【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置及测试方法，属于黄土剪切性能测试。
技术介绍
1、黄土是一种特殊的易灾土体，具有显著的灾变敏感性，主要表现为极强的水敏性、脆弱的结构性、独特的强度衰变性、复杂的劣化过程、对动力扰动的敏感性等。
2、目前一些工程项目会建设在黄土区域上，不可避免的会扰动破坏黄土区域的山体结构，易于引发各种各样的地质灾害，如滑坡和地裂缝。为避免地质灾害的发生，需要揭示扰动状态下黄土工程灾变机理。
3、剪切性能是体现黄土力学性能的重要指标之一，而原位孔洞探测法是准确获取黄土剪切性能的有效措施，但现有的原位孔洞探测法需要挖开试坑，留下土柱做剪切试验，费时费力，且只能进行表层土体的试验，若想进行多组试验，需要开挖预留多组土柱。
技术实现思路
1、本申请的目的在于，提供一种原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置及测试方法，以解决现有技术中原位孔洞探测法存在的如想获取多组试验结果，需要挖开多个试坑，费时费力，且只能进行表层土体试验数据的技术问题。
2、本专利技术的第一方面提供了一种原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，包括施力单元、转动单元和展开式剪切单元；
3、所述施力单元设置于测试孔内的环状土体处，用于向所述环状土体施加水平法向力，所述环状土体为在所述测试孔内预设高程范围的上下预设区域内进行扩孔后，在所述预设高程范围处留下的土体；
4、所述转动单元与所述施力单元连接，用于带动所述施力单元在测试孔内水平转
5、所述展开式剪切单元与所述转动单元连接，且设置于所述测试孔内，其展开端在展开状态下与所述环状土体的表面相接，用于向承受水平法向力的所述环状土体施加垂直方向的剪切力。
6、优选地，所述施力单元包括顶进子单元、弧形挡板和弧形施力板；
7、所述顶进子单元的一端与所述弧形挡板连接，另一端与所述弧形施力板连接，用于向所述环状土体施加水平法向力；
8、所述弧形挡板与所述环状土体的第一侧壁相接，且所述弧形挡板的弧度与所述第一侧壁的弧度相同；
9、所述弧形施力板与所述环状土体的第二侧壁相接，且所述弧形施力板的弧度与所述第二侧壁的弧度相同，所述第二侧壁与所述第一侧壁相对设置。
10、优选地，所述弧形施力板的弧形边的长度小于所述环状土体内壁的周长的一半。
11、优选地，所述顶进子单元为千斤顶。
12、优选地，所述展开式剪切单元包括延伸杆和中间可弯折的剪切部件；
13、所述延伸杆的杆体上设置有导轨；
14、所述剪切部件的一端与所述延伸杆的底部连接，另一端与所述导轨滑动连接，当所述剪切部件的另一端滑动至所述导轨的下限时，所述剪切部件展开并与所述环状土体的上表面相接。
15、优选地，所述剪切部件包括剪切板和肋板；
16、所述剪切板的一侧与所述延伸杆转动连接，另一侧与所述肋板的一侧转动连接；
17、所述肋板的另一侧与所述导轨滑动连接。
18、所述展开式剪切单元还包括推杆；
19、所述推杆的一端与所述肋板位于导轨内的一端连接，另一端沿着所述延伸杆伸出所述测试孔。
20、优选地，所述展开式剪切单元包括施力杆和与所述施力杆底端固定连接的直剪板；
21、所述直剪板的板面垂直于所述施力杆的轴线。
22、优选地，还包括数据采集单元和显示单元；
23、所述数据采集单元的输入端分别与所述施力单元和所述展开式剪切单元连接，输出端与所述显示单元连接。
24、本专利技术的第二方面提供了一种利用上述原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试方法，包括：
25、在测试孔内制备环状土体；
26、将施力单元设置于环状土体内壁，用于向所述环状土体施加水平法向力；
27、将展开式剪切单元伸入所述测试孔，并使其展开端在展开状态下与所述环状土体的表面相接，用于向承受水平法向力的所述环状土体处施加垂直方向的剪切力；
28、利用转动单元同步转动所述施力单元和所述展开式剪切单元，获取所述环状土体不同位置的多个剪切力。
29、优选地，所述在测试孔内制备环状土体，具体包括：
30、在所述测试孔内预设高程的上下预设范围内扩孔，得到环状土体。
31、优选地，所述预设范围与所述环状土体高度的一半。
32、本专利技术的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置及测试方法，相较于现有技术，具有如下有益效果：
33、本专利技术使用转动单元，带动施力单元和展开式剪切单元同步转动，从而可以获取黄土区域的深层环状土体不同位置的剪切性能，无需为了获取多组剪切性能，开挖预留多组土柱，操作简单方便、省时省力。
34、本专利技术的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置及测试方法，可以测量同一个测试孔内不同高程下的环状土体不同位置的剪切性能，只要相邻高程距离大一些，互相不产生影响，从而能够保证测试所得结果的准确性即可。
35、本专利技术的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置及测试方法，可以准确揭示扰动状态下黄土工程灾变机理，从而避免地质灾害的发生。
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1.一种原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，其特征在于，包括施力单元、转动单元和展开式剪切单元；
2.根据权利要求1所述的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，其特征在于，所述施力单元包括顶进子单元、弧形挡板和弧形施力板；
3.根据权利要求2所述的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，其特征在于，所述弧形施力板的弧形边的长度小于所述环状土体内壁的周长的一半。
4.根据权利要求1-3任一项所述的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，其特征在于，所述展开式剪切单元包括延伸杆和中间可弯折的剪切部件；
5.根据权利要求4所述的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，其特征在于，所述剪切部件包括剪切板和肋板；
6.根据权利要求5所述的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，其特征在于，所述展开式剪切单元还包括推杆；
7.根据权利要求1-3任一项所述的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，其特征在于，所述展开式剪切单元包括施力杆和与所述施力杆底端固定连接的直剪板；
8.根据权利要求1所述的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，
9.一种原状黄土多组剪切面抗剪强度测试方法，其特征在于，利用权利要求1-8任一项所述的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，包括：
10.根据权利要求9所述的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试方法，其特征在于，所述在测试孔内制备环状土体，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，其特征在于，包括施力单元、转动单元和展开式剪切单元；
2.根据权利要求1所述的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，其特征在于，所述施力单元包括顶进子单元、弧形挡板和弧形施力板；
3.根据权利要求2所述的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，其特征在于，所述弧形施力板的弧形边的长度小于所述环状土体内壁的周长的一半。
4.根据权利要求1-3任一项所述的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，其特征在于，所述展开式剪切单元包括延伸杆和中间可弯折的剪切部件；
5.根据权利要求4所述的原状黄土多组剪切面抗剪强度测试装置，其特征在于，所述剪切部件包括剪切板和肋板；
...【专利技术属性】
技术研发人员：狄圣杰，张莹，谢婉丽，吕全义，李跃涛，何小亮，滕海鹏，严耿升，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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