AS-1型 十字板剪力儀 土天然抗剪強度試驗說明

產品說明書

AS-1型 十字板剪力儀

 一、AS-1型 十字板剪力儀 土天然抗剪強度試驗說明主要用途與基本原理主要用途：

AS－1型十字板剪力儀用于儀現場測定飽和軟粘土的天然抗剪強度的儀器。對靈敏度較高的軟粘土，由于取土制樣之擾動，影響強度十分明顯，因此采用本儀器可以取得更接近實際的強度指標。由于該設備是在鉆孔中測定強度指標，需與鉆探設備配套使用。

基本原理概述：

在鉆孔中一深度的軟粘土中插入規定形狀和尺寸的十字板頭，施加扭轉力矩，將土體剪切破壞，測定土體抵抗扭損的最大力矩，根據力矩平衡條件，通過換算得到土體不排水抗剪強度Cu值（假定φ=0）。

基本原理設定：

十字板頭旋轉過程中假設在土體中產生一個高度為H(十字板的高度）、直徑為D(十字板頭的直徑）的圓柱狀剪損面，參考圖1，并假定該剪損面的側面和上、下底面上，土的抗剪強度都相等。在剪損過程中，土體產生的最大抵抗力矩M由圓柱側表面的抵抗力矩M1和圓柱上下面的抵抗力矩M2兩部分組成。即M=M1+M2 。

圖1

上式中的M值應等于試驗測得的總力矩減去軸桿與土體間的摩擦力矩和儀器機械阻力矩，即：M=（Pf-f）R

Pf-----剪損土體的總作用力；

f -----軸桿與土體間的摩擦力矩和儀器機械阻力，試驗時通過使十字板儀與軸桿脫離進行測定；

R-----施力轉盤半徑。

將上式代入Cu表達式，得：

前面的系數對于一定規格的十字板儀來說為一常量，稱為十字板常數K,即:

則：CU=K（Pf-f）

二、AS-1型 十字板剪力儀 土天然抗剪強度試驗說明技術參數

1. 十字板尺寸：φ75mm*150mm、φ50mm*100mm

2. 鋼環扭矩：80N.m

3. 扭矩精度：0.55N.m

4. 導桿：φ30mm*1040m

5. 主機外形尺寸：長650mm*寬400mm*高320mm

6. 重量：50kg

三、AS-1型 十字板剪力儀 土天然抗剪強度試驗說明主要結構

結構示意圖

五、AS-1型 十字板剪力儀 土天然抗剪強度試驗說明操作步驟

1. 先鉆探孔，下直徑φ127mm套管至預定試驗深度以上75cm。再用提土器逐段清孔至套管底部以上150mm處，并在套管內灌水，以防止軟土在孔底涌起及盡可能保持試驗圖層的天然結構和應力狀態。

2. 將十字板頭、離合器、軸桿、試驗鉆桿、導桿等逐節接好，下入孔內至十字板與孔底接觸。各桿件要豎直，各接頭必須擰緊，以減少不必要的扭力損耗。

3. 用手搖套在導桿上向右轉動，使十字板離合齒咬合。在將十字板徐徐壓入土中至預定試驗深度，并靜置2～3min。

4. 裝好底座、加壓、測力裝置，以約1°/10s速度旋轉轉盤，每轉1°，測記鋼環變形讀數一次，直至讀數不再增大或開始減小時，即表示土體已被剪損。此時，施于鋼環的作用力（以鋼環變形值乘以鋼環變形系數算的）就是把原狀土剪損的總作用力Pf值。

5. 拔下連接導桿與測力裝置的特制鍵，套上搖把，按順時針方向連續轉動導桿、軸桿和十字板頭6轉，使土擾動，再按步驟4以同樣的剪切速度進行試驗，可得重塑土的總作用力P’f值。

6. 拔下控制軸桿與十字板頭連接的特制鍵，將十字板軸桿向上提30～50mm，使連接軸桿與十字板頭的離合器處于離開狀態，然后仍按步驟4可測得軸桿與土壤間的摩擦力和儀器機械阻力值f。

則試驗深度處原狀土不排水抗剪強度為：

重型土不排水抗剪強度（或稱殘余強度）為：

土的靈敏度St為：

7. 完成上述基本試驗步驟后，拔出十字板，繼續鉆進至下一深度的試驗。

六、設備保養 

每次使用后應清除各個零件上的土壤，使儀器各個零件保持清潔，對于煮黑的零件，如果長時間不用，則需要涂抹防銹油。做完實驗后需要把各個零件放入箱體中以便下次使用。

裝箱清單

產品名稱：十字板剪力儀

產品型號：AS-1型                  

出廠編號：                          

出廠日期：                          

  裝箱人：                                    檢驗員：              

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