CN104749049A - 一种岩体结构面剪切试验方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩体结构面剪切试验方法，包括如下步骤：先将岩体试件切成长方体并标出竖直、水平轴心线；然后调节调节杆，使活动钢挡板将岩体试件固定，并使岩体试件的竖直轴心线与法向加载机构的竖直轴心线重合，使岩体试件的水平轴心线与剪切加载机构的水平轴心线重合，使岩体试件的结构面置于活动钢挡板上方；法向加载机构从竖直方向对岩体试件进行分级施力，剪切加载机构从水平方向对岩体试件进行分级施力；计算机接收法向加载机构、剪切加载机构的施力数据、法向、水平位移传感器的位移值，并对以上数据进行分析、计算。本发明还提供一种岩体结构面剪切试验装置。本发明能模拟现实中的岩体的受力情况，试验数据准确可靠。

Description

一种岩体结构面剪切试验方法及装置

技术领域

本发明属于岩石工程领域，具体涉及一种岩体结构面剪切试验方法及装置，主要用于尺寸为10～50cm的岩体结构面抗剪强度试验研究。

背景技术

顺层岩质边坡中存在大量的结构面，结构面抗剪强度远小于岩体强度，导致顺层岩质边坡极易沿结构面发生滑移破坏，因此结构面抗剪强度参数的确定是边坡稳定控制的关键因素。目前国内外对结构面抗剪强度的确定主要是通过经验估算法、现场原位试验及室内直剪试验获取。对于经验估算法而言，取值随意性大，易与实际产生一定偏差；而现场原位试验由于仪器携带不方便，而且耗时耗力，在工程中也较少采用；传统的室内直剪试验一般借助固定剪切盒，由于岩体试件在切割过程中的尺寸和结构面位置不易控制，加上试件在直剪试验过程中得不到较好固定，在进行直剪试验过程中极易产生相对移动，导致得到的结构面强度参数偏离实际值，造成数据不准确。因此，我们迫切需要一种新的岩体结构面剪切试验方法及装置，以准确测量岩体结构面的抗剪强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种岩体结构面剪切试验方法及装置，该装置和方法能固定不同岩体结构面，准确测量岩体结构面的抗剪强度。

本发明是这样实现的：

一种岩体结构面剪切试验方法，包括如下步骤：

步骤一、将岩体试件切成长方体结构，标出岩体试件的竖直轴心线和水平轴心线；

步骤二、调节岩体结构面剪切试验装置的调节杆，使岩体结构面剪切试验装置的活动钢挡板与岩体试件接触（控制调节杆将切成长方体含结构面的岩体试件置于活动钢挡板中间，通过旋转螺母微调将岩体试件精准定位于加载轴线上）；使岩体试件的竖直轴心线与岩体结构面剪切试验装置的法向加载机构的竖直轴心线重合（确保法向加载机构与岩体试件平面尺寸几何中心一致），岩体试件的水平轴心线与剪切加载机构的水平轴心线重合（确保剪切加载机构与岩体试件剪切面的几何中心一致）；使岩体试件的结构面置于活动钢挡板的上方；

步骤三、在岩体试件的顶面安装岩体结构面剪切试验装置的法向位移传感器，在岩体试件的侧边安装岩体结构面剪切试验装置的水平位移传感器，在剪切加载机构与岩体试件之间设置水平压力传感器，在法向加载机构与岩体试件之间设置法向压力传感器；

步骤四、岩体结构面剪切试验装置的活动钢挡板将岩体试件固定，岩体结构面剪切试验装置的法向加载机构从竖直方向对岩体试件进行分级施力，岩体结构面剪切试验装置的剪切加载机构从水平方向对岩体试件进行分级施力；法向位移传感器和水平位移传感器记录每次分级施力后的位移值，并将位移值传递给计算机；法向压力传感器、水平压力传感器与计算机连接，计算机记录法向加载机构、剪切加载机构的施力数据；计算机接收法向加载机构、剪切加载机构的施力数据、法向位移传感器和水平位移传感器的位移值，并对以上数据进行分析、计算，得出岩体试件的抗剪切强度。

