PHICOMETRE 原位岩土两用钻孔剪切试验系统

Phicometre 是一种原位岩土两用钻孔剪切测试设备，它通过现场的线性剪切试验来测定岩石和土体的力学特性值：内摩擦角（j）和粘聚力（C）。它的优点：一是可以在不能取样或者很难取样的地层中进行试验；二是这种测试方法成本低廉。它符合法国规范：NF P 94-120。

特点：

现场获得内摩擦角（j）和粘聚力（C）

适用于土层和岩石（软岩），工业废弃物和城市垃圾填埋场

剪切的是一个完整的圆柱体，剪切面积为500cm2左右

测试的流体为水，不可压缩，测试压力更稳定

适用于60～66mm的孔径，对土体扰动小

试验概述

这个试验是将一个带有水平环形刃片的金属探头放置在一个 63mm 直径的钻孔中，然后施加一个径向的压力σ到金属探头上，这样那些水平环形刃片便会贯入到钻孔周围的土层中去。

径向压力σ作用在探头切面的外表面S上，S =p.d.L，在这里：

= d = 牙箍的外径

= L = 探头的长度

从地面以一定的速率向上拔起探头。限制移动的力 T 在径向压力σ作用下，产生一个相应的剪切应力：t = T/S。

这样，通过一些数量的数据测量，便可以确定土体的内摩擦角和粘聚力，分别用符号j和 c 来表示。

实验程序

一般来说，进行钻孔线性剪切试验需要预钻一个 63mm 直径的钻孔。推荐与梅纳旁压仪相同的钻孔钻进方法，以保证钻孔在钻进过程中对土层产生的扰动最小化。

使用连接杆将探头嵌入到钻孔中相应的测试深度，然后通过连接杆向探头施加拉力。

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设备主要包括以下三个部分：

Phicometre 探头：

Phicometre 探头是一个初始外径为 58mm，长度为 230mm 的金属壳体。它的摩擦表面在试验过程中可能发生轻微的变化，但仍然保持在 500cm2左右。

摩擦保持系统由一系列安装在开槽管体上的环形不锈钢刃片构成。在壳体的内部，由一个单腔的气体压力腔来保持探头的膨胀状态。

连接设备：

- 32mm 直径钻杆（根据需要另外提供）。

- 塑胶管路：连接探头内部的压力膜到地表加压设备上面。

地表设备：

◆ 一块承重垫板

◆ 一个中空的千斤顶，提供拉拔力

◆ 一个测力计，测量拉拔力 T

◆ 一个锁定系统

◆ 不同长度的钻杆

◆ 一个位移测量单元，包括千分表和计时器

◆一个旁压仪的控制单元（另外提供），用来测量作用在探头壳体上的压力和相应的压力腔体积。

国内用户：

中国地质调查局成都地质调查中心和江西理工大学