[發明專利]一種巖體層間軟弱夾層現場直剪試驗方法

有效

• 申請號: 201710334333.1
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107063895B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 鄧華鋒;方景成;肖瑤;張吟釵;王偉
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

一種巖體層間軟弱夾層現場直剪試驗方法，該方法包括以下步驟：步驟1：試樣的制備：步驟1?1：標出軟弱夾層與上層巖體和下層巖體的分界線；步驟1?2：以分界線為基準將巖體層間軟弱夾層上挖出第一夾層孔；步驟1?3：在第一夾層孔一側的軟弱夾層挖出第二夾層孔；步驟1?4：完成試樣的制備；步驟2：進行巖體層間軟弱夾層現場直剪試驗：步驟2?1：完成錨樁式反力裝置裝配；步驟2?2：完成巖體層間軟弱夾層現場直剪試驗。本發明提供的一種巖體層間軟弱夾層現場直剪試驗方法，可以解決無法對巖體層間軟弱夾層進行現場直剪試驗的問題，集制樣、加載、剪切為一體，可現場完成整個試驗過程。

技術領域

本發明涉及巖樣直剪試驗領域，尤其是一種巖體層間軟弱夾層現場直剪試驗方法。

背景技術

受地質作用和風化作用的影響，在邊坡巖體中會發育規模不等、大小深度各異的軟弱夾層，該夾層即為潛在滑帶。按成因，巖體層間軟弱夾層可分為原生型和次生型兩類。前者如以石英砂巖為主的巖層夾有粘土質巖層或泥巖薄層；后者為風化、溶濾作用或層間剪切及斷層錯動而形成的軟弱夾層。在軟硬相間的巖體內，往往由于巖層褶曲發生順層錯動，使軟弱巖層的不同部位受破壞的程度不同而顯示構造分帶現象。一般可分為節理帶和泥化層。泥化層又可進一步劃分為劈理揉褶帶、泥化帶和錯動泥化面。

巖體層間軟弱夾層一般為層狀或者帶狀，軟弱夾層每一部分的結構、致密程度、天然含水量、孔隙度、塑性指數及力學強度等均有所不同。其厚度往往比相鄰巖層的小，力學強度和變形模量也很低，飽和抗壓強度僅為干抗壓強度的二分之一或更低，有些甚至遇水崩解。同時，在決定基巖或者邊坡整體穩定性上，這種滑帶起著決定性作用，當基巖體內如有軟弱夾層，會嚴重影響壩巖體的抗滑穩定性，當河谷谷坡或道路邊坡巖體內存在軟弱夾層，往往會導致斜坡崩滑失穩。

目前對巖土體進行抗剪強度測試的試驗有兩種，為現場原位直剪試驗和室內直剪試驗。一般來說，室內直剪試驗由于室內條件良好，便于操作被經常采用，但是由于上述等軟弱夾層現場取樣難度很大，無法進行室內試驗，只能進行現場試驗，而且使用現場試驗得到的數據更貼近真實，能夠更好的反映軟弱夾層的抗剪強度特征。

綜上所述，有必要開展巖體層間軟弱夾層的現場抗剪試驗研究。

但是巖體層間軟弱夾層現場試驗目前也存在很多試驗難點，試樣制備就是第一個問題，在確定軟弱夾層直剪試樣位置大小后，可以將軟弱夾層試樣兩側土體挖開，此時仍有三個面和巖體連在一起，上下兩個面可以形成雙面剪切，但靠夾層內部一側的連接將直接影響剪切試驗結果；第二，巖體層間軟弱夾層上部是有巖體應力的，如何確定應力大小也是難點之一；第三，剪切力如何施加也是難點之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種巖體層間軟弱夾層現場直剪試驗方法，可以解決無法對巖體層間軟弱夾層進行現場直剪試驗的問題，集制樣、加載、剪切為一體，可現場完成整個試驗過程。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種巖體層間軟弱夾層現場直剪試驗方法，該方法包括以下步驟：

步驟1：試樣的制備：

步驟1-1：現場確定巖體層間軟弱夾層位置，標出軟弱夾層與上層巖體和下層巖體的分界線；

步驟1-2：以分界線為基準將巖體層間軟弱夾層上挖出第一夾層孔，第一夾層孔的寬度和深度大于軟弱夾層厚度的3倍且大于剪刀式半剪切盒的寬度和深度；

步驟1-3：在第一夾層孔一側的軟弱夾層挖出第二夾層孔，第二夾層孔的寬度和深度大于剪刀式半剪切盒的寬度和深度，在第二夾層孔成型后，第一夾層孔和第二夾層孔之間軟弱夾層即為試樣胚體；