【正文】 土層旁壓模量 地基土層旁壓模量是反映土層中應(yīng)力和體積變形（可表達(dá)為應(yīng)變的形式）之間的關(guān)系的一個(gè)重要指標(biāo)，代表地基土水平方向的變形性質(zhì) 。 PGr r ??? 2 1根據(jù) Lam233。提出的柱穴擴(kuò)張理論，有 又有試驗(yàn)實(shí)測(cè)孔穴體積變化引起的徑向位移為： rLVr ?2/???mcm VVV ????令 r=旁壓曲線直線段中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 rm， 則 合并上面兩式： VPrLG???? ?VPVVPLrGmm ????????? 2?)( )(33cmVcmVmc的體積增量近似直線段中點(diǎn)對(duì)應(yīng)—中腔初始體積—又根據(jù)彈性理論剪切模量和彈性模量的關(guān)系式： ? ?? ?? ?SPSSSEcmVcmVVPVVEfcmmcmcm?????????? ?????????212o r )( )( 12033??的體積增量近似直線段中點(diǎn)對(duì)應(yīng)—中腔初始體積—式中：? ? mEEEG ???? ?12 確定地基土的變形模量 ? Menard提出，用土的結(jié)構(gòu)系數(shù) ?將旁壓模量 Em和變形模量 E0聯(lián)系起來(lái)。 （ Em?E0 ） 0EE m ???土的結(jié)構(gòu)系數(shù) ?=~1，它是土的類(lèi)型和 Em/PL比值的函數(shù)（表 54， P188) SPrmE???? 220 )1( ??前蘇聯(lián)法 rPkrE???00K值見(jiàn) 表 54（ P189) 0 1 EE m ????黃熙齡法 淺基礎(chǔ)的沉降計(jì)算 ?依據(jù)： Menard兩區(qū)沉降法 用旁壓曲線模擬載荷曲線 (P193P195) a. 兩種曲線的相似性 形狀很相似，都可分為彈性區(qū)、塑性發(fā)展區(qū)和塑性區(qū) b. (561)(567)等式 ?圓形基礎(chǔ)： 01 3)21(2EPRS ??? ????????????0002 3)31(RREPRS2II21I1 SSSS ?? ?? 方方?方形基礎(chǔ)： 21 SSS ??第七章 十字板剪切試驗(yàn) 一、定義 ? 十字板剪切試驗(yàn) (FVST： field vane shear test)是用插入軟粘土中的十字板頭，以一定的速率旋轉(zhuǎn)，測(cè)出土的抵抗力矩，然后換算成土的抗剪強(qiáng)度的一種測(cè)試方法。 FVST主要用于測(cè)定飽水軟粘土的不排水抗剪強(qiáng)度 。 它具有下列優(yōu)點(diǎn)： ? (1) 不用取樣 ， 特別是對(duì)難以取樣的靈敏度高的粘性土 ，可以在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)基本上處于天然應(yīng)力狀態(tài)下的土層進(jìn)行扭剪 。 所求軟土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)比其他方法都可靠 。 ? (2) 野外測(cè)試設(shè)備輕便 ， 操作容易 。 ? (3) 測(cè)試速度較快 ， 效率高 ， 成果整理簡(jiǎn)單 。 ? 其缺點(diǎn)是僅適用于江河湖海的沿岸地帶的軟土 ， 適應(yīng)范圍有限 ， 對(duì)硬塑粘性土和含有礫石雜物的土不宜采用 ，否則會(huì)損傷十字板頭 。 二、測(cè)試原理 圖中所示為板頭側(cè)面的剪切阻力分布 圖中所示為在板頭上、下面的剪切阻力分布。 Cv CH ? ?HHHHCDCDDHMMMMDDDHDCDDMCDCDDCDDHMvv3321113133322162)( ,121234M 2?????????????????????????桿的直徑為和十字板頭接觸處軸為板頭的直徑和高度。頂面的抗扭矩為：：圓柱體底面的抗扭矩為：圓柱體側(cè)面的抗扭矩為? ?就可確定出來(lái)。由此讀數(shù)傳感器的率定系數(shù)，如下可以通過(guò)電測(cè)儀表測(cè)出uDuHvvCRRMHDMCCCCDCDDHMMMMH , M26 2323321??????????????????? FVST 是對(duì)壓入粘土中的十字板頭施加扭矩，使十字板頭以一定速率旋轉(zhuǎn)，在土層中形成圓柱形的破壞面，測(cè)定土剪切破壞時(shí)的最大扭矩，即可得到土的抗剪強(qiáng)度。 三、測(cè)試設(shè)備 1. 壓入主機(jī) 2. 十字板頭 3. 扭力傳感器 4. 量測(cè)扭力的儀表 5. 施加扭力裝置 6. 其它（探桿等） 四、測(cè)試步驟 （一）扭力傳感器率定 ? 將板頭與傳感器連接，擰緊后，把板頭插入率定儀的規(guī)定座內(nèi)； ? 逐級(jí)施加扭矩，并記錄儀表的讀數(shù)，直到傳感器的最大容許扭矩； ? 繪制扭矩與讀數(shù)的關(guān)系曲線，確定傳感器的率定系數(shù)。 PM?? ?（二）現(xiàn)場(chǎng)十字板剪切測(cè)試 1. 平整場(chǎng)地，安裝機(jī)架，并固定 2. 把板頭壓至測(cè)試深度 3. 