(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210757696.7 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 中山大学 地址 510000 广东省广州市海珠区新港西 路135号 (72)发明人 贺云帆　刘子煜　巩文腾　周子潇　 孙银磊　汤连生　 (74)专利代理 机构 广东穗科知识产权代理事务 所(普通合伙) 44834 专利代理师 黄启文　李英杰 (51)Int.Cl. G01N 3/24(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种便携式岩土原位直剪仪及土样抗剪切 强度测试方法 (57)摘要 本发明涉及土样检测装置技术领域， 尤其涉 及一种便携式岩土原位直剪仪及土样抗剪切强 度测试方法， 包括下剪切盒盒上剪切盒； 所述直 剪仪还包括支架； 所述支架设置有竖直顶杆； 所 述下剪切盒设置有水平顶杆； 所述上剪切盒设置 有竖直位移百分表和水平位移百分表； 所述下剪 切盒的边缘 设置有凹槽； 当所述上剪切盒扣合于 所述下剪切盒上时， 所述上剪切盒的边缘嵌入所 述凹槽内； 所述凹槽内设置有多个滚珠。 本发明 适用于现场进行岩土原位直剪试验， 便于携带、 能够节省制样及试验时间， 适于快速进行结构面 直剪试验， 可 以提高结构面直剪试验的准确性、 便捷性， 并且具有结构简单、 易于制作、 操作方便 和成本较低等优点。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 115165613 A 2022.10.11 CN 115165613 A 1.一种便携式岩土原位直剪仪， 其特征在于， 包括下剪切盒 （1） 盒上剪切盒 （7） ； 所述下 剪切盒 （1） 与上剪切盒 （7） 内为中空结构； 所述直剪仪还包括支架 （2） ； 所述支架 （2） 设置有 竖直顶杆 （11） ， 所述竖直顶杆 （11） 垂直向下抵向所述上剪切盒 （7） ； 所述下剪切盒 （1） 设置 有水平顶杆 （10） ， 所述水平顶杆 （10） 水平抵向所述上剪切盒 （7） ； 所述上剪切盒 （7） 设置有 竖直位移百分表 （8） 和水平位移百分表 （6） ； 所述下剪切盒 （7） 的边缘设置有 凹槽 （4） ； 当所述上剪切盒 （7） 扣合于所述下剪切盒 （1） 上时， 所述上剪切盒 （7） 的边 缘嵌入所述凹槽 （4） 内； 所述凹槽 （4） 内设置有 多个滚珠 （3） 。 2.根据权利要求1所述便携式岩土原位直剪仪， 其特征在于， 所述竖直顶杆 （11） 与上剪 切盒 （7） 之间设置有承压板 （9） ； 所述承压板 （9） 包括上承压板 （18） 、 下承压板 （20） ； 以及设 置在上承压 板 （18） 与下承压 板 （20） 之间的滚杆 （19） 。 3.根据权利要求1所述便携式岩土原位直剪仪， 其特征在于， 所述竖直顶杆 （11） 、 水平 顶杆 （10） 分别连接 两个不同的液压泵 （15） 。 4.根据权利要求1所述便携式岩土原位直剪仪， 其特征在于， 所述支架 （2） 设置有横杆 （12） ， 所述横杆 （12） 套设有 套管 （13） ， 所述套管 （13） 与所述竖直顶杆 （1 1） 固定连接 。 5.根据权利要求1所述便携式岩土原位直剪仪， 其特征在于， 所述上剪切盒 （7） 与下剪 切盒 （1） 之间设置有制动暗扣 （5） 。 6.一种岩土原位抗剪强度测试方法， 其特征在于， 采用权利要求1至5任一项所述便携 式岩土原位 直剪仪， 并通过以下步骤： S1. 制作土样； S2. 将步骤S1制备的土样放置 于下剪切盒内， 将滚珠均匀放入下剪切盒的凹槽内； S3. 将上剪切盒套入土样上， 将上剪切盒与滚珠完全接触； S4. 用粉细砂将上剪切盒、 下剪切盒与土样之间的缝隙填实； S5.通过液压泵对竖直顶杆、 水平顶杆施加作用力， 记录竖直位移百分表、 水平位移百 分表的数值。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115165613 A 2一种便携式岩土原位直剪 仪及土样抗剪切强度测试方 法 技术领域 [0001]本发明涉及土样检测装置技术领域， 尤其涉及一种便携式岩土原位直剪仪及土样 抗剪切强度测试 方法。 背景技术 [0002]土体的抗剪强度是描述土体力学强度的重要指标。 通常是在室内利用直剪仪进行 测定， 将土样置于直剪仪上下金属盒之 间， 通过传压板和滚珠对土样施以一定的垂 直压力， 然后对下盒施加水平推力， 使试样沿上下盒水平接触面发生剪切 位移直至破坏。 室内测试 采用的土样尺寸通常较小， 制样过程容易造成土体扰动甚至发生内部破坏。 因此， 为了避免 土样发生过多扰动和 提高测量的精度， 而采用原位直剪测试。 传统的岩土原位直剪仪存在 诸多的局限性： ①试样的尺寸比较大， 试样的制作过程比较缓慢。 [0003]②原位直剪仪器主要工作部件需固定在支撑框架上， 体积庞大， 多在比较平整的 场地进行， 对于场地条件复杂的试验点， 原位 直剪设备难以运输装配。 [0004]③原位直剪试验的试样剪切面比较大， 要承受较大的竖向压力和水平推力， 通常 需要堆载， 所需要的人力、 物力较大， 且通常在堆载 下面进行 数据观测， 危险性较大。 [0005]④原位直剪试验的试样破坏发生在剪切盒与坑底土体交界处， 此处的土体没有刚 性约束， 不能保证剪切破坏面是相对水平的， 并且在不同的竖向压力作用下， 剪切破坏面不 能够保持形态的一 致性。 [0006] 发明内容 [0007]本发明的目的是为了解决现有技术中问题， 而提出的一种便携式岩土原位直剪仪 及土样抗剪切强度测试 方法。 [0008]为了实现上述目的， 本发明采用了如下技 术方案： 一种便携式岩土原位直剪仪， 包括下剪切盒盒上剪切盒； 所述下剪切盒与上剪切 盒内为中空结构； 所述直剪仪还包括支架； 所述支架设置有 竖直顶杆， 所述竖直顶杆垂 直向 下抵向所述上剪切盒； 所述下剪切盒设置有水平顶杆， 所述水平顶杆水平抵 向所述上剪切 盒； 所述上剪切盒设置有竖直 位移百分表和水平位移百分表； 所述下剪切盒的边缘设置有凹槽； 当所述上剪切盒扣合于所述下剪切盒上时， 所 述上剪切盒的边 缘嵌入所述凹槽内； 所述凹槽内设置有 多个滚珠。 [0009]优选地， 所述竖直顶杆与上剪切盒之间设置有承压板； 所述承压板包括上承压板、 下承压板； 以及设置在上承压 板与下承压 板之间的滚杆。 [0010]优选地， 所述竖直顶杆、 水平 顶杆分别连接 两个不同的液压泵。 [0011]优选地， 所述支架设置有横 杆， 所述横 杆套设有套管， 所述套管与所述竖直顶杆固 定连接。说　明　书 1/3 页 3 CN 115165613 A 3