[发明专利]一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置及其方法

说明书

本发明公开了一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置及其方法，涉及岩土工程检测技术领域，解决了现有针贯入仪测量精度低的问题，提高了软岩单轴抗压强度测量的效率及精度，具体方案如下：包括推拉力计、点锥接头以及与点锥接头可拆卸连接的贯入针，所述推拉力计底部活动设有连接杆，所述连接杆的底部与点锥接头的顶部可拆卸连接，所述点锥接头的底部为尖头结构。

技术领域

本发明涉及岩土工程检测技术领域，特别是涉及一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置及其方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

单轴抗压强度是反映岩体分级和岩体特性的重要指标，单轴抗压强度试验一般需制备高质量的标准岩样试件并通过相关大型设备进行测得，而对于风化程度高等难以制成标准岩样的软岩，或是自然、人造的历史岩石构造、遗迹、建筑等不允许钻孔机械钻取岩样的对象，一般使用针贯入仪进行单轴抗压强度的检测。

发明人发现，由于软岩具有显著的非均质性，测试微小单元面积上单轴抗压强度尤为重要，而现有的针贯入仪按压子尺寸较大，不易精准确定贯入点的位置，容易导致测点偏差，同时底部接触面积过大，每测一个点会引起测点周围软岩局部破坏，限制了间距和测点数量，不利于强度值的离散型和不均匀性的减小；且现有的针贯入仪易受岩样表面平整度的影响。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置及其方法，在推拉力计的底部设置了用于安装贯入针的点锥接头，不会大范围的破坏岩样测点周围的软岩，可以大大缩短测点之间的间距，增加单位面积的测点数量，不仅能够保证贯入点位的精准性和测试精度，而且还能够有效记录针贯入原状软岩过程中的贯入阻力和贯入深度，用于得出原状软岩的单轴抗压强度，揭示原状软岩的初始及损伤状态，有效解决了现有针贯入仪测量精度低的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供了一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置，包括推拉力计、点锥接头以及与点锥接头可拆卸连接的贯入针，所述推拉力计底部活动设有连接杆，所述连接杆的底部与点锥接头的顶部可拆卸连接，所述点锥接头的底部为尖头结构。

作为进一步的实现方式，所述点锥接头由圆柱形的连接部和锥形的安装部组成，所述安装部固定设置在连接部的底部，安装部的底部为尖头结构，连接部的顶部与连接杆可拆卸连接。

作为进一步的实现方式，所述安装部底部的圆锥尖点中心轴向钻有安装孔，所述贯入针与安装孔间隙配合。

作为进一步的实现方式，所述安装孔的深度小于贯入针的长度。

作为进一步的实现方式，所述安装孔、贯入针和连接杆同轴设置。

作为进一步的实现方式，所述推拉力计的仪器主体上设有显示器和峰值旋钮，所述峰值旋钮能够通过旋转锁定测力峰值，且通过按压峰值旋钮使得显示器上读数归零。

第二方面，本发明提供了一种测试原状软岩单轴抗压强度的方法，利用了上述的一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置，具体如下：

测试装置的装配；

确定原状软岩测点位置和测点数量；

旋转峰值旋钮，锁定峰值受力，手扶贯入针并将贯入针尖端垂直指向测点，移开贯入针处的手并施力将装置向下按压，使得贯入针贯入土体；

当岩样上的针贯入孔即将破裂或产生裂缝前停止施力，将贯入针与安装孔分离，度量贯入针的贯入深度；

计算针贯入比，根据针贯入比得出单轴抗压强度。

作为进一步的实现方式，每次施力前均需要按压峰值旋钮进行调零。