十字板剪切儀的操作技巧和實踐說明
更新時間:2025-10-28
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十字板剪切儀是用于測定土壤、尤其是飽和軟粘土不排水抗剪強度的重要工具。以下是關(guān)于其操作技巧和實踐的詳細總結(jié):
十字板剪切儀操作技巧:
1.開機與校準(zhǔn)
正確開機:垂直握住扭力計,在板頭不受外力的情況下長按綠色按鍵開機,此時屏幕會出現(xiàn)9到1的倒數(shù),倒數(shù)結(jié)束后扭力計自動校驗零點。這一步驟確保儀器初始狀態(tài)準(zhǔn)確,為后續(xù)測量提供可靠基礎(chǔ)。
選擇合適量程:根據(jù)估計的土樣抗剪強度選裝合適的板頭,并通過雙擊綠色按鍵切換板頭,然后單擊進入HOLD模式。不同規(guī)格的板頭對應(yīng)不同的測試范圍,合理選擇可提高測量精度。
2.試樣準(zhǔn)備與安裝
選取合格試樣:應(yīng)挑選表面平整且大小合適的土樣,通常要求直徑不小于所選用板頭直徑的3倍。這樣的尺寸比例能減少邊界效應(yīng)對結(jié)果的影響。
規(guī)范壓入操作:將板頭緩慢而垂直地壓入土樣至板頭齒深度,保持恒定的垂直壓力,避免因用力過猛導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)破壞或數(shù)據(jù)失真。
3.剪切過程控制
勻速旋轉(zhuǎn):以穩(wěn)定的速率順時針旋轉(zhuǎn)儀器上部把手,推薦速度為5~10秒/周,直至土體被剪切破壞。過快可能引發(fā)粘滯效應(yīng)使強度虛高,過慢則可能導(dǎo)致排水固結(jié)影響真實性。
實時監(jiān)測峰值:在剪切過程中密切關(guān)注扭矩變化,當(dāng)出現(xiàn)峰值或穩(wěn)定值后,繼續(xù)測讀1分鐘以確認大扭矩值。這是計算抗剪強度的關(guān)鍵參數(shù)。
4.讀數(shù)與記錄
準(zhǔn)確讀取數(shù)據(jù):土體被剪切破壞后,屏幕顯示的數(shù)值即為剪切強度值。單擊綠色按鍵切換到實時顯示模式并清除HOLD模式保存的數(shù)據(jù),以便下次使用。
重塑土測試:若需測定重塑土的不排水抗剪強度,應(yīng)在峰值強度出現(xiàn)后,沿剪切扭轉(zhuǎn)方向連續(xù)轉(zhuǎn)動6圈后再記錄數(shù)據(jù)。
十字板剪切儀實踐:
1.配套設(shè)備協(xié)同作業(yè)
鉆探配合:對于深層試驗,需與鉆探設(shè)備配套使用。鉆孔應(yīng)保持垂直,孔壁用套管保護防止坍塌,孔底殘余碎土盡量少;在深孔中每隔10米安裝導(dǎo)輪,防止鉆桿偏離中心損壞十字板頭。
插入深度要求:十字板插入深度不應(yīng)小于鉆孔或套管直徑的3-5倍,以確保測試在未擾動的原狀土中進行。
2.環(huán)境因素把控
間歇時間控制:十字板插入土中與開始扭剪的間歇時間應(yīng)小于5分鐘,因為超孔隙水壓力消散會使側(cè)向有效應(yīng)力增長,導(dǎo)致強度增大。
溫度濕度適應(yīng):盡量在恒溫恒濕環(huán)境下操作,避免極*溫濕度變化影響儀器性能及土樣狀態(tài)。
3.設(shè)備維護與保養(yǎng)
及時清潔:測試完成后,立即清洗剪切儀和夾持裝置上的泥土等污垢,防止殘留物固化影響下次使用。
定期檢查:定期檢查設(shè)備的機械部件是否松動、磨損,電氣連接是否正常,確保儀器處于良好工作狀態(tài)。
4.數(shù)據(jù)處理與分析
多組平行試驗:為提高結(jié)果可靠性,同一工況下應(yīng)進行多組平行試驗,取平均值作為終結(jié)果。
結(jié)合其他指標(biāo):將剪切強度數(shù)據(jù)與其他地質(zhì)參數(shù)(如含水量、密度等)綜合分析,更全面地評估土體力學(xué)性質(zhì)。


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