CN110530713A - 锚固岩体试样以及岩体工程锚固机理试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锚固岩体试样以及岩体工程锚固机理试验系统，能够测量锚固岩体内不同界面之间的相对变形。本发明所提供的锚固岩体试样，其特征在于，包括：岩体；纵向贯穿孔，纵向贯穿岩体；锚杆，设置在纵向贯穿孔的正中间；砂浆层，形成在纵向贯穿孔中，并且将锚杆和岩体相固结；多组第一横向安装孔，用于砂浆层与锚杆的相对变形测量；多组第二横向安装孔，用于砂浆层与岩体的相对变形测量；多个第一U型变形引伸计，每个第一U型变形引伸计与一组第一横向安装孔相对应；以及多个第二U型变形引伸计，每个第二U型变形引伸计与一组第二横向安装孔相对应。

Description

锚固岩体试样以及岩体工程锚固机理试验系统

技术领域

本发明属于岩体工程锚固领域，具体涉及一种锚固岩体试样以及岩体工程锚固机理试验系统。

背景技术

近年来，随着国家基础设施的大量兴建和西部大开发战略的积极推进，水利水电工程和铁路工程、公路工程等领域中高陡边坡与日俱增并产生边坡岩体稳定问题，而边坡岩体锚固技术在高边坡的加固和支护处理中占主导地位，是最普遍、最经济和最有效的方法之一。虽然在实际工程领域中边坡锚固技术运用广泛但是岩体工程锚固机理极其复杂。尤其是锚固岩体内部的变形的作用机理，而锚固岩体内部变形往往影响着边坡加固的稳定与安全，因此深入理解锚固岩体内不同界面之间的相对变形对解决实际工程中边坡锚固岩体的稳定性问题十分重要。

20世纪50年代以后，我国开始了锚固支护技术的研究与应用。然而，锚固技术引进和应用的初期，主要是在相对完整、物理力学性质较好的岩体中使用，获得了非常理想的支护效果，但由于对锚固岩体内部的力学变形作用机制的复杂性，以及没有一种明确简单且可靠的测量锚固岩体内部的变形的方案，使得锚固技术在工程岩体的适用范围上还有局限性。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种锚固岩体试样以及岩体工程锚固机理试验系统，能够测量锚固岩体内不同界面之间的相对变形。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

<岩体锚固试样>

本发明提供一种锚固岩体试样，其特征在于，包括：岩体，设有横向切割缝，位于切割缝以上的部分为上部岩体，位于切割缝以下的部分为下部岩体；纵向贯穿孔，纵向贯穿上部岩体和下部岩体；锚杆，设置在纵向贯穿孔的正中间；砂浆层，形成在纵向贯穿孔中，并且将锚杆和岩体相固结；多组第一横向安装孔，用于砂浆层与锚杆的相对变形测量，设置在上部岩体和下部岩体的左右两侧；每组第一横向安装孔包括：从岩体延伸至砂浆层中的第一砂浆层内安装孔，和从岩体延伸至锚杆中的第一锚杆内安装孔；多组第二横向安装孔，用于砂浆层与岩体的相对变形测量，设置在上部岩体和下部岩体的左右两侧；每组第二横向安装孔包括：从岩体延伸至砂浆层中的第二砂浆层内安装孔，和从岩体延伸至砂浆与岩体的交界处近旁的第二交界处安装孔；多个第一U型变形引伸计，每个第一U型变形引伸计与一组第一横向安装孔相对应；并且，每个第一U型变形引伸计都具有：第一横向短臂、第一横向长臂、第一纵向连接臂、和第一应变传感器，第一横向短臂的内端通过第一砂浆层内安装孔伸入并固定在砂浆层中，第一横向长臂的内端通过第一锚杆内安装孔伸入并固定在锚杆中，第一纵向连接臂连接第一横向短臂的外端与第一横向长臂的外端，第一应变传感器安装在第一纵向连接臂上；以及多个第二U型变形引伸计，多个第二U型变形引伸计，每个第二U型变形引伸计与一组第二横向安装孔相对应；并且，每个第二U型变形引伸计都具有：第二横向短臂、第二横向长臂、第二纵向连接臂、和第二应变传感器，第二横向短臂的内端通过第二交界处安装孔伸入并固定在交界处的近旁，第二横向长臂的内端通过第二砂浆层内安装孔伸入并固定在砂浆层中，第二纵向连接臂连接第二横向短臂的外端与第二横向长臂的外端，第二应变传感器安装在第二纵向连接臂上。

