一、概 述AS-1型十字板剪力儀是用于現(xiàn)場測定飽和軟粘土的天然抗剪強(qiáng)度的儀器。對靈敏度較高的軟粘土，由于取土制樣的擾動(dòng)，影響強(qiáng)度十分明顯，采用本儀器可以取得更接近實(shí)際的強(qiáng)度指標(biāo)。因本儀器是在鉆孔中測定強(qiáng)度指標(biāo)，必須與鉆孔設(shè)備配套使用，一般可以試驗(yàn)30米以內(nèi)的各種深度。

二、主要技術(shù)規(guī)格

1．十字板尺寸：直徑×高度=75×150mm，及50×100mm兩種。

2．鋼環(huán)允許力矩：80N·m

3．力矩精度：0.55N·m

4．儀器輪廓尺寸：

上 部：長×寬×高 = 430×910×220mm

下 部：長×寬×高 = 1000×75×75mm

附件導(dǎo)桿：長×直徑 = 1040×30mm

三、主要結(jié)構(gòu)本儀器利用固定在底板上的蝸桿帶動(dòng)蝸輪，旋轉(zhuǎn)插入鉆孔內(nèi)土層中以測定土的強(qiáng)度。強(qiáng)度大小依固定在蝸輪上的開口鋼環(huán)的變形來計(jì)算，共分三個(gè)部分及附件。

1．傳動(dòng)部件：由蝸桿、蝸輪、開口鋼環(huán)、轉(zhuǎn)座、底板及固定套組成， AS-1型十字板剪力儀廠家質(zhì)量好固定套有鎖緊裝置，可以與底座鎖緊。

2．底座部件：由底座、導(dǎo)桿支圈等組成，聯(lián)接傳動(dòng)部件與鉆孔套管，底座與套管用螺紋相接（螺紋由用戶自行加工）并用制緊軸制緊。

3．板頭部件：由接桿、離合齒及十字板頭組成，板頭沿離合齒可以自由離合，板頭部件接在鉆探鉆桿上，鉆桿接在支圈上的導(dǎo)桿下端。

4．附件：包括導(dǎo)桿、特制鍵、接頭、導(dǎo)輪、扳手及率定設(shè)備。

四、使用方法

（一）使用要求：

1．儀器必須與鉆探設(shè)備配套使用，其連接部分（與套管配合的螺紋）應(yīng)先行加工 ，一般以配Φ127套管為主。

2．鉆桿要求正直不彎曲，采用外接頭并可裝置導(dǎo)輪，一般以配Φ42鉆桿為主。

3．鉆孔要求垂直，孔壁不能坍塌并用套管保護(hù)，孔底殘余碎土應(yīng)盡量少。

4．在深孔中進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)每隔10米裝一導(dǎo)輪，以防鉆桿偏離中心，起鉆時(shí)碰壞十字板頭。

（二）操作方法：

1．將鉆孔套管壓入試驗(yàn)深度以上75厘米處，清除孔內(nèi)殘泥。

2．將板頭、接桿與鉆桿逐節(jié)接好，下入孔內(nèi)至板頭與孔底接觸，接上導(dǎo)桿，各接頭必須上緊，不得稍有松動(dòng)。

3．將搖把套在套桿上向右方徐徐轉(zhuǎn)動(dòng)，使離合齒嚙合。

4．按試驗(yàn)深度，徐徐壓下鉆桿至預(yù)定深度稍高處。

5．在套管上裝好底座，并用制緊軸制緊。

6．將鉆桿壓下至導(dǎo)桿齒與支爪相合，放開支爪。

裝上上部傳動(dòng)部件，旋轉(zhuǎn)底板使導(dǎo)桿鍵槽與鋼環(huán)固定鍵槽對正，放入特制鍵，并用鎖緊裝置將固定套與底座鎖緊。將指針對準(zhǔn)任一整數(shù)刻度，裝上百分表并調(diào)零右手轉(zhuǎn)動(dòng)搖手，左手開動(dòng)秒表，每10秒鐘轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，記錄百分表讀數(shù)，一般3-10分鐘即可達(dá)到破壞，再繼續(xù)進(jìn)行一分鐘，得到原狀土剪切破壞時(shí)的扭力值。

