(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 20221091832 2.9 (22)申请日 2022.08.01 (71)申请人 长江岩土 工程有限公司 地址 430010 湖北省武汉市江岸区解 放大 道1863号 (72)发明人 张丙先　张熙哲　雷明　高志林　 苏传洋　柯蔚春　张登旺　赵冰波　 刘润方　朱忠　汪勇　张玮鹏　 周新开　丁磊　曹道宁　 (74)专利代理 机构 武汉宇晨专利事务所(普通 合伙) 42001 专利代理师 倪文霞 (51)Int.Cl. G01N 3/24(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种碎石土和强风化岩的野外卸荷剪切试 验方法 (57)摘要 本发明公开了一种碎石土和强风化岩的野 外卸荷剪切试验方法。 它包括以下步骤： 步骤1： 现场选择试验场地； 步骤2： 开挖试坑测定现场碎 石土或强风化岩的重度； 步骤3： 顺坡向实测斜坡 的地形断面； 步骤4： 沿地形断面两侧开挖分割 槽， 留出一个长方体的试样； 步骤5： 开挖前缘卸 荷槽； 步骤6： 在分割槽内实测剪切滑动面； 步骤 7： 根据实测的地形断面和剪切滑动面绘制滑动 体断面图， 将滑动体划分成若干条块； 步骤8： 在 试验场地的相邻位置重复上述步骤， 绘制另一个 滑动体断面图； 步骤9： 根据上述步骤所 获得的两 个滑动体断面图， 求得试样的抗剪强度参数。 本 发明模拟 了现场岩土体的失稳模式， 具有可靠性 高、 精度高的优点。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115326595 A 2022.11.11 CN 115326595 A 1.一种碎石土和强风 化岩的野外卸荷剪切试验方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤1： 现场选择自上而下 呈缓‑陡‑缓或缓‑陡且周边空旷的斜坡作为试验场地； 步骤2： 开挖试坑采用灌水法或灌砂法测定现场碎石土或强风 化岩的重度γ； 步骤3： 顺坡向实测斜坡的地形断面； 步骤4： 沿地形断面两侧开挖分割槽， 留出一个长方体作为试样(2)； 步骤5： 开挖前缘卸荷槽(5)， 同时在两侧分割槽进行观测， 当试样(2)产生贯通性剪切 面发生滑动时， 停止开挖前缘卸荷槽(5)； 步骤6： 在分割槽内实测剪切滑动面； 步骤7： 根据实测的地形断面和剪切滑动面绘制滑动体断面图， 将试样(2)上已滑动的 岩土体划分成若干条块； 步骤8： 在试验场地内前一试样的相邻位置重复上述步骤3 ‑7， 绘制另一个滑动体断面 图； 步骤9： 根据上述步骤所获得的两个滑动体断面图， 采用边坡稳定性计算的条分法分别 建立方程， 然后解方程组， 求得 试样的抗剪强度参数。 2.根据权利要求1所述的碎石土和强风化岩的野外卸荷剪切试验方法， 其特征在于： 在 步骤4中， 试样的尺寸满足如下要求： 顺坡向长度＞高度＞横坡向宽度＞最大 粒径。 3.根据权利要求1或2所述的碎石土和强风化岩的野外卸荷剪切试验方法， 其特征在 于： 在步骤4中， 分割槽包括左侧分割槽(3)和右侧分割槽(4)； 试样(2)位于左侧分割槽(3) 与右侧分割槽(4)之间； 前缘卸荷槽(5)位于试样(2)前方、 且位于左侧分割槽(3)与右侧分 割槽(4)之间； 在步骤6中， 在左侧分割槽(3)或右侧分割槽(4)内实测剪切滑动面。 4.根据权利要求3所述的碎石土和强风化岩的野外卸荷剪切试验方法， 其特征在于： 在 步骤7中， 按滑动面的转 折点或等距将滑动体划分成若干条块。 5.根据权利要求4所述的碎石土和强风化岩的野外卸荷剪切试验方法， 其特征在于： 根 据步骤7形成的试样条块， 在步骤9中， 抗剪强度参数推导公式如下： 第1个试样条块 i的受力分析如下： N1i＝W1icosα1i T1i＝W1isinα1i 其中τ1i＝T1i 即 其中， c表示试样的黏聚力， kPa； 表示试样的内摩擦角， 度； W1i表示第1个试样条块i的 重力， kN/m； T1i表示第1个试样条块i滑动面上 的切向力； N1i表示第1个试样条块i滑动面上 的法向力， kN； τ1i表示第1个试样条块i滑动面上的抗剪强度， kPa； l1i表示第1个试样条块i 滑动面的长度， m； α1i表示第1个试样条块 i滑动面的法线与竖直线的夹角， 度； 根据滑动面上的受力平衡， 建立第1个试样的方程式：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115326595 A 2其中， W1i＝γA1i    ② 将式②代入式①， 得： 其中， c、 γ为不变量， 得： 其中： c表示试样的黏聚力， kPa； 表示试样的内摩擦角， 度； γ表示试样的重度， kN/m3； l1i表示第1个试样条块i滑动面的长度， m； α1i表示第1个试样条块i滑动面的法线与竖直线 的夹角， 度； W1i表示第1个试样条块 i的重力， k N/m； A1i表示第1个试样条块 i的面积， m2； 按照第1个试样的方程式的上述建立方法， 建立第2个试样的方程式： 其中： c表示 试样黏聚力， kPa； 表示试样的内摩擦角， 度； γ表示 试样的重度， kN/m3； l2i 表示第2个试样条块i滑动面的长度， m； α2i表示第2个试样条块i滑动面的法线与竖直线的夹 角， 度； A2i表示第2个试样条块 i的面积， m2； 将式④和式⑤联立二元一次方程组， 得： 解方程组， 得： 其中： c表示试样黏聚力， kPa； 表示试样的内摩擦角,度； γ表示试样的重度， kN/m3； l1i、 l2i依次为第1个和第2个试样条块i滑动面的长度， m； α1i、 α2i依次为第1个和第2个试样条 块i滑动面的法线与竖直线的夹角， 度； A1i、 A2i依次为第1个和第2个试样条块 i的面积， m2。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115326595 A 3