SL 237-044-1999 土工试验规程-十字板剪切试验.pdf

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1、UDC p SL 中华人民土工试验规程Specification of soil test 1999-03-25发布1999-04斗5实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准土工试验规程Specf;cation 01 so;1 test SL237-1999 主编单位z南京水和j科学研究院批准单位z中华人民共秘密水利部施行日期，1999年4月15日中华人民共和勇水利部关于批准发布土工试验规程)SL237-1999的通知水国科1999J139号根据部水利水电技术标准制定、修订计划，由水利部国际合作与科技司主持，以南京水利科学研究院为主编单位修订的主工试验规程，经审查批准为水利行业标准，

2、并予以发布。标准的名称和编号为2主工试验规程SL237-1999o 本标准实施后取代S0128-84，SD128-86 , SD128-87及SDSOl-79 ，包括室内常规土工试验、土始影胀性试验、.土始变形参数试验、土的动力试验、冻土物理性试验、土豹原位试验、粗颗粒土试验和土约化学位试验等内容，涵盖了一般工程土及黄土、膨胀土、盐溃主、红土和冻土等特殊土所需的试验项吕，比较全面地反映了土工试验的内容。本次修订，与原规程相比，增加了引用标准一章多在仪器设备中，增加了仪器设备的检定和校准一节s在楼录中，培加了试验数据的整理与成果报告和室内土工仪器通用要求飞并按标准编写规定的要求.将试验说明书改为

3、条文说明二本标准主编单位=南京水和j科学研究院本标准参编单位2申蜀水和j水电科学研究院长江科学院水利部东北勘测设计院本标准主要起草人:盛树馨窦宣掏秀珍朱思萤徐4自孟李青云郭照灵何晓民十字板剪切试验SL237-044-1999 1 定义和运m范围1.0.1 十字板剪切试验是用插入软粘土中的十字扳头，以一王军部速率旋转，测出土的抵抗力短.换算其抗剪强度。它相当于摩擦角轧二0时的幸在聚力C.值。1.告.2 十字扳剪切试验按力的传递方式分为电测式和机械式两类c1. O. 3 本主E程适用于原位测定饱和软粘土的不萍水总强度和灵敏度。Z寻1m标准GB4933-85 原状土剪切破坏苦苦的读数，句K 重塑土剪

4、切破坏时必。C.(挝Pa)O. 02 O. 04 O. 06 0.01 0.03 0.05 (星嗣挺|、飞71飞1 : 7 34 8 9 m 3.4.3-1 抗剪强度随深度变化也线E 原状土I2一拨动土(3. 4. 1 3) 读数，同gK一一与十字板头尺寸有关的常数，cm气10 单位换算系数。0.0 2 1 11tt i ( 0.04 :E 当0.03v 0.02 0.0 O一一一一一一10 20 30 40 50 60 70 80 90 辑萄角度()m 3.4.3-2 抗剪强度与转角关系曲线1 原状土，2 拔动土349 3.4.2按式付.4.2)it算土的灵敏度SS , = C./C (3.

5、4.2) 3.4.3 绘制统剪强度已古董随深度变化曲线，如图3.4.3-1所示。必要时绘制各试验点的抗剪强度与转动角的关系曲线，主0003.4.3-2所示。3.5 记录3.5.1 本试验记录格式如表3.5.104 机械式十字板剪切试验4. 1 仪器设备4. 1. 1 机械式卡字援剪切仪z采用GB4933-85标准，也十字板头、错籽幸扭扭力装置组成。如图4.1. 1。4.1.2 十字板头3基本参数、机械和材料要求M符合本统程3.1. 2的妓，定a连接形式有离合式和牙嵌式，如图4.1. 2 4. 1.3 结抨=应符合GB/T15406-94标准8.2.2的规定。4. 1. 4 扭力装置2也开口钢环