更进一步的方案是，所述岩体结构面剪切试验装置包括反力框架、法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器、计算机，所述反力框架的下部四周设置有岩体试件固定机构，所述反力框架的侧板与剪切加载机构固定，所述反力框架的顶板与法向加载机构固定；法向加载机构与岩体试件接触，并且法向加载机构的竖直轴心线与岩体试件的竖直轴心线重合；剪切加载机构与岩体试件接触，且剪切加载机构的水平轴心线与岩体试件的水平轴心线重合；

所述岩体试件固定机构包括调节杆，所述调节杆的一端设有活动钢挡板，所述调节杆的另一端穿过反力框架下部的钢板后由旋转螺母固定，岩体试件固定机构根据岩体试件的大小，调节调节杆的长度；

所述剪切加载机构包括与反力框架的侧板固定连接的水平千斤顶，所述水平千斤顶的顶端通过水平承压钢板与岩体试件连接；千斤顶的水平轴心线与岩体试件的水平轴心线重合；

所述法向加载机构包括与反力框架的顶板固定连接的竖向千斤顶，所述竖向千斤顶的顶端通过法向承压钢板与岩体试件连接；竖向千斤顶的竖直轴心线与岩体试件的竖直轴心线重合；

所述法向位移传感器置于岩体试件的顶面，所述水平位移传感器置于岩体试件的侧边，所述法向压力传感器置于法向承压钢板与岩体试件之间，所述水平压力传感器置于水平承压钢板与岩体试件之间，所述法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器将采集的数据传递给计算机，计算机接收法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器传来的数据，并对数据进行存储、计算、分析。

更进一步的方案是，所述法向承压钢板包括法向上承压钢板、法向下承压钢板，以及位于法向上承压钢板和法向下承压钢板之间的滚轴排。

更进一步的方案是，所述反力框架包括底板和门型框架，所述底板的上下两侧设有短钢板（上短钢板、下短钢板），门型框架的两侧边与底板的左右两侧连接。

更进一步的方案是，所述法向上承压钢板和法向下承压钢板的大小相等，且略大于岩体试件的上表面。

更进一步的方案是，所述法向上承压钢板和法向下承压钢板的规格为10cm×10 cm、20cm×20 cm、30cm×30 cm、40cm×40 cm或50cm×50 cm。

更进一步的方案是，所述活动钢挡板的规格为10cm×10 cm、10cm×20 cm、10cm×30 cm、10cm×40 cm或10cm×50 cm。

本发明还提供一种岩体结构面剪切试验装置，它包括反力框架、法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器、计算机，所述反力框架的下部四周设置有岩体试件固定机构，所述反力框架的侧板与剪切加载机构固定，所述反力框架的顶板与法向加载机构固定；法向加载机构与岩体试件接触，并且法向加载机构的竖直轴心线与岩体试件的竖直轴心线重合；剪切加载机构与岩体试件接触，且剪切加载机构的水平轴心线与岩体试件的水平轴心线重合；

所述岩体试件固定机构包括调节杆，所述调节杆的一端设有活动钢挡板，所述调节杆的另一端穿过反力框架下部的钢板后由旋转螺母固定，岩体试件固定机构根据岩体试件的大小，调节调节杆的长度；

所述剪切加载机构包括与反力框架的侧板固定连接的水平千斤顶，所述水平千斤顶的顶端通过水平承压钢板与岩体试件连接；水平千斤顶的水平轴心线与岩体试件的水平轴心线重合；

所述法向加载机构包括与反力框架的顶板固定连接的竖向千斤顶，所述竖向千斤顶的顶端通过法向承压钢板与岩体试件连接；竖向千斤顶的竖直轴心线与岩体试件的竖直轴心线重合；

所述法向位移传感器置于岩体试件的顶面，所述水平位移传感器置于岩体试件的侧边，所述法向压力传感器置于法向承压钢板与岩体试件之间，所述水平压力传感器置于水平承压钢板与岩体试件之间，所述法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器将采集的数据传递给计算机，计算机接收法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器传来的数据，并对数据进行存储、计算、分析。

