[发明专利]一种土石混合体现场可拆卸直剪试验装置及加工方法

权利要求书

1.一种土石混合体现场可拆卸直剪试验装置，其特征在于，包括：

架体，其底部架装在土体表面；

水平承载机构，设置于支撑架的底部，包括剪切盒和承载部件，其中剪切盒包括盒体以及设置于盒体顶部的剪切盒盖板，其中盒体的盒腔为上下通腔结构，且剪切盒盖板盖合在盒体的顶部敞口；承载部件铺装于剪切盒盖板表面，用于向剪切盒传递纵向压力；

施力单元，包括竖向施力部和横向施力部，其中竖向施力部悬装于支撑架的顶部，且竖向施力部的施力端与承载部件相连，用于向水平承载机构的剪切盒提供纵向的压力；横向施力部装于支撑架的侧面，并且保持横向施力部的施力端与剪切盒的盒体接触，用于向剪切盒提供水平的剪切力；

以及多个检测单元，设置于水平承载机构的剪切盒和/或承载部件上，用于检测水平承载机构的横向位移和/或纵向位移。

2.如权利要求1所述的一种土石混合体现场可拆卸直剪试验装置，其特征在于：所述支撑架包括底板、顶板以及钢管，所述钢管的上与顶板拆卸式连接，钢管的下端与底板拆卸式连接，并且保持顶板与底板水平；顶板的下端面通过两根沿对角线排布的连接钢管固定。

3.如权利要求2所述的一种土石混合体现场可拆卸直剪试验装置，其特征在于：所述钢管的下端与底板之间增设防倾倒部件，所述防倾倒部件包括固定环和固定钢筋，其中所述固定钢筋的底部与底板固接，固定钢筋的顶部与套设在钢管下部的固定环相连，用于加固底板与钢管之间连接的同时防止钢管倾倒。

4.如权利要求1所述的一种土石混合体现场可拆卸直剪试验装置，其特征在于：所述承载部件包括承压板和滚珠，所述承压板铺设于剪切盒盖板顶面上，用于将竖向施力部的压力均匀的传递到剪切盒盖板顶面上；滚珠设置于承压板与剪切盒盖板顶面之间的凹槽内，用于在进行水平剪切时减小剪切盒盖板与上承压板之间的摩擦。

5.如权利要求1所述的一种土石混合体现场可拆卸直剪试验装置，其特征在于：所述位移计包括竖向位移计和上剪切盒位移计，其中竖向位移计设置在竖向施力部的施力端或承压板上，用于检测竖向施力部的施力端纵向位移；上剪切盒位移计设置在剪切盒盖板上，用于检测剪切盒盒体的横向位移。

6.如权利要求1所述的一种土石混合体现场可拆卸直剪试验装置，其特征在于：盒体的底部设有用于插入土体内并对其进行切割的环刀。

7.如权利要求6所述的一种土石混合体现场可拆卸直剪试验装置，其特征在于：盒体的的侧壁嵌装透水石，用于供容腔内土样中的水份排出。

8.如权利要求1所述的一种土石混合体现场可拆卸直剪试验装置，其特征在于：所述竖向施力部为竖向千斤顶，所述横向施力部为水平液压千斤顶。

9.如权利要求2所述的一种土石混合体现场可拆卸直剪试验装置，其特征在于：在剪切盒侧边缘有两个槽口，并且在槽口放置了透水石。

10.根据权利要求1所述的一种土石混合体现场可拆卸直剪试验装置的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将盒体底部的环刀插入土体中，当环刀全部插入土体时，然后将环刀外部的土体挖去，即剪切盒外部的土体，然后将整个试验仪器装置安装好；

2)对竖向施力部进行设置力的数值，关闭底板，进行固结，读取竖向位移计的数据；

3)固结结束后开始进行剪切，将L型钢和横向施力部固定好，打开底板，对横向施力部施加力进行剪切，然后读取横向施力值和对应的水平位移计的读数；

4)开展不少3个不同竖向力的试验；

5)以竖向力为横坐标、横向施力值为纵坐标，建立坐标系。将每个试验的竖向力值和最大的横向施力值标记在该坐标系上，根据所得的试验结果,采用最小二乘法绘制一条直线，该直线与纵坐标的交点为土石混合体的粘聚力值，直线的倾斜角为土石混合体的内摩擦角。