卡住鉆桿，并調(diào)零 4. 轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，旋轉(zhuǎn)鉆桿，使板頭產(chǎn)生扭矩 (每 10秒使搖柄轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈測(cè)記應(yīng)變讀數(shù)一次。 ) 5. 測(cè)量扭矩直至峰值出現(xiàn) 6. 松動(dòng)鉆桿 7. 完全擾動(dòng)測(cè)試土體，重復(fù) 25測(cè)量擾動(dòng)土的剪切強(qiáng)度。 注意事項(xiàng)： ? 應(yīng)先將電纜穿過(guò)施加扭力裝置的中心孔 ， 然后再穿入探桿； ? 在扭剪前 ， 應(yīng)讀取初始讀數(shù)或?qū)x器調(diào)零； ? 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手搖柄 ， 搖柄每轉(zhuǎn)一圈 ， 十字板頭旋轉(zhuǎn)一度 。 ? 測(cè)試重塑土?xí)r ， 用扳手或管鉗快速將探桿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn) 6圈 ， 使十字板頭周?chē)耐脸浞謹(jǐn)_動(dòng)后 ， 立即擰緊鉆桿夾具 四、測(cè)試數(shù)據(jù)處理 ? 計(jì)算土的抗剪強(qiáng)度 Cu 數(shù)。原狀土剪損時(shí)表最大讀—單位讀數(shù)）傳感器率定系數(shù)（—）；不排水抗剪強(qiáng)度（—十字板常數(shù)y32R。/cmN k Pa 0 0 2 1 31210??????????????????uyuCcmHDHDKRKC表格 ? 計(jì)算重塑土的抗剪強(qiáng)度 Cu/ ? 計(jì)算土的靈敏度 St ??uutCCS重塑土剪壞時(shí)表的讀數(shù)—eR10 eu RKC ????? ?表格 表格 ? 繪制抗剪強(qiáng)度與轉(zhuǎn)角的關(guān)系曲線 ? 繪制抗剪強(qiáng)度與深度的關(guān)系曲線 五、測(cè)試精度影響因素 ? 十字板頭的旋轉(zhuǎn)速率 1）剪切（旋轉(zhuǎn)）速率越大，抗剪強(qiáng)度越大，應(yīng)規(guī)定一個(gè)統(tǒng)一的旋轉(zhuǎn)速率（ 1176。 /10s） 2） 對(duì)一般粘性土，最大的抗剪強(qiáng)度出現(xiàn)在 2030之間，所用時(shí)間為 35min， 屬不排水抗剪強(qiáng)度 ? 土的各向異性 1）在板頭范圍內(nèi)，土的非均一性 2）天然土層的抗剪強(qiáng)度的非等向性 ? 十字板頭的規(guī)格 指十字板頭的形狀、板厚及軸桿直徑 板厚及軸桿直徑越大，板頭插入土中對(duì)土的擾動(dòng)越大，抗剪強(qiáng)度越小 75mm 150mm， 厚 3mm， 軸徑 16mm 50mm 100mm， 厚 2mm， 軸徑 13mm ? 排水條件 測(cè)定的結(jié)果為土的不排水抗剪強(qiáng)度（ ?=0時(shí)的 C值），但實(shí)際測(cè)試中，已有部分排水，所測(cè) Cu值偏大，應(yīng)修正 ? 其它 )()( 實(shí)測(cè)值實(shí)用值 uu CC ??六、結(jié)果的應(yīng)用 ? 估算地基容許承載力 對(duì)于內(nèi)摩擦角為零的飽和軟粘土，可以用下式估算地基容許承載力 [R] [R]=2Cu+?h 式中： ?— 基礎(chǔ)底面以上土的容重； h— 基礎(chǔ)埋深。 ? 預(yù)估單樁承載力 在飽和軟粘土中，單樁的極限端阻力 qp和極限側(cè)摩阻力 qf可由下式計(jì)算 )(9?????????；超固結(jié)粘土軟粘土ufupCqhCq工程實(shí)例 ? 求軟粘土靈敏度 野外十字板剪切實(shí)驗(yàn)是確定軟粘土靈敏度的最可靠的方法 ? 其它 如確定地基土的強(qiáng)度 ??uutCCS十字板剪切試驗(yàn)記錄表 轉(zhuǎn)角 （度） 原狀土 重塑土 靈敏度 St 應(yīng)變儀讀數(shù) 剪應(yīng)力（ kPa） 應(yīng)變儀讀數(shù) 剪應(yīng)力（ kPa） 5 10 20 10 22 25 15 47 32 20 74 36 25 101 35 30 108 35 35 101 35 40 96 35 45 89 35 50 82 單位讀數(shù)/ 0 0 2 1 10 3 ??????? ? ?? cmKRKC yu 十字板剪切試驗(yàn)記錄表 轉(zhuǎn)角 （度） 原狀土 重塑土 靈敏度 St 應(yīng)變儀讀數(shù) 剪應(yīng)力（ kPa） 應(yīng)變儀讀數(shù) 剪應(yīng)力（ kPa） 5 10 20 10 22 25 15 47 32 20 74 36 25 101 35 30 108 35 35 101 35 40 96 35 45 89 35 50 82 單位讀數(shù)/ 0 0 2 1 10 3 ???????? ? ?? cmKRKC eu 十字板剪切試驗(yàn)記錄表 轉(zhuǎn)角 （度） 原狀土 重塑土 靈敏度 St 應(yīng)變儀讀數(shù) 剪應(yīng)力（ kPa） 應(yīng)變儀讀數(shù) 剪應(yīng)力（ kPa） 5 10 20 10 22 25 15 47 32 20 74 36 25 101 35 30 108 35 35 101 35 40 96 35 45 89 35 50 82 ??uut CCS