6、、刻度盘、旋转手柄等组成g量程和准确度应符合GBjT00 4. 1. 1 机模式卡字扳剪切仪示意0015406-94表泣的规定e1 手摇柄，2运轮，3蜗轮04一开口铜耳，4.2 仪器设备的检定和校准5导轩，6特制键，7固定夹，8量无9 主座;10 压圈，11平面弹于盘z4.2. 1 开口钢环:应参照12银轴;13底座;14圈定套z-JJG 144-92 (标准漠力仪检15横镜，16越紧轴.17导辑350 斗斗吕(.) 斗牛二二岳王(b) 图4. 2 十字扳头离合器示意图也离合式;的牙鼓式2 钻杆;2 导轮多3铀杆，4 离合器，5 十字援头定规程进行检定。4.3 操作步骤4.3. 1 在试验地点

7、按钻探深度，将套管下至欲泌试深度以上35倍套管直径处。4.3.2 泪水套管夹或链条苦苦将套管固定，以防套管下沉或组力过大对套管发生反向旋转。4.3.3 清除孔内残土为避免试验土层受扰动，一毅使用有孔螺旋钻清孔。4.3.4将十字扳头、粮杆、钻杆逐节接好用管绪拧紧，然后下放孔内至十字板头与孔底接触c4.3.5 接上导籽，将底座穿过导抨吕定在套管上，局部紧螺丝拧紧，然后将十字扳头徐徐压至试验深度a当试验深度处为较硬夹层对，应穿过夹层进行试验。4.3.6 套上传动部件，转动底板使导杆键槽与领环固定夹键槽对豆，用锁紧螺丝将固定套与底锁紧，再转动手摇柄使将领键自由落入键槽，将指针对准任何一整数刻度，装上百

8、分表并调至零位。4.3.7 试验开始.以o.10/8始转速转动手摇柄，同时开动秒表，351 每转10测i己百分表渎数l次。当读数出现海值或稳定值后，再继续旋转泌读1川口。其峰值渎数或稳定值读数ep为原状土剪切破坏时量表最大读数儿。4.3.8 拨出特市l键，在导杆上端装上旋转手柄，I顿时针方向转动5蜀，使十字扳头周围土充分扰动。取下旋转手柄，然后插上特和l键，按本规程4.3.7的规定，部Ii己重塑土剪切破坏时量表最大读数Ko重塑士的统剪强度试验视工程需要丽寇，一般情况下可酌情减少试验次数。4.3.9 对于离合式十字扳头，拨下持和j键，上提导杆2.3c-m，使离合齿脱离，再插上特制键，匀速转动子摇

9、柄，事E记辘杆与土摩擦的量表稳定渎数Rgo4.3. 1审对于牙嵌式十字板头，逆时针快速转动手柄10余圈，使轴杆与十字扳头脱离，再烦时针方向匀速转动手柄，现lli己轴杆与士摩擦时的量表读数Rgo4.3日试验完毕，卸下转动部件和底座哩在导抨孔中插入吊钩，逐节提取钻抒秘十字板头。清洗十字扳头，检查螺丝是否松动，输事手是否弯曲。4.3.12 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，应采用套管控能器。4.4 计算和秘图4.4. 1 按下列公式计算十字板剪切强度c.飞C二zC自=10KC(Ry - Rg) C u二10KC(R.- Rgl (4.4.1-1) (4.4.1-2) K

10、 =-,2LR- (4.4.1-3) DEHll十二主)式中JEg二牵挂轩和钻捋与土摩擦时的量表最大读数，mm; L一一率定时的力臂长，cm; C 级环系数，N/mm; 352 K-一与十字扳头尺寸有关的常数，cm飞其他符号见本规程式。.4. 1)。4.4.2 土始灵敏度的计算见本规程式(3.4.2)。4. 4. 3 IlJ 00应按本规程(3.4.纱的规定进行。4.5 记录4.5.1 本试验记录格式如表3.5. 1。表3.5.1十字扳剪窃试验记录表工程名称试验地点试验孔号试验E期孔口标离.宇援烧格D 试主主深度=(mm) H 试验者记录者校核者稳定水位(mm) K tK) 钢环传感器辑号.率

