[发明专利]一种用于原位测试土体各向异性强度的测试方法

权利要求书

1.一种用于原位测试土体各向异性强度的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

A-1、采用第一剪切板测试土体在水平方向的抗剪强度τ_h，所述第一剪切板包括第一转轴(11)、第一叶片(13)和与所述第一叶片(13)下端匹配的硬质薄片圆环(14)，所述第一叶片(13)的数量为至少2个，各第一叶片(13)均为矩形形状，且大小相同，各所述第一叶片(13)均通过内侧竖直边固定在第一转轴(11)的中心轴向下延长线上，各所述内侧竖直边的顶端均与所述第一转轴(11)的底端抵接，相邻两个第一叶片(13)的夹角均大于0°，所述步骤A-1测试水平方向的抗剪强度τ_h的步骤如下，S-1、采用高为H，宽为D的第一剪切板进行土体强度测试试验，记录待测土体破坏时的扭矩M₁，所述高和宽的尺寸均为所述第一剪切板的第一叶片(13)的尺寸，S-2、采用高为2H，宽为D的第一剪切板进行土体强度测试试验，记录待测土体破坏时的扭矩M₂，所述高和宽的尺寸均为所述第一剪切板的第一叶片(13)的尺寸，S-3、由M₁、M₂可得出被剪破的土体上、下两个端面上的扭矩均为结合端面上的扭矩和剪应力分布情况进而求解出待测土体水平方向上的抗剪强度τ_h；

A-2、采用第二剪切板插入待测土体进行测试，获得待测土体被剪破时的扭矩M，所述第二剪切板包括第二转轴(21)和若干个形状、大小完全相同的第二叶片(23)，各所述第二叶片(23)的形状均为半圆形，各所述第二叶片(23)均通过直径边固定在第二转轴(21)的中心轴向下延长线上，所述直径边的顶端与第二转轴(21)的下端抵接，相邻两个第二叶片(23)的夹角均大于0°；

A-3、结合扭矩M和水平方向上的抗剪强度τ_h，通过公式计算待测土体竖直方向上的抗剪强度τ_v。

2.根据权利要求1所述的一种用于原位测试土体各向异性强度的测试方法，其特征在于：所述第一叶片(13)的数量为4个，相邻两个第一叶片(13)的夹角为直角。

3.根据权利要求2所述的一种用于原位测试土体各向异性强度的测试方法，其特征在于：所述硬质薄片圆环(14)的内侧布置有与所述第一叶片(13)外侧竖直边相匹配的凹槽，所述凹槽的宽度等于所述第一叶片(13)的厚度。

4.根据权利要求3所述的一种用于原位测试土体各向异性强度的测试方法，其特征在于：所述第一叶片(13)的高宽比小于或等于2。

5.根据权利要求1所述的一种用于原位测试土体各向异性强度的测试方法，其特征在于：所述第二叶片(23)的数量为4个，相邻两个第二叶片(23)的夹角为直角。

6.根据权利要求1所述的一种用于原位测试土体各向异性强度的测试方法，其特征在于：所述步骤A-2中所述待测土体被剪切后获得的土体形状为球体，所述球体的半径等于所述第二叶片(23)的半径r。

7.根据权利要求6所述的一种用于原位测试土体各向异性强度的测试方法，其特征在于：所述步骤A-3中获得待测土体竖直方向上的抗剪强度τ_v的公式为：