专利名称：测定土体各向同性抗剪强度的十字板头及测定方法
技术领域：
本发明涉及一种测定土体各向同性抗剪强度的十字板头及測定方法，主要适用于土木工程、水利水电工程、港口通航工程原位测试技术领域。
背景技术：
目前土体的抗剪强度试验分为室内试验和原位试验两种，原位试验由于具有对土体不扰动的优势，适用于现场测定饱和粘性土的不排水強度，其仪器构造和操作方便简洁，在工程建设中应用广泛。对于土体而言，由于受固结程度不同和各向异性力学特性影响，一般情况下在水平方向和竖直方向抗剪强度值不同，目前使用的十字板头是矩形，土体破坏面为包括侧面和上下底面的圆柱面，抗剪强度计算公式是假定水平方向和竖直方向抗剪强度值相等的近似公式，故计算方法不严格，对于某些超固结土会产生较大的误差。在土体中探杆杆轴的转动摩擦也抵消了部分的扭カ矩，亦为测试精度带来了影响。同时由于目前的十字板对土体的剪切面限定在圆柱体的侧面和上下底面，土体不同角度破裂面抗剪强度值有所不同，例如软粘土类边坡沿最危险滑动面附近的土体抗剪强度，即与滑面处对应的土体破裂面角度密切相关，此时不同角度对应的抗剪强度在各向同性介质中应是相等的，在结构性及各向异性介质中就会表现出差异性，如何测得土体不同角度破裂面的抗剪强度值并进行对比分析，也是原位测试的ー个工作重点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述板头形式和计算方法的不足，提供ー种测定土体各向同性抗剪强度的十字板头及測定方法，以达到提高測定精度的目的。本发明所采用的技术方案是測定土体各向同性抗剪强度的十字板头，包括探杆杆轴，以及安装于该杆轴上的两块剪切板，其特征在于所述剪切板为菱形，且其中一条对角线与杆轴轴线重合；所述杆轴外同轴套有一硬质套管，且两者之间为滚动摩擦。两块剪切板尺寸相同，且呈90度正交布置。两块剪切板均为正方形，并以可拆卸方式安装于杆轴上。利用十字板头进行抗剪强度測定的方法，其特征在于步骤如下a、将所述十字板头压入测试土体中，然后对杆轴施加一定的扭カ矩，进行原位十字板剪切试验；b、按如下公式求得土体不排水抗剪强度值Cu
权利要求
1.一种测定土体各向同性抗剪强度的十字板头，包括探杆杆轴(1)，以及安装于该杆轴上的两块剪切板(2)，其特征在于所述剪切板(2)为菱形，且其中一条对角线与杆轴(I)轴线重合；所述杆轴(I)外同轴套有一硬质套管(3)，且两者之间为滚动摩擦。
2.根据权利要求1所述的测定土体各向同性抗剪强度的十字板头，其特征在于两块剪切板(2)尺寸相同，且呈90度正交布置。
3.根据权利要求1或2所述的测定土体各向同性抗剪强度的十字板头，其特征在于两块剪切板(2 )均为正方形，并以可拆卸方式安装于杆轴(I)上。
4.一种利用权利要求1所述十字板头进行抗剪强度测定的方法，其特征在于步骤如下 a、将所述十字板头压入测试土体中，然后对杆轴(I)施加一定的扭力矩，进行原位十字板剪切试验； b、按如下公式求得土体不排水抗剪强度值Cu
全文摘要
本发明涉及一种测定土体各向同性抗剪强度的十字板头及测定方法。本发明的目的是提供一种测定土体各向同性抗剪强度的十字板头及测定方法，以达到提高测定精度的目的。本发明的技术方案是测定土体各向同性抗剪强度的十字板头，包括探杆杆轴，以及安装于该杆轴上的两块剪切板，其特征在于所述剪切板为菱形，且其中一条对角线与杆轴轴线重合；所述杆轴外同轴套有一硬质套管，且两者之间为滚动摩擦。本发明适用于土木工程、水利水电工程、港口通航工程原位测试技术领域。
文档编号G01N3/24GK103018117SQ20121052758
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者狄圣杰, 汪明元, 单治钢, 张琳 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院