土壤室内十字板剪切试验

目标

用实验室叶片剪切仪测定粘土的抗剪强度。

学说

在土壤中，抗剪强度由这两种特性贡献。

• 凝聚力，以及
• 内摩擦角

在纯粘土中，由于内摩擦产生的剪切阻力可以忽略不计。因此，粘土的完全抗剪强度是由粘聚力决定的(C).

仪器

叶片剪切试验装置包括安装在支架上的扭矩头。四个剪切叶片固定在轴上，轴固定在以度刻度的圆盘下端。扭力头和圆盘之间固定有扭力弹簧。提供最大指针以便于读取扭矩角。当施加扭矩时，应变指示指针旋转，它移动最大指针，使其在故障时扭矩释放且叶片返回其初始位置时保持在原位。转动扭矩施加器会影响叶片的旋转。

程序

1. 彻底清洁设备。在丝杠上涂抹润滑脂。
2. 用所需密度和含水量的重塑土或原状土样品填充取样模。用模具平整样品表面。
3. 将带有样品的取样管安装在装置底座下方，并将其夹紧到位。
4. 使最大指针与应变指示指针接触。记下圆形刻度尺上这些指针的初始读数。
5. 降低支架，直到剪切叶片完全进入土样。
6. 操作扭矩施加器手柄，直到试样出现故障，这通过应变指示指针的返回或滚筒的旋转来指示。
7. 记下最大指针的读数。
8. 两个读数（初始和最终）之间的差值给出扭矩角。
9. 对多个试样重复步骤3至8，以获得试样的平均剪切强度。

观察和计算

计算扭矩

使用以下公式计算扭矩。

T=Ø*K/180

哪里

T=扭矩

Ø=角度差（扭矩角）

K=弹簧系数

计算抗剪强度

土壤的抗剪强度C使用以下公式计算

T=Cπ*[（d）^2.h/2）+（d^3./6)]

哪里

D=叶片直径（cm）

H=叶片高度（cm）

C=抗剪强度（kg/cm）^2.)

T=施加的扭矩（kg-cm）

参考

IS:2720–第30部分–土壤的实验室十字板剪切试验