拔下特制鍵，套上搖把連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)6圈，使土層擾動(dòng)，再插上特制鍵，按h,i再進(jìn)行試驗(yàn)，得到重塑土破壞時(shí)的將導(dǎo)桿上提10-20mm，使離合齒脫離，按h,i再進(jìn)行試驗(yàn)，得到軸桿與土的摩擦扭力值。卸下儀器，逐節(jié)吊起、卸下各節(jié)鉆桿，取出十字板頭并清洗擦拭，若不使用即涂油保存

（三）計(jì)算方法：

1．根據(jù)所測得的各鋼環(huán)變形讀數(shù)，從曲線或鋼環(huán)變形系數(shù)求得相應(yīng)的扭力值。

2．按公式 Cu = 10 ×K ×（ P_f — f ） 計(jì)算抗剪強(qiáng)度。

式中：Cu — 土的抗剪強(qiáng)度（kPa）

P_f — 剪損時(shí)扭力（N）

f — 軸桿摩擦扭力（N）

K — 與開口鋼環(huán)率定時(shí)扭力矩力臂長及十字板尺寸有關(guān)的系數(shù)（1/cm²）

K = 2 × R ∕（π×d²× h×（1 + a ∕（3×h）））

R — 力臂長 = 20cm

d — 十字板直徑 = 5.0cm及7.5cm二種

h — 十字板高度 = 10cm

K₁ = 0.0437/cm² （d=5，h=10）

K₂ = 0.0181/cm² （d=7.5，h=10）

3．為方便計(jì)以P為縱座標(biāo)，CF為橫座標(biāo)，繪制Cu－P關(guān)系曲線。

4．根據(jù)鋼環(huán)變形求得相應(yīng)的扭力值，由Cu－P曲線（或公式）求得相應(yīng)的抗剪強(qiáng)度。

五、保養(yǎng)注意事項(xiàng)

1．儀器使用后，應(yīng)洗凈擦干，涂上黃油防銹，放在專用箱內(nèi)。

2．各桿件不得用來抬撬物體，必須保持平直。

3．各絲扣保持良好，切勿碰傷擰毛。

4．使用起子、扳手等工具必須合適，不能勉強(qiáng)代用損壞零件。

5．運(yùn)輸時(shí)避免碰撞、摔摜，箱外用草繩纏繞。

6．鋼環(huán)在使用前或隔一段時(shí)間可以利用附件率定設(shè)備率定一次，并與前次進(jìn)行比較，如有問題，可送廠檢查。率定時(shí)兩端荷重可以自行就地解決，以免增加儀器重量。

六、鋼環(huán)率定方法

在現(xiàn)場使用率定設(shè)備時(shí)，旋加扭力之荷重須預(yù)先準(zhǔn)備，可以用砝碼、砂、石等材料，率

定順序如下：

1．將儀器底座裝在套管上，固定妥當(dāng)，放上傳動(dòng)部件。

2．在底板兩邊裝上率定設(shè)備，注意方向不錯(cuò)。

3．裝上導(dǎo)桿，調(diào)整其高度適當(dāng)，套上搖把，使搖把軸線高與率定裝置滑輪上端高度相 等，將尼龍繩一端穿入搖把小孔內(nèi)結(jié)牢，另端放在滑輪上，調(diào)整導(dǎo)桿使搖把與尼龍繩呈直角狀態(tài)，固定傳動(dòng)部件，裝上百分表調(diào)整對零。

4．在二尼龍繩端同時(shí)掛上0.75公斤重量，記錄鋼環(huán)穩(wěn)定讀數(shù)。

5．兩端各增1.75公斤，再記其讀數(shù)。

6．兩端以后逐級加重2.5公斤，并記其讀數(shù)，至每端總重20公斤為止，穩(wěn)定數(shù)分鐘。

7．依次逐級退荷，并在穩(wěn)定后記錄量表讀數(shù)。

8．重復(fù)上述 4～7 。