更进一步的方案是，所述法向承压钢板包括法向上承压钢板、法向下承压钢板，以及位于法向上承压钢板和法向下承压钢板之间的滚轴排。

更进一步的方案是，所述反力框架包括底板和门型框架，所述底板的上下两侧设有短钢板（上短钢板、下短钢板），门型框架的两侧边与底板的左右两侧连接。

更进一步的方案是，所述法向上承压钢板和法向下承压钢板的大小相等，且略大于岩体试件的上表面。

更进一步的方案是，所述法向上承压钢板和法向下承压钢板的规格为10cm×10 cm、20cm×20 cm、30cm×30 cm、40cm×40 cm或50cm×50 cm；所述活动钢挡板的规格为10cm×10 cm、10cm×20 cm、10cm×30 cm、10cm×40 cm或10cm×50 cm；所述调节杆长300mm，直径为25mm。

本发明中，调节杆安装在反力框架四周，活动钢挡板连接调节杆与旋转螺母适配，活动钢挡板可以固定岩体试件，因为旋转螺母可对调节杆的长度进行调节，因此活动钢挡板能对不同的岩体试件进行固定，适用性广。而且因为活动钢挡板与岩体试件采用面接触，因此固定效果好，能保证测量结果的准确性。将岩体试件的结构面置于活动钢挡板之上，使岩体试件的竖直轴心线与岩体结构面剪切试验装置的法向加载机构的竖直轴心线重合，即确保法向加载机构的中心线与岩体试件平面尺寸几何中心线一致，使岩体试件的水平轴心线与剪切加载机构的水平轴心线重合，即确保剪切加载机构的中心线与岩体试件剪切面的几何中心线一致，使实验装置能模拟现实中岩体的施力情况，准备测量岩体试件的抗剪切强度，为后续研究提供有价值的参考。反力框架采用底板、短围板、门型框架，既能保证装置的强度，又能使设备安装方便、方便岩体试件进行抗剪切强度试验，而且还能具有节约材料、便于实验人员监测实验过程。

本岩体结构面剪切试验装置利用反力框架、调节杆、活动钢挡板形成不同岩体试件尺寸的剪切盒，可以实现不同尺寸岩体试件的固定，初步控制岩体试件位置，再通过旋转螺母进行微调，使岩体试件在剪切过程中的加载方向与轴心保持一致，从而实现岩体试件位置的精准定位与测量；法向上承压钢板和法向下承压钢板略大于岩体试件上表面尺寸，且在法向上承压钢板和法向下承压钢板设置滚轴排，以实现岩体试件法向加载受力均匀。

本发明结构简单合理，使用方便，能快速准确得到岩体试件结构面的抗剪切强度参数。本发明能解决不同尺寸岩体试件的结构面定位问题。因岩体试件固定牢固，且法向加载机构和剪切加载机构能模拟现实中的加载情况，试验数据准确可靠，有较强实用性，为正确评价顺层岩质边坡稳定性起到决定性作用。

附图说明

图1是本发明岩体结构面剪切试验装置的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图。

图中：1、反力框架，1-1、底板，1-2、短钢板，1-3、门型框架，2、调节杆，3、活动钢挡板，4、岩体试件，5、结构面，6、水平千斤顶，7、竖向千斤顶，8、滚轴排，9、水平承压钢板，10、水平位移传感器，11、法向位移传感器，12、旋转螺母，13、法向上承压钢板，14、法向下承压钢板，15、固定螺丝，16、固定螺丝，17、底板，18、短钢板，19、顶板，20、侧板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1-图3，一种岩体结构面剪切试验装置，它包括反力框架1、法向位移传感器11、水平位移传感器10、法向压力传感器、水平压力传感器、计算机，所述反力框架1的下部四周设置有岩体试件固定机构，所述反力框架1的侧板20与剪切加载机构固定，所述反力框架1的顶板19与法向加载机构固定；法向加载机构与岩体试件4接触，并且法向加载机构的竖直轴心线与岩体试件4的竖直轴心线重合；剪切加载机构与岩体试件4接触，且剪切加载机构的水平轴心线与岩体试件4的水平轴心线重合；

