[发明专利]一种现场土体直剪试验用土体制备装置制备土体的方法

说明书

一种现场土体直剪试验用土体制备装置制备土体的方法，包括制备组件和加载组件，制备组件：包括底框、底板、伸缩组件和上切盒，伸缩组件铰接在底框上，底板活动安装在底框内，上切盒位于伸缩组件内，加载组件：包括第一千斤顶、传力架、固定连接在伸缩组件顶端的固定架，第一千斤顶的一端固定连接在固定架上，另外一端抵靠在传力架的端面上，传力架远离第一千斤顶的一端抵靠在上切盒上。

本发明是申请号 “2016102125710”，专利名称为“一种现场土体直剪试验用土体制备和直剪试验的装置和方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种现场土体直剪试验用土体制备装置制备土体的方法。

背景技术

近年来，地下工程及边坡工程有关理论、设计、施工得到了深入的研究，岩土工程的变形破坏绝大多数是由于剪切破坏引起的，因此，准确测量岩土体的抗剪强度参数在岩土工程中起着很重要的作用。在测试岩土体抗剪强度的试验中，直剪实验由于其操作方法简单，原理明确而得到了广泛的应用。

由于现场试验条件和经费的限制，岩土体直剪试验仍然以实验室小尺寸试验为主。其优点在于边界条件容易控制，可以采用直剪试验、三轴试验、扭剪试验等多种方法获得不同状态下的岩土体抗剪强度参数；其缺点主要表现在如下两个方面：一是在取样、运输、制样、试验过程中，试样的完整性、结构性、含水率等状态不可避免的受到扰动或破坏；二是室内试样尺寸小，在一定程度上影响了试验结果的真实性和代表性，也即尺寸效应。因此，在滑坡、斜坡稳定性分析等工程实际中，室内试验所获得的抗剪强度参数难以直接应用。而现场直剪试验中，试样尺寸大且在现场进行，能把土体的非均质性及软弱结构面对抗剪强度的影响更真实地反映出来，比室内土体试验更符合实际情况。因此，很多情况下，有必要进行现场土体直剪试验，从而得到土体实际的力学参数，进而指导工程的设计和施工。

但是，目前在现场大型土体直剪试验中，存在两个明显的困难，一个是土体标准试样制备问题，常用的现场土体直剪试验试样尺寸一般为：长×宽×高=500mm×500mm×300mm。现场试验时，一般先在选取的试验地点开挖制备一个试样土体（长、宽、高均大于500mm），然后采用削土刀等工具手工制备试样，但是手工制备出来试样的几何尺寸、角度、平整度往往不标准，很难达到试验规范的要求，进而直接导致试验结果的离散性，影响试验结果的准确程度；另一方面，是直剪试验的法向荷载施加问题，通常采用地锚、堆载等方法，但是，地锚埋设和堆载施加的工作量均很大，时间成本和人工成本高，因此，迫切需要一种更方便的法向荷载施加方法。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术存在的上述缺点和不足之处，提供一种现场土体直剪试验用土体制备装置制备土体的方法，可以很方便的对直剪试验用土体进行制备，在现场对土体进行制备后，直接可以将土体制备装置改装为试验装置，并做相应的直剪试验，结构简单，现场安装拆卸方便，便于运输，适用于土体的现场生产和教学试验。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：一种现场土体直剪试验用土体制备装置，其特征在于：包括制备组件和加载组件，

制备组件：包括底框、底板、伸缩组件和上切盒，伸缩组件铰接在底框上，底板活动安装在底框内，上切盒位于伸缩组件内；

加载组件：包括第一千斤顶、传力架、固定连接在伸缩组件顶端的固定架，第一千斤顶的一端固定连接在固定架上，另外一端抵靠在传力架的端面上，传力架远离第一千斤顶的一端抵靠在上切盒上。

进一步的，传力架为“n”形，在传力架的两个端头分别固设有一卡槽。

进一步的，所述上切盒是由四块钢板围成的方形管，在上切盒下端安置有多条切刀，在上切盒下端部两侧的边缘分别固设有一条翼板，上切盒的下端抵靠在切刀的上端面上，上切盒的外壁位于卡槽内。