对十字板抗剪强度试验数据,在直角坐标中做折线图进行相关分析,分析结果表明: 原状土及重塑土抗剪强度与试验深度均呈高度线性相关,土的抗剪强度随试验深度的加大而加大,反之亦反。
在直角坐标中做原状土与重塑土抗剪强度散点图进行相关分析,分析结果表明: 重塑土抗剪强度与原状土抗剪强度呈高度线性相关,重塑土抗剪强度随原状土抗剪强度的增大而增大,反之亦反。
根据库仑定律,土的抗剪强度由两部分组成,即土在剪切破坏面上的摩擦力与土的粘聚力。其中土的摩擦力= 正压力× 摩擦系数。上覆土层的正压力可以近似地采用土的自重压力代替,剪切面的摩擦系数为土的内摩擦角的正切值。所以原状土的抗剪强度与土的物理力学指标间的近似计算公式为:
Cu = γ × h × tanφ + c
式中,
Cu为原状土的抗剪强度,kPa;
γ 为土的重度,kN/m3 ;
h 为试验深度,m; φ 为土的内摩擦角;
c为土的粘聚力,kPa。
根据上述计算公式,将对应十字板剪切试验段的土工试验指标按四种情况取值: 快剪指标、固快指标、固快与快剪平均指标、固快与快剪差值指标进行计算。
原状土抗剪强度理论计算值,采用快剪指标计算的最低,固快指标计算的最高,固快与快剪均值及固快与快剪差值指标计算的居中。由此可以说明,原状土抗剪强度,介于快剪指标与固结快剪指标理论计算值之间。土工试验抗剪强度指标越大,原状土的抗剪强度越大,反之则越小。
实测土的抗剪强度并不是按照一条直线随着深度的增大而增大,而是呈折线变化。通过对钻孔岩芯现场鉴定,土中含有大量贝壳及粉土粉砂部位,土的抗剪强度就会突然增大,当土质均匀时,土的抗剪强度就会变小。
一般认为十字板测得的不排水抗剪强度是峰值强度,其值偏高,长期强度只有峰值强度的60% ~70%。因此,十字板的峰值强度需要进行修正后才能用于设计计算。
《铁路工程地质原位测试规程》( TB10018 -2003) 规定,当塑性指数IP≤20 时,采用修正系数μ = 1进行修正,当20 < IP≤40 时采用修正系数μ =0. 9 进行修正。说明软土的塑性指数越大,其实测的峰值强度越大,反之亦反 。