所述岩体试件固定机构包括长300mm，直径为25mm的调节杆2，所述调节杆2的一端设有活动钢挡板3，所述调节杆2的另一端穿过反力框架1下部的钢板后由旋转螺母12固定，岩体试件固定机构根据岩体试件4的大小，调节调节杆2的长度，以便将岩体试件4固定牢固；

所述剪切加载机构包括与反力框架1的侧板20固定连接的水平千斤顶6（水平千斤顶6通过固定螺丝15与反力框架1的侧板20固定连接），所述水平千斤顶6的顶端通过水平承压钢板9与岩体试件4连接（水平千斤顶6通过固定螺丝16与水平承压钢板1固定）；水平千斤顶6的水平轴心线与岩体试件4的水平轴心线重合；

所述法向加载机构包括与反力框架1的顶板19固定连接的竖向千斤顶7（竖向千斤顶7通过固定螺丝15与反力框架1的顶板19固定连接），所述竖向千斤顶7的顶端通过法向承压钢板与岩体试件4连接，所述法向承压钢板包括法向上承压钢板13、法向下承压钢板14，以及位于法向上承压钢板13和法向下承压钢板14之间的滚轴排8（固定螺丝16将竖向千斤顶7顶端与法向上承压钢板13固定）；竖向千斤顶7的竖直轴心线与岩体试件4的竖直轴心线重合；

所述法向位移传感器11置于岩体试件4的顶面，所述水平位移传感器10置于岩体试件4的侧边，所述法向压力传感器置于法向下承压钢板14与岩体试件4之间，所述水平压力传感器置于水平承压钢板9与岩体试件4之间，所述法向位移传感器11、水平位移传感器10、法向压力传感器、水平压力传感器将采集的数据传递给计算机，计算机接收法向位移传感器11、水平位移传感器10、法向压力传感器、水平压力传感器传来的数据，并对数据进行存储、计算、分析，计算机绘制剪切荷载—剪切位移、法向荷载-法向位移等关系曲线，结合岩体试件4的结构面5破坏形态，分析结构面5的强度参数特性。

本实施例中，所述反力框架1包括底板1-1和门型框架，所述底板1-1的上下两侧设有短钢板1-2（上短钢板、下短钢板），所述门型框架包括顶板19和两侧板20，该两侧板20与底板1-1的左右两侧连接。

为了使岩体试件4受力均匀，所述法向上承压钢板13和法向下承压钢板14的大小相等，且略大于岩体试件4的上表面。

为了使本岩体结构面剪切试验装置能对不同岩体试件进行研究，可以将法向上承压钢板13和法向下承压钢板14设计成不同规格的钢板（根据岩体试件4尺寸大小选取形成剪切盒，），通常采用的规格为10cm×10 cm、20cm×20 cm、30cm×30 cm、40cm×40 cm或50cm×50 cm；可以将活动钢挡板3设计成不同规格的钢板，通常采用的规格为10cm×10 cm、10cm×20 cm、10cm×30 cm、10cm×40 cm或10cm×50 cm。

本发明还提供一种使用上述本岩体结构面剪切试验装置进行岩体结构面剪切试验的方法，包括如下步骤：

步骤一、将岩体试件4切成长方体结构，标出岩体试件4的竖直轴心线和水平轴心线；

步骤二、调节岩体结构面剪切试验装置的调节杆2，使岩体结构面剪切试验装置的活动钢挡板3与岩体试件4接触（控制调节杆3将切成长方体含结构面的岩体试件4置于活动钢挡板3中间，通过旋转螺母12微调，将岩体试件4精准定位于加载轴线上）；使岩体试件4的竖直轴心线与岩体结构面剪切试验装置的法向加载机构的竖直轴心线重合（确保法向加载机构与岩体试件4平面尺寸几何中心一致），岩体试件4的水平轴心线与剪切加载机构的水平轴心线重合（确保剪切加载机构与岩体试件4剪切面的几何中心一致）；使岩体试件4的结构面5置于活动钢挡板3的上方；

步骤三、在岩体试件4的顶面安装岩体结构面剪切试验装置的法向位移传感器11，在岩体试件4的侧边安装岩体结构面剪切试验装置的水平位移传感器10，在剪切加载机构与岩体试件4之间设置水平压力传感器，在法向加载机构与岩体试件4之间设置法向压力传感器；

