中,可采用触探主机或其他压入设备;
2 十字板头:基本参数、机械和材料应符合现行国家标准《岩土工程仪器基本参数及通用技术条件》GB/T 15406的规定;
3 扭力量测仪表:传感器和量测仪表应符合现行国家标准《岩土工程仪器基本参数及通用技术条件》GB/T 15406的规定;
4 扭力装置:由蜗轮蜗杆、变速齿轮、钻杆夹具和手柄组成;
5 环境要求:仪器应在-10℃~+45℃条件下能正常工作,应符合现行国家标准《岩土工程仪器基本参数及通用技术条件》GB/T 15406的规定;
6 其他:钻杆、水平尺、管钳等。
44.2.2 电测式十字板剪切试验应按下列步骤进行:
1 在试验点两旁将地锚旋入土中,安装和固定压入主机。用分度值为1mm的水平尺校平,并安装好施加扭力的装置。
2 将十字板头接在扭力传感器上并拧紧。把穿好电缆的钻杆插入扭力装置的钻杆夹具孔内,将传感器的电缆插头与穿过钻杆的电缆插座连接并进行防水处理。接通量测仪表,然后拧紧钻杆。钻杆应平直,接头要拧紧。宜在十字板以上1m的钻杆接头处加扩孔器。
3 将十字板头压入土中预定的试验深度后,调整机架使钻杆位于机架面板导孔中心。当试验深度处为较硬的夹层时,应穿过夹层进行试验。
4 十字板头压入试验深度后,应静止2min~3min方可开始试验。
5 拧紧扭力装置上的钻杆夹具,并将量测仪表调零或读取初读数。
6 顺时针方向转动扭力装置上的手摇柄,当量测仪表读数开始增大时,即开动秒表,宜以1°/10s~2°/10s的速率旋转钻杆。每转1°测记读数1次,当读数出现峰值或稳定值后,再继续旋转测记1min。峰值或稳定值作为原状土剪切破坏时的读数。
7 在峰值或稳定值测试完成后,按顺时针方向旋转6圈,使十字板头周围的土充分扰动后,应按本条第6款的规定测定重塑土的不排水抗剪强度。重塑土的抗剪强度试验视工程需要而定。
8 如需继续进行试验,可松开钻杆夹具,将十字板头压至下一个试验深度,按上述的规定进行。
9 全孔试验完毕后,逐节提取钻杆和十字板头,清洗干净,检查各部件完好程度。
10 对需要钻孔进行十字板剪切试验的,则钻孔并下套管至欲测试深度以上3倍~5倍套管直径或0.5m处,然后使用有孔螺旋钻清孔,并将十字板头、轴杆、钻杆逐节接好用管钳拧紧,然后下放孔内至十字板头与孔底接触,将十字板头压入钻孔底的深度不得小于钻孔或套管直径的3倍~5倍或0.5m。
11 试验时应避免十字板头被暴晒或受冻,对开口钢环十字板剪切仪,应修正轴杆与土间的摩阻力影响。
12 在工程试验前和结束后,应对十字板头的扭力传感器进行标定,每次标定的使用时效一般以1个月~3个月为宜,在使用过程中出现异常应重新标定,标定时所用的传感器、导线和测量仪器应与试验时相同。
13 水上进行十字板试验,当孔底土质软时,为防止套管在试验过程中下沉,应采用套管控制器。
44.2.3 各试验点土体的十字板剪切强度Cu、C'u应按下列公式计算:
式中:Cu——原状土不排水抗剪强度(kPa);
C'u——重塑土不排水抗剪强度(kPa);
K'1——与十字板头尺寸有关的常数(cm-3);
ξ——传感器率定系数[N·(cm/με)];
Ry——原状土剪切破坏时的读数(με);
Re——重塑土剪切破坏时的读数(με);
D——十字板头直径(cm);
H——十字板头高度(cm)。
44.2.4 土的灵敏度St应按下式计算:
44.2.5 以深度为纵坐标,抗剪强度为横坐标,绘制抗剪强度Cu值随深度变化曲线。必要时以抗剪强度为纵坐标,转动角为横坐标,绘制各试验点的抗剪强度与转动角的关系曲线。
44.2.6 根据土层条件和地区经验,对实测土体的十字板不排水抗剪强度进行修正。
44.2.7 电测式十字板剪试验的记录格式应符合本标准附录D表D.76的规定。