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十字板剪切仪的操作技巧和实践说明

更新时间:2025-10-28 浏览量:[32]

  十字板剪切仪是用于测定土壤、尤其是饱和软粘土不排水抗剪强度的重要工具。以下是关于其操作技巧和实践的详细总结:
  十字板剪切仪操作技巧:
  1.开机与校准
  正确开机:垂直握住扭力计,在板头不受外力的情况下长按绿色按键开机,此时屏幕会出现9到1的倒数,倒数结束后扭力计自动校验零点。这一步骤确保仪器初始状态准确,为后续测量提供可靠基础。
  选择合适量程:根据估计的土样抗剪强度选装合适的板头,并通过双击绿色按键切换板头,然后单击进入HOLD模式。不同规格的板头对应不同的测试范围,合理选择可提高测量精度。
  2.试样准备与安装
  选取合格试样:应挑选表面平整且大小合适的土样,通常要求直径不小于所选用板头直径的3倍。这样的尺寸比例能减少边界效应对结果的影响。
  规范压入操作:将板头缓慢而垂直地压入土样至板头齿深度,保持恒定的垂直压力,避免因用力过猛导致土体结构破坏或数据失真。
  3.剪切过程控制
  匀速旋转:以稳定的速率顺时针旋转仪器上部把手,推荐速度为5~10秒/周,直至土体被剪切破坏。过快可能引发粘滞效应使强度虚高,过慢则可能导致排水固结影响真实性。
  实时监测峰值:在剪切过程中密切关注扭矩变化,当出现峰值或稳定值后,继续测读1分钟以确认大扭矩值。这是计算抗剪强度的关键参数。
  4.读数与记录
  准确读取数据:土体被剪切破坏后,屏幕显示的数值即为剪切强度值。单击绿色按键切换到实时显示模式并清除HOLD模式保存的数据,以便下次使用。
  重塑土测试:若需测定重塑土的不排水抗剪强度,应在峰值强度出现后,沿剪切扭转方向连续转动6圈后再记录数据。
  十字板剪切仪实践:
  1.配套设备协同作业
  钻探配合:对于深层试验,需与钻探设备配套使用。钻孔应保持垂直,孔壁用套管保护防止坍塌,孔底残余碎土尽量少;在深孔中每隔10米安装导轮,防止钻杆偏离中心损坏十字板头。
  插入深度要求:十字板插入深度不应小于钻孔或套管直径的3-5倍,以确保测试在未扰动的原状土中进行。
  2.环境因素把控
  间歇时间控制:十字板插入土中与开始扭剪的间歇时间应小于5分钟,因为超孔隙水压力消散会使侧向有效应力增长,导致强度增大。
  温度湿度适应:尽量在恒温恒湿环境下操作,避免极*温湿度变化影响仪器性能及土样状态。
  3.设备维护与保养
  及时清洁:测试完成后,立即清洗剪切仪和夹持装置上的泥土等污垢,防止残留物固化影响下次使用。
  定期检查:定期检查设备的机械部件是否松动、磨损,电气连接是否正常,确保仪器处于良好工作状态。
  4.数据处理与分析
  多组平行试验:为提高结果可靠性,同一工况下应进行多组平行试验,取平均值作为终结果。
  结合其他指标:将剪切强度数据与其他地质参数(如含水量、密度等)综合分析,更全面地评估土体力学性质。