步骤四、岩体结构面剪切试验装置的活动钢挡板3将岩体试件固定，岩体结构面剪切试验装置的法向加载机构从竖直方向对岩体试件4进行分级施力，岩体结构面剪切试验装置的剪切加载机构从水平方向对岩体试件4进行分级施力；法向位移传感器11和水平位移传感器10记录每次分级施力后的位移值，并将位移值传递给计算机；法向压力传感器、水平压力传感器与计算机连接，计算机接收法向压力传感器、水平压力传感器传来的数据，记录法向加载机构、剪切加载机构的施力数据；计算机接收法向加载机构、剪切加载机构的施力数据、法向位移传感器和水平位移传感器的位移值，并对以上数据进行分析、计算，得出岩体试件的抗剪切强度，计算机绘制剪切荷载—剪切位移、法向荷载-法向位移等关系曲线，结合岩体试件4的结构面5破坏形态，分析结构面5的强度参数特性。

为了测试结果准确，可以将水平位移传感器10安设在岩体试件4侧边的中心处。

步骤四中，岩体结构面剪切试验装置的法向加载机构从竖直方向对岩体试件4进行分级施力，岩体结构面剪切试验装置的剪切加载机构从水平方向对岩体试件4进行分级施力的步骤为：设定竖向千斤顶7作用的法向荷载值，水平千斤顶6按一定加载速率对岩体试件4进行分级加载，每级直至水平千斤顶6荷载值不再上升或者有下降趋势为止，记录每次分级作用下水平位移传感器10的位移值及法向压力传感器、水平压力传感器的值；改变竖向千斤顶7作用的法向荷载值，水平千斤顶6按一定加载速率对岩体试件4进行再次分级加载，记录剪切每次分级下水平位移传感器10的位移值及法向压力传感器、水平压力传感器的值；试验完成后，将竖向千斤顶7和水平千斤顶6回至初始状态，松开旋转螺母12，将调节杆2和活动钢挡板3回归初始状态，取出岩体试件4。至此，完成一次岩体结构面直剪试验。

根据试验的需要，重复以上步骤，可进行不同尺寸岩体结构面的直剪试验。

Claims (10)

1.一种岩体结构面剪切试验方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、将岩体试件切成长方体结构，标出岩体试件的竖直轴心线和水平轴心线；

步骤二、调节岩体结构面剪切试验装置的调节杆，使岩体结构面剪切试验装置的活动钢挡板与岩体试件接触；使岩体试件的竖直轴心线与岩体结构面剪切试验装置的法向加载机构的竖直轴心线重合，岩体试件的水平轴心线与剪切加载机构的水平轴心线重合；使岩体试件的结构面置于活动钢挡板的上方；

步骤三、在岩体试件的顶面安装岩体结构面剪切试验装置的法向位移传感器，在岩体试件的侧边安装岩体结构面剪切试验装置的水平位移传感器，在剪切加载机构与岩体试件之间设置水平压力传感器，在法向加载机构与岩体试件之间设置法向压力传感器；

步骤四、岩体结构面剪切试验装置的活动钢挡板将岩体试件固定，岩体结构面剪切试验装置的法向加载机构从竖直方向对岩体试件进行分级施力，岩体结构面剪切试验装置的剪切加载机构从水平方向对岩体试件进行分级施力；法向位移传感器和水平位移传感器记录每次分级施力后的位移值，并将位移值传递给计算机；法向压力传感器、水平压力传感器与计算机连接，计算机记录法向加载机构、剪切加载机构的施力数据；计算机接收法向加载机构、剪切加载机构的施力数据、法向位移传感器和水平位移传感器的位移值，并对以上数据进行分析、计算，得出岩体试件的抗剪切强度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述岩体结构面剪切试验装置包括反力框架、法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器、计算机，所述反力框架的下部四周设置有岩体试件固定机构，所述反力框架的侧板与剪切加载机构固定，所述反力框架的顶板与法向加载机构固定；法向加载机构与岩体试件接触，并且法向加载机构的竖直轴心线与岩体试件的竖直轴心线重合；剪切加载机构与岩体试件接触，且剪切加载机构的水平轴心线与岩体试件的水平轴心线重合；

