十字板原位测试在黄骅电厂中的应用研讨.pdf

第四篇原位土工试验及测试技术 ·337· 十字板原位测试在黄骅 电厂中的应用研究 徐文凯1 马智杰2 孟庆辉3 高文龙3 (1．北京振冲工程股份有限公司，北京100024；2．中国水利水电科学研究院，北京100044) 3．国电华北电力设计院工程有限公司，北京 100010) 摘要：十字板剪切试验是岩土工程中常用的一种原位测试方法，多用于软士。黄骅电厂采用十字板现 场测试91个钻孔，1130个点，是国内应用十字板原位测试较多的一个项目。由于现场采集的数据量大， 专门开发了一套计算、统计、分析和绘图的数据后期处理软件。对黄骅电厂地基土的不排水抗剪强度、 地基容许承载力、软土的触变性进行了评价，并根据现场情况对十字板原位测试进行了探讨。 关键词：十字板原位测试；数据后期处理软件；黄骅电厂 1 十字板原位测试的原理和特点 十字板原位测试是通过在钻孔某深度的软黏土中插入规定形式和尺寸的十字板头，施加扭转 力矩，将土体破坏，测定土体抵抗扭损的最大力矩，通过换算得土体抗剪强度c。值(假定垆=0)。 旋转十字板头时，在土体内形成一个直径为D、高度为H的圆柱体剪损面，假设该圆柱体侧表面及 上下面上各点抗剪强度相等，则旋转过程中，土体产生的最大抵抗力矩M由圆柱体侧表面的抵抗 力矩M。和圆柱上下面的抵抗力矩M：两部分组成，即M=M，+M2。其中l M1：Cu×兀DH×百D c。×耳D3 M：=2c。×17tD2×吾×罢=百1 即． M飞×兀DH×争--丢CuX，cD?兰长×丌D2‘了D+H) 2M 所以 (1) 棚2(了D+H) 实际上，M值应等于测得的总力矩减去轴杆与土体之间的摩擦力矩，即： M=(P，一f)R=C(e，一￡。)R (2) 将式(2)代人式(1)得： “ 。”’％7 c。：————*×。×(e，一e。)=K．c．(e，一￡。) 兀D2(霉+H)一一_。7％7 同理可得 。 “ 一 ”‘ ％7 ％7 f。，：——=—卜×c×(e。一e。)=K．c．(e。一s。) 丌D2(要+H)一一。k 式中：c。、巳7为原状土和重塑土不排水强度，心a。“ 计算出c。和c。7后，可按下式计算土的灵敏度S。。 ·338· 土工测试技术实践与发展 Sr=孑 十字板现场测试适合于软土抗剪强度的试验，比采取原状土样运至试验室测定抗剪强度的方 法优越：能基本保持土样所处的自然状态，防止取样、运输和制样对土的扰动；能测定不易取得土样 的软黏土的抗剪强度；能及时提供土的抗剪强度指标。所测得的抗剪强度相当于内摩擦角9=0 的凝聚力巳，也就是不排水剪的强度，试验深度一般不超过30m。 2现场测试 河北国华黄骅发电厂位于河北省黄骅市东40km