[发明专利]一种岩石等代极限剪切强度的测试方法与装置

权利要求书

1.一种岩石等代极限剪切强度的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

挖取基坑和试验基坑步骤，在岩体地基上开挖具有第一预设尺寸的岩石基坑，并沿岩石基坑底壁的外缘向基坑外侧开挖多个具有第二预设尺寸的试验坑，并将岩石等代极限剪切强度测试装置放置于任意一个试验坑中；

施加荷载步骤，将岩石等代极限剪切强度测试装置放置于岩体地基上开挖的岩石基坑外侧的试验坑中，并通过所述岩石等代极限剪切强度测试装置中的千斤顶，对所述岩体地基施加上推载荷，直至所述岩体地基发生岩石整体剪切破坏；

记录参数步骤，记录所述千斤顶的最大顶力P_max、所述千斤顶的油缸内径D、所述千斤顶对所述岩体地基施加上推载荷的部分的直径a、所述岩石基坑的开挖深度h以及所述岩体地基两侧的破裂角α和β；

岩石等代极限剪切强度确定步骤，根据所述千斤顶的最大顶力P_max、所述千斤顶的油缸内径D、所述千斤顶上对所述岩体地基施加上推载荷的部分的直径a、所述岩石基坑的开挖深度h以及所述岩体地基两侧的破裂角α和β确定岩石等代极限剪切强度τ_s；根据式确定所述岩石等代极限剪切强度τ_s，其中，α和β分别为所述岩体地基两侧的破裂角、tan[min(α,β)]为α和β中较小值的正切值，并且，当tan[min(α,β)]＝1时，

2.根据权利要求1所述的岩石等代极限剪切强度的测试方法，其特征在于，所述第一预设尺寸为：长3m×宽3m×深1m；所述第二预设尺寸为：长0.3m×宽0.3m×深0.52m。

3.根据权利要求1所述的岩石等代极限剪切强度的测试方法，其特征在于，所述挖取基坑和试验坑步骤中，在开挖所述试验坑之前，沿所述岩石基坑底壁的外缘向所述岩石基坑内侧开挖多个与各所述试验坑相连通的工作井。

4.根据权利要求3所述的岩石等代极限剪切强度的测试方法，其特征在于，所述挖取基坑和试验坑步骤中，以所述岩石基坑底壁外缘的各中心点为中心开挖各所述试验坑和各所述工作井。

5.根据权利要求4所述的岩石等代极限剪切强度的测试方法，其特征在于，所述岩石等代极限剪切强度确定步骤中，将所述岩石等代极限剪切强度测试装置在各所述试验坑中测试的岩石等代极限剪切强度τ_s的最小值确定为岩石等代极限剪切强度τ_s的代表值。

6.一种用于上述权利要求1-5中任一项所述的岩石等代极限剪切强度的测试方法的测试装置，其特征在于，包括：

置于试验坑(2)中的，用以放置千斤顶(6)的加荷框架(4)；

置于试验坑(2)中，顶端与所述试验坑(2)顶部的岩体地基相接触，底部与所述加荷框架(4)相连接的，用以接受所述千斤顶(6)施加的上推载荷的第一承压板(5)；

置于所述加荷框架(4)中，用以对岩体地基施加上推载荷的千斤顶(6)。

7.根据权利要求6所述岩石等代极限剪切强度的测试装置，其特征在于，所述加荷框架(4)包括：

与所述试验坑底部的岩体地基相接触的第二承压板(41)；

设置于所述第二承压板(41)上，且与所述第一承压板(5)相连接的多个定位杆(42)。

8.根据权利要求7所述的岩石等代极限剪切强度的测试装置，其特征在于，所述第二承压板(41)上还设置有定位圈(7)，所述千斤顶(6)的底部与所述定位圈(7)相连接。