所述岩体试件固定机构包括调节杆，所述调节杆的一端设有活动钢挡板，所述调节杆的另一端穿过反力框架下部的钢板后由旋转螺母固定，岩体试件固定机构根据岩体试件的大小，调节调节杆的长度；

所述剪切加载机构包括与反力框架的侧板固定连接的水平千斤顶，所述水平千斤顶的顶端通过水平承压钢板与岩体试件连接；千斤顶的水平轴心线与岩体试件的水平轴心线重合；

所述法向加载机构包括与反力框架的顶板固定连接的竖向千斤顶，所述竖向千斤顶的顶端通过法向承压钢板与岩体试件连接；竖向千斤顶的竖直轴心线与岩体试件的竖直轴心线重合；

所述法向位移传感器置于岩体试件的顶面，所述水平位移传感器置于岩体试件的侧边，所述法向压力传感器置于法向承压钢板与岩体试件之间，所述水平压力传感器置于水平承压钢板与岩体试件之间，所述法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器将采集的数据传递给计算机，计算机接收法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器传来的数据，并对数据进行存储、计算、分析。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述法向承压钢板包括法向上承压钢板、法向下承压钢板，以及位于法向上承压钢板和法向下承压钢板之间的滚轴排。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述法向上承压钢板和法向下承压钢板的大小相等，且略大于岩体试件的上表面。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于：所述法向上承压钢板和法向下承压钢板的规格为10cm×10 cm、20cm×20 cm、30cm×30 cm、40cm×40 cm或50cm×50 cm。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述活动钢挡板的规格为10cm×10 cm、10cm×20 cm、10cm×30 cm、10cm×40 cm或10cm×50 cm。

7.如权利要求1-6中任一所述方法所采用的岩体结构面剪切试验装置，其特征在于：它包括反力框架、法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器、计算机，所述反力框架的下部四周设置有岩体试件固定机构，所述反力框架的侧板与剪切加载机构固定，所述反力框架的顶板与法向加载机构固定；法向加载机构与岩体试件接触，并且法向加载机构的竖直轴心线与岩体试件的竖直轴心线重合；剪切加载机构与岩体试件接触，且剪切加载机构的水平轴心线与岩体试件的水平轴心线重合；

所述岩体试件固定机构包括调节杆，所述调节杆的一端设有活动钢挡板，所述调节杆的另一端穿过反力框架下部的钢板后由旋转螺母固定，岩体试件固定机构根据岩体试件的大小，调节调节杆的长度；

所述剪切加载机构包括与反力框架的侧板固定连接的水平千斤顶，所述水平千斤顶的顶端通过水平承压钢板与岩体试件连接；水平千斤顶的水平轴心线与岩体试件的水平轴心线重合；

所述法向加载机构包括与反力框架的顶板固定连接的竖向千斤顶，所述竖向千斤顶的顶端通过法向承压钢板与岩体试件连接；竖向千斤顶的竖直轴心线与岩体试件的竖直轴心线重合；

所述法向位移传感器置于岩体试件的顶面，所述水平位移传感器置于岩体试件的侧边，所述法向压力传感器置于法向承压钢板与岩体试件之间，所述水平压力传感器置于水平承压钢板与岩体试件之间，所述法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器将采集的数据传递给计算机，计算机接收法向位移传感器、水平位移传感器、法向压力传感器、水平压力传感器传来的数据，并对数据进行存储、计算、分析。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于：所述法向承压钢板包括法向上承压钢板、法向下承压钢板，以及位于法向上承压钢板和法向下承压钢板之间的滚轴排。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：所述法向上承压钢板和法向下承压钢板的大小相等，且略大于岩体试件的上表面。

10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于：所述法向上承压钢板和法向下承压钢板的规格为10cm×10 cm、20cm×20 cm、30cm×30 cm、40cm×40 cm或50cm×50 cm；所述活动钢挡板的规格为10cm×10 cm、10cm×20 cm、10cm×30 cm、10cm×40 cm或10cm×50 cm。