一种岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试验方法及装置与流程

本发明涉及工程勘察，尤其涉及一种岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试验方法及装置。

背景技术：

1、随着工程建设的大力开展，越来越多的工程建设涉及到边坡工程，岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数对边坡支护方案的安全性及经济性起到关键的作用。岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数的确定是一项较难的工作，采用传统的现场试验方法对人力、物力、财力的消耗较大，进行室内试验的样品不易制备，尤其是软弱结构面厚度很小的情况下，不易取得满足试验高度要求的试验样品。因此需要一种能解决岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试样制备困难，进而造成岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数获取不易的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试验方法及装置，以解决现有技术中岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试样制备困难，进而造成岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数获取不易的问题。

2、本发明是采用以下技术方案实现的：一种岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试验装置，包括上垫板、下垫板，所述上垫板与下垫板之间设置有软弱结构面试样，所述上垫板、下垫板与软弱结构面试样均设置在剪切盒中，所述剪切盒由上剪切盒和下剪切盒组成，所述上剪切盒与下剪切盒中间开设置有同轴且大小相同的圆孔，所述上剪切盒上的圆孔为通孔，所述下剪切盒上的圆孔为盲孔，所述上垫板、下垫板与软弱结构面试样设置在上剪切盒与下剪切盒的圆孔内，所述上垫板上方还设置有加压盖板，所述加压盖板上方设置有加压框架，通过加压框架为加压盖板提供压力。

3、进一步的，所述上垫板、下垫板与软弱结构面试样的整体厚度小于上剪切盒与下剪切盒上圆孔的整体深度，但大于下剪切盒上圆孔的深度。

4、进一步的，所述软弱结构面试样高度1/2处对应上剪切盒与下剪切盒的分界处。

5、进一步的，所述加压盖板与加压框架之间还设置有钢珠，所述钢珠设置在加压盖板端面圆心处，通过钢珠将加压框架的压力传导至加压盖板上。

6、一种岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试验方法，包括以下步骤：

7、步骤一，现场采取岩质边坡软弱结构面样本；

8、步骤二，置备试样，根据现场采取的软弱结构面试样厚度制作适用于剪切盒尺寸的上垫板、下垫板；将软弱结构面试样放置于上垫板、下垫板之间；将软弱结构面试样及上垫板、下垫板放置于上剪切盒与下剪切盒内；

9、步骤三，按照相关规范要求的试验步骤进行剪切试验（安装测力计、位移计，施加垂直压力，开动仪器进行剪切试验同时测记测力计读数并测记位移读数，直至剪损为止），计算抗剪强度参数（以剪应力为纵坐标，剪切位移为横坐标，绘制剪应力与剪切位移关系曲线；选取剪应力与剪切位移关系曲线上的峰值点或稳定值作为抗剪强度s，当无明显峰点时，取剪切位移δl=4mm对应的剪应力作为抗剪强度s；以抗剪强度s为纵坐标，垂直单位压力p为横坐标，绘制抗剪强度s与垂直压力p的关系曲线；根据图上各点，绘一视测的直线，直线的倾角为软弱结构面的内摩擦角φ，直线在纵坐标轴上的截距为软弱结构面的黏聚力c）；

10、步骤四，取下软弱结构面试样及上垫板、下垫板。

11、进一步的，所述步骤三中，软弱结构面试样在被剪切的过程中从试样高度中间位置被剪切。

12、进一步的，所述步骤四中，还包括移去软弱结构面试样及上垫板和下垫板上的垂直压力、加压框架、钢珠；取下加压盖板，取出软弱结构面试样及上垫板、下垫板。

13、本发明的有益效果在于：根据现场采取的软弱结构面试样厚度制作适用于直剪仪剪切盒尺寸的上下垫板，将软弱结构面试样及上下垫板放置于直剪仪剪切盒内进行试验，具有方便、快捷的特点。

技术特征：

1.一种岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试验装置，包括上垫板（1）、下垫板（3），所述上垫板（1）与下垫板（3）之间设置有软弱结构面试样（2），所述上垫板（1）、下垫板（3）与软弱结构面试样（2）均设置在剪切盒中，所述剪切盒由上剪切盒（4）和下剪切盒（5）组成，所述上剪切盒（4）与下剪切盒（5）中间开设置有同轴且大小相同的圆孔，所述上剪切盒（4）上的圆孔为通孔，所述下剪切盒（5）上的圆孔为盲孔，所述上垫板（1）、下垫板（3）与软弱结构面试样（2）设置在上剪切盒（4）与下剪切盒（5）的圆孔内，所述上垫板（1）上方还设置有加压盖板（6），所述加压盖板（6）上方设置有加压框架（8），通过加压框架（8）为加压盖板（6）提供压力。

2.根据权利要求1所述的一种岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试验装置，其特征在于，所述上垫板（1）、下垫板（3）与软弱结构面试样（2）的整体厚度小于上剪切盒（4）与下剪切盒（5）上圆孔的整体深度，但大于下剪切盒（5）上圆孔的深度。

3.根据权利要求1所述的一种岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试验装置，其特征在于，所述软弱结构面试样（2）高度1/2处对应上剪切盒（4）与下剪切盒（5）的分界处。

4.根据权利要求1所述的一种岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试验装置，其特征在于，所述加压盖板（6）与加压框架（8）之间还设置有钢珠（7），所述钢珠（7）设置在加压盖板（6）端面圆心处，通过钢珠（7）将加压框架（8）的压力传导至加压盖板（6）上。

5.一种岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试验方法，由权利要求1所述的一种岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试验装置实现，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试验方法，其特征在于，所述步骤三中，软弱结构面试样（2）在被剪切的过程中从试样高度中间位置被剪切。

7.根据权利要求5所述的一种岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试验方法，其特征在于，所述步骤四中，还包括移去软弱结构面试样（2）及上垫板（1）和下垫板（3）上的垂直压力、加压框架（8）、钢珠（7）；取下加压盖板，取出软弱结构面试样（2）及上垫板（1）、下垫板（3）。

技术总结本发明公开了一种岩质边坡软弱结构面抗剪强度参数试验方法及装置，包括上垫板、下垫板，所述上垫板与下垫板之间设置有软弱结构面试样，所述上垫板、下垫板与软弱结构面试样均设置在剪切盒中，所述剪切盒由上剪切盒和下剪切盒组成，所述上剪切盒与下剪切盒中间开设置有同轴且大小相同的圆孔，所述上剪切盒上的圆孔为通孔，所述下剪切盒上的圆孔为盲孔。根据现场采取的软弱结构面试样厚度制作适用于直剪仪剪切盒尺寸的上下垫板，将软弱结构面试样及上下垫板放置于直剪仪剪切盒内进行试验，具有方便、快捷的特点。技术研发人员：张亮亮,黄海,李娜,汤鹏武,马胜龙,赵一霞受保护的技术使用者：中冶成都勘察研究总院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1