11、定矗数(N/mm. N. cm/jlE-) 事豆状土重1军土辑杆Il号百分表读数I抗剪强度C.百分表读数拉剪强度c.t过百。分表渎事备注(0.01 mm) 问.01mrn) (kPa) 应变仪读数年的(kPa) 1(0.01 mm) l应变仪渎数年353 十字板剪窃试验SL237-044-1999 1. O. 2 十字板剪切仪目前国内有三矜z开口锅环式、轻便式秘电草草式。轻便十字板剪切仪由于在试验中难以准确控制剪切速率和维持仪器在一个水平上，豆那试准确度不高，故不再列入规程。但该仪器具在携带方便，不需要动力等优点，对一般简易小型工程并具有熟练的操作技术者.还是可以采用的e1. O. 3 十字扳

12、剪切试捡大部分国家规定只适用于饱和软憋土，测得的抗剪强度稳当于内摩擦角9.等于零时的粘聚力筐，却不排水抗剪强度。美国ASTM-SPIOIO(88)提出了具体的适用范围，那适用于灵敏度(S，)小于、等于10的均质饱和软帖土。对于其他的士，试验成果误差相当大。3.1.2, 4.1.2 十字板的规格。吕茹国际上十字板形状有矩形和菱彩，矩形又分为离矩形和矮矩形。我国大多数使用的为离矩形，尺寸为50mmX100m血和75mmX150mm两种。为了雷际间的技术交流.本规程规定十字板高(H)，室径(D)为2, 1。十字板厚度也应引起重视，它直接影响试验成果a根据试验表明=十字板厚度愈大，士的抗动也愈大，测得

13、的抗剪强度c.值就愈小。本主里程规定75血mX150mm的十字板板厚3mm , 50 mmX 100血白的十字板板厚2mm , 3. 3. 5 , 4. 3. 7 关于剪切速率。些用电测十字板剪切仪进行了剪切速率的对比试验，试验的速率为O.10 /s和O.20 s两种，试验结果表明=湾纽强度曲线变化很有规律。剪切速率大，抗剪强度也大;剪切速率小，抗剪强度也;)、因此，剪切速率应控吉普在适当范围内。678 日前，各淫规程规定的剪切速率在O.lO/s-白，5。/L如美匾。.1 0儿，英屋。.10/sO.2/s.原苏联0.2。/sG-YA，原联邦德00 0.5/5。理论上，对不同渗透性的土，规定相应

14、的不待水条件的剪切速率是合理的。但实际操作慰.不可能事先了解地基土层的渗透险，针对不同渗透俊的主选用不同的剪切速率就难以实现。因此，为了统一，并与岩土工程勘察规范一致，本规程规定剪切速率为O.10儿，并使在2mn 内部得峰值。4.3. 1 十字扳头插入孔底的深度影响试验成果。美国规定为5dM为钻孔室径);原苏联规定为O.30. 5 m;原联邦德国规定为白.3m.本规程规定为35d。4.3.3 规程中裁定当进行下一试验点对，必须清徐钻孔中的残士。目前多采用有孔螺旋钻和管钻清孔，很少采用冲洗法。在饱和软粘土中使用有孔螺旋钻清孔.其优点是能消除孔底的负压作用，保持孔呈差不费，且对于L底土层的扰动深度也较浅，这祥十字扳撼人士层深0.5m即可。另外，采用全断面取态法钻进，也能清除孔内残土。4. 3. 9. 4. 3.协铀杆校正。当十字板插入土层中旋转时，土层与轴籽之间产生摩擦阻力，这对试验成果是有影榕的。因此，试验时必须进行较抒校正。679