十字板剪切试验
11试验的目的及意义
（1）测定原应力条件下软粘性土的不排水抗剪强度；
（2）评定软粘性土的灵敏度；
（3）计算地基的承载力；
（4）判断软粘性土的固结历史。
12试验的适用范围
原位测定饱水软粘土的抗剪强度，所测得的抗剪强度值，相当
于试验深度处于天然土层，在原位压力下固结的不排水抗剪强度。
13试验的仪器设备
本次实验采用的是机械式十字板剪切仪
（1）十字板头：矩形，高度为10公分，直径为5公分。
（2）轴杆：使用的轴杆直径为20mm，轴杆与十字板头连接的采
用离合器装置，使轴杆和十字板头能够离合，以便分别作十字板
总剪应力试验和轴杆摩擦校正试验。
（3）测力装置：采用开口钢环测力装置。
f14实验原理
十字板剪切试验的原理，即在钻孔某深度的软粘土中插入
规定形状和尺寸的十字板头，施加扭转力矩，将土体剪切破坏，
测定土体抵抗扭损的最大力矩，通过换算得到土体不排水抗剪强
度cu值（假定0）。十字板头旋转过程中假定在土体产生一个
高度为H（十字板头的高度）、直径为D（十字板头的直径）的
圆柱状剪损面，并假定该剪损面的侧面和上、下底面上每一点土
的抗剪强度都相等。在剪损过程中土体产生的最大抵抗力矩M由
圆柱侧表面的抵抗力矩M1和圆柱上、下底面的抵抗力矩M2两部
分组成，即M
M1M2。其中：
M1cuDH
D
2
1
2D1
M22cuD2cuD3
4
326
McuDH
D1
1
D
cuD3cuD2H
26
2
3
fcu
式中
2M
2D
D（
H）
3
cu十字板抗剪强度；
D十字板头直径；
H十字板头高度。
对于普通十字板仪，上式中的M值应等于试验测得的总力矩减
去轴杆与土体间的摩擦力矩和仪器机械摩阻力矩，即
M（pff）R
式中
pf剪损土体的总作用力；
f轴杆与土体间的摩擦力和仪器机械阻力，在试验时通过使十字板仪与轴
杆脱离进行测定；
R施力转盘半径。
代入得：
cu
2R
pff
2D
DH
3
上式右端第一个因子，对一定规格（D和H均为十字板几何尺寸）
的十字板仪为一常数，称为十字板常数k即
fk
2R
D
D2H
3
则有
cukpff
即为十字板剪切试验换算土的抗剪强度的计算公式。
15执行技术标准
根据《岩土工程勘察规范》GB500212009十字板剪切试
验应满足以下主要技术要求：
（1）钻孔十字板剪切试验时，十字板头插入孔底以下的深度不
应小于35倍钻孔直径，以保证十字板头能在未扰动土中进行剪
切试验。
（2）十字板头插入土r