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十字板剪切仪:一种土工测试仪器

2024-04-09 [43]

  十字板剪切仪工作原理是通过在材料上施加垂直和水平力来引起剪切应力,然后测量产生的变形和应力。典型的剪切仪包括一个固定的底座和一个可移动的上板,上板上有一个固定在其中的切割十字形刀片。在测试时,样品被夹在底板和上板之间,然后上板以控制的速度施加水平和垂直力,从而导致样品的剪切变形。通过测量施加的力和产生的变形,可以计算出材料的剪切强度和刚度等参数。
  十字板剪切仪组成仪器有以下这些:
  1、扭力计:扭力计是土体抗剪强度测量装置,测量十字板头在土体中剪切扭转时的土体抵抗力,从而获得被测土体的抗剪强度。
  2、延长杆:延长杆用于连接十字板头和扭力计,延长杆共有6根,直径Φ10mm,长度500mm,6根延长杆首尾相连后的可达3m。
  3、十字板板头:共有4种尺寸,以适应对不同抗剪强度土体的测试。
  十字板剪切仪是土木工程中重要的原位测试设备。具体作用如下:
  1.测量土体强度:通过将十字板压入土中并转动,可以测得土体在不排水条件下的抗剪强度,这对于评估地基承载力和稳定性至关重要。
  2.灵敏度测试:十字板剪切试验还可以用来确定土体的灵敏度,即原状土与扰动土的强度比,这有助于了解土体的结构特性。
  3.土体破坏判定:试验过程中,十字板头会持续转动直至土体破坏,通过记录的力矩变化,可以判断土体的破坏模式和程度。
  4.适应性强:十字板剪切试验适用于不同类型的土体,尤其是在难以取样的软土或敏感土中,能够提供可靠的现场测试数据。
  5.工程设计依据:试验结果为工程设计提供了直接的参数,如地基设计、边坡稳定性分析等,有助于提高工程的安全性和经济性。
  6.研究土体行为:该试验还可用于研究土体的应力-应变行为,对于理解土体的力学性质具有重要意义。
  7.操作简便:与其他复杂的土工试验相比,十字板剪切试验操作简单,便于现场快速获取数据。

十字板剪切仪