اختبار القص الدوراني

اختبار القص الدوراني هو طريقة لقياس مقاومة القص غير المُصرّفة للتربة المتماسكة. يُجرى الاختبار باستخدام جهاز يتكون من قضيب مُثبّت عليه شفرات، يُغرس في الأرض ويُدار. يقيس مقياس في أعلى القضيب عزم الدوران اللازم لإحداث انهيار التربة، ويُحوّل الناتج إلى مقاومة القص. يُستخدم هذا الجهاز منذ عام ١٩٤٨ على الأقل. كما يُستخدم منذ عام ١٩٦٧ على الأقل لتقييم مقاومة القص لطبقات الثلج المُعرّضة لخطر الانهيار الجليدي .

يتكون جهاز القص الدوراني من قضيب مستقيم مزود بأربعة شفرات في أحد طرفيه، مرتبة بشكل صليبي، ومقبض مدمج لقياس عزم الدوران. يُغرس القضيب في التربة حتى عمق 500 مم، ويُدار بمعدل يتراوح بين 6 و12 درجة في الدقيقة. عند حدوث القص في التربة، يُظهر المقياس أقصى عزم دوران مُطبق. يحتوي المقياس على تدريج يُحوّل عزم الدوران إلى مقاومة قص (مقاسة بالكيلو نيوتن لكل متر مربع). يتوفر نوعان من التدريجات ​​لاستخدامهما مع حجمين مختلفين من الشفرات: شفرات بأبعاد 150 × 75 مم (5.9 بوصة × 3.0 بوصة) تُستخدم للتربة ذات مقاومة قص تصل إلى 50 كيلو نيوتن/م² ^، وشفرات بأبعاد 100 × 50 مم (3.9 بوصة × 2.0 بوصة) للتربة ذات مقاومة القص الأعلى. في المملكة المتحدة، تخضع هذه المنهجية للمعيار البريطاني 1377 ( طرق اختبار التربة لأغراض الهندسة المدنية ). ^{[ 1 ]}       

جهاز القص الدوراني جهاز بسيط وسهل الحمل. ^{[ 2 ]} يُناسب هذا الاختبار التربة الطينية المصنفة من لينة إلى صلبة. ويمكن من خلال إعادة تشكيل العينة وإعادة الاختبار تحديد مدى حساسية الطين. ^{[ 1 ]} كما استُخدم الاختبار لقياس مقاومة القص لخلطات الملاط، حيث ثبت وجود ارتباط بينه وبين قيمة الهبوط . ^{[ 2 ]} ويُستخدم هذا الجهاز أيضًا منذ عام 1967 على الأقل لتقييم مقاومة القص لطبقات الثلج المعرضة لخطر الانهيارات الثلجية . ^{[ 3 ]}

ابتكر ل. كارلسون وأ . و. سكيمبتون هذا الاختبار عام ١٩٤٨. ومنذ ذلك الحين، ثار جدلٌ حول دقته. فقد اعتقد كارلسون وسكيمبتون أنه يُعطي قيمةً أعلى من تلك التي تُشير إليها اختبارات الضغط غير المحصور ، بل ويتوافق بشكلٍ أفضل مع القيم المتوقعة في النظرية الجيوتقنية. إلا أن بحثًا أُجري عام ١٩٧٣ أشار إلى أن الاختبار يُقلل من تقدير مقاومة القص مقارنةً باختبارات الضغط التي يُمكن فيها الحصول على عينة ذات جودة عالية. وقد عُزي هذا التباين إلى اضطراب العينة الناتج عن إدخال ريشة القص. ^{[ ١ ]}