十字板剪切试验，土力学与地基基础的研究成果

十字板剪切仪构造如图4.10所示。十字板剪切试验可在现场钻孔内进行，免去了室内试验中试样的采取、运送、保存制备等环节，减少对试样的扰动。因此，适用于高灵敏度的黏土和难于取样的土。

图4.10　十字板剪切仪

试验时将套管打到预定深度，然后将套管内土清除。将装在钻杆下端的十字板通过套管压入土中，压入深度约为750 mm，再在地面上以一定转速对钻杆施加扭力矩，使埋在土中的十字板扭转，直至土剪切破坏。破坏面为十字板旋转所形成的圆柱面。

由于剪破面为一圆柱面，圆柱的直径和高等于十字板的宽度和高度，则剪切时所施加的扭矩M应与剪切圆柱体侧面、上下端面的抗剪强度所产生的抵抗力矩相等，即

式中　M——剪切破坏时的扭力矩（kN·m）；

τV，τH——剪切破坏时的圆柱体侧面和上下面土的抗剪强度（kPa）；(www.xing528.com)

H——十字板高度（m）；

D——十字板宽度（m）。

试验结果表明天然土层的抗剪强度是非等向的，即水平面上的抗剪强度大于垂直面上的抗剪强度。这主要是由于水平面上的固结压力大于侧向固结压力的缘故。但在实用上为简化计算，常规试验中仍假设τV=τH=τf，因而由式（4.15）可得土的抗剪强度为

式中　τf——在现场由十字板测定的土的抗剪强度（kPa）。

对于饱和软黏土，由于φn＝0，因此用十字板测得的抗剪强度τf相当于土的排水剪切试验，其结果与无侧限抗压强度试验结果接近，即

十字板剪切仪适用于饱和软黏土（φ＝0），它的优点是构造简单，操作方便，原位测试时对土扰动较小，故在实际中得到广泛应用。