[发明专利]一种岩体结构面剪切试验方法及装置

权利要求书

1.一种岩体结构面剪切试验方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、将岩体试件切成长方体结构，标出岩体试件的竖直轴心线和水平轴心线；

步骤二、调节岩体结构面剪切试验装置的调节杆，使岩体结构面剪切试验装置的活动钢挡板与岩体试件接触；使岩体试件的竖直轴心线与岩体结构面剪切试验装置的法向加载机构的竖直轴心线重合，岩体试件的水平轴心线与剪切加载机构的水平轴心线重合；使岩体试件的结构面置于活动钢挡板的上方；

步骤三、在岩体试件的顶面安装岩体结构面剪切试验装置的法向位移传感器，在岩体试件的侧边安装岩体结构面剪切试验装置的水平位移传感器，在剪切加载机构与岩体试件之间设置水平压力传感器，在法向加载机构与岩体试件之间设置法向压力传感器；

步骤四、岩体结构面剪切试验装置的活动钢挡板将岩体试件固定，岩体结构面剪切试验装置的法向加载机构从竖直方向对岩体试件进行分级施力，岩体结构面剪切试验装置的剪切加载机构从水平方向对岩体试件进行分级施力；法向位移传感器和水平位移传感器记录每次分级施力后的位移值，并将位移值传递给计算机；法向压力传感器、水平压力传感器与计算机连接，计算机记录法向加载机构、剪切加载机构的施力数据；计算机接收法向加载机构、剪切加载机构的施力数据、法向位移传感器和水平位移传感器的位移值，并对以上数据进行分析、计算，得出岩体试件的抗剪切强度；

所述岩体结构面剪切试验装置包括反力框架、法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器、计算机，所述反力框架的下部四周设置有岩体试件固定机构，所述反力框架的侧板与剪切加载机构固定，所述反力框架的顶板与法向加载机构固定；法向加载机构与岩体试件接触，并且法向加载机构的竖直轴心线与岩体试件的竖直轴心线重合；剪切加载机构与岩体试件接触，且剪切加载机构的水平轴心线与岩体试件的水平轴心线重合；

所述岩体试件固定机构包括调节杆，所述调节杆的一端设有活动钢挡板，所述调节杆的另一端穿过反力框架下部的钢板后由旋转螺母固定，岩体试件固定机构根据岩体试件的大小，调节调节杆的长度；

所述剪切加载机构包括与反力框架的侧板固定连接的水平千斤顶，所述水平千斤顶的顶端通过水平承压钢板与岩体试件连接；千斤顶的水平轴心线与岩体试件的水平轴心线重合；

所述法向加载机构包括与反力框架的顶板固定连接的竖向千斤顶，所述竖向千斤顶的顶端通过法向承压钢板与岩体试件连接；竖向千斤顶的竖直轴心线与岩体试件的竖直轴心线重合；

所述法向位移传感器置于岩体试件的顶面，所述水平位移传感器置于岩体试件的侧边，所述法向压力传感器置于法向承压钢板与岩体试件之间，所述水平压力传感器置于水平承压钢板与岩体试件之间，所述法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器将采集的数据传递给计算机，计算机接收法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器传来的数据，并对数据进行存储、计算、分析。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述法向承压钢板包括法向上承压钢板、法向下承压钢板，以及位于法向上承压钢板和法向下承压钢板之间的滚轴排。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述法向上承压钢板和法向下承压钢板的大小相等，且略大于岩体试件的上表面。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述法向上承压钢板和法向下承压钢板的规格为10cm×10 cm、20cm×20 cm、30cm×30 cm、40cm×40 cm或50cm×50 cm。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述活动钢挡板的规格为10cm×10 cm、10cm×20 cm、10cm×30 cm、10cm×40 cm或10cm×50 cm。