[發明專利]一種強風化巖及殘積土空心扭剪試驗原狀試樣的制備方法

有效

• 申請號: 202011169992.2
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112362441B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 張先偉;劉新宇;徐倚晴;王港;陳成;馬超
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N1/36
• 分類號: G01N1/36;G01N1/28
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 王敏鋒

1.一種強風化巖及殘積土空心扭剪試驗原狀試樣的制備方法，其步驟是：

(1)削原狀實心樣：取一塊削樣標準的原狀土塊，用削土刀切削土塊至高度到高于標準高度為止，將切削高度后的土塊放到旋轉下底盤上，調整高度至合適位置使土樣卡在上下箍環之間，使用鋼絲鋸從豎直方向切削四面多余的土料，切削土料時，旋轉活動底盤，使土樣表面切削均勻，切削完畢后，取出土樣，削平土樣上下兩端，使土樣成為削樣標準的標準圓柱樣；

(2)固定實心試樣：將土樣套上保鮮膜，裝入對開圓筒模具中，固定在上下旋轉底盤之間，套上固定卡環，擰緊固定卡環和對開圓筒模具之間的嵌固螺絲，并在模具上用記號筆標記好鉆進高度，將內腔切削器的上部分安放到基座底部導桿定位孔的上端，使傳力導桿從導桿定位孔下端伸入，擰緊連接螺絲；

(3)實心樣中心正向鉆進：調整內腔切削器傳力導桿的伸出長度，檢查定位鉆頭與旋轉下底盤底部中心對齊，由內腔切削器從下到上進行試樣鉆進，鉆進時，由定位鉆頭控制鉆進方向，定位鉆頭打入后，由內腔切削器自帶的旋轉刀頭進行開孔，開孔過程中產生的土渣從鉆進孔漏出，開孔過程進行到標記鉆進高度時結束鉆進，將內腔切削器按原路退出；

(4)實心樣中心反向鉆進：取出裝有土樣的圓筒模具以及固定卡環，將帶有凹槽的旋轉下底盤從裝置上拆卸下來，將試樣倒置并重新固定在底盤上，從試樣上端用記號筆標記鉆進中心，使麻花鉆從試樣上端手動鉆進，本鉆進步驟采用分級進行，每一級麻花鉆頭將內腔貫通后停止鉆進，更換下一級鉆頭，最后形成貫通的內腔；

(5)逐級擴孔：按步驟(2)將試樣重新安裝完畢，調節內腔切削器上的連接螺絲和擴孔刀頭，根據刀身刻度改變刀頭伸入長度30.0mm-60.0mm，調節后依據步驟(3)，進行貫通式鉆進，本次鉆進逐級進行，直到依據步驟(4)形成的試樣內腔尺寸達到最終尺寸要求；

(6)精修試樣：采用游標卡尺，測量擴孔完畢后試樣的內外直徑以及高度，根據試樣尺寸重復步驟(5)1-2次后或直接使用削土刀進行最終的調整，使試樣符合空心扭剪試驗進行的要求；

(7)評價試樣質量：將制備完畢的試樣用橡皮膜包裹，安裝在空心扭剪儀上，進行等向固結試驗，利用固結過程中的孔隙比變化量與初始孔隙比的比值作為指標來判斷試樣的擾動性大小，達到評價試樣質量的目的。

2.根據權利要求1所述的一種強風化巖及殘積土空心扭剪試驗原狀試樣的制備方法，其特征在于：所述的步驟(3)實心樣開孔處理中，鉆進速率不超過10.0mm/min。

3.根據權利要求1所述的一種強風化巖及殘積土空心扭剪試驗原狀試樣的制備方法，其特征在于：所述的步驟(3)停止鉆進時，標記鉆進高度為180.0mm。

4.根據權利要求1所述的一種強風化巖及殘積土空心扭剪試驗原狀試樣的制備方法，其特征在于：所述的步驟(5)擴孔過程中，擴孔過程最后兩級刀頭刻度差值應取5.0mm。