优选地，本发明所涉及的锚固岩体试样，还可以具有这样的特征：多组第一横向安装孔和多组第二横向安装孔在岩体的横向和纵向上均相交替布设。

优选地，本发明所涉及的锚固岩体试样，还可以具有这样的特征：第一砂浆层内安装孔和第二砂浆层内安装孔均应伸入至砂浆层的 1/3～2/3厚度处。

优选地，本发明所涉及的锚固岩体试样，还可以具有这样的特征：第一砂浆层内安装孔和第二砂浆层内安装孔均应伸入至砂浆层的1/2 厚度处，第一锚杆内安装孔应伸入至锚杆内部2～3mm厚度处，第二交界处安装孔应伸入至距离交界处5～10mm处。

优选地，本发明所涉及的锚固岩体试样，还可以具有这样的特征：在锚固岩体试样为剪切试验所用试样的情况下，切割缝作为剪切缝，并且上部岩体和下部岩体的纵向中心线应相对偏离一定距离；纵向贯穿孔的中心为上部岩体减去偏离区域面积所剩下的区域的中心。

进一步，本发明所涉及的锚固岩体试样，还可以具有这样的特征：上部岩体相对下部岩体向一侧错动20～30mm。

进一步，本发明所涉及的锚固岩体试样，还可以具有这样的特征：在锚固岩体试样为拉伸试验所用试样的情况下，切割缝作为拉伸缝，并且在岩体的左右两侧的中部均开设有用于拉伸试验中安装拉伸臂的横向安装槽，横向安装槽的长度与岩体相同。

优选地，本发明所涉及的锚固岩体试样，还可以具有这样的特征：第一纵向连接臂和第二纵向连接臂的长度相等，并且不超过第二横向短臂长度的1/2。

<岩体工程锚固机理试验系统>

本发明还提供一种岩体工程锚固机理试验系统，其特征在于，包括：岩体锚固试样，为权利要求1至8中任意一项的锚固岩体试样；加载设备，对岩体锚固试样施加力进行试验；以及数据采集处理装置，与加载设备和岩体锚固试样通信相连，采集试验数据并进行相应处理。

本发明所涉及的岩体工程锚固机理试验系统，还可以具有这样的特征：岩体锚固试样包括：用于剪切试验的岩体锚固试样，和用于拉伸试验的岩体锚固试样，加载设备包括执行剪切试验的剪切加载装置与执行拉伸试验的拉伸加载装置，剪切加载装置包括：上剪切盒、下剪切盒、施力构件、球面座、力传感器、以及位移传感器，上剪切盒与下剪切盒内容纳用于剪切试验的岩体锚固试样，施力构件朝向上剪切盒施加向下的压力，球面座安装在上剪切盒顶部、用于将压力转换成剪切力，力传感器安装在上剪切盒与球面座之间，位移传感器与上剪切盒相连，拉伸加载装置包括：两个拉伸臂、力传感器、位移传感器，两个拉伸臂伸入用于拉伸试验的锚固岩体试样的左右两侧的拉伸缝中、施加拉伸力，力传感器用于测量拉伸力，位移传感器用于测量两个拉伸臂的相对位移。

发明的作用与效果

本发明所提供的锚固岩体试样以及岩体工程锚固机理试验系统具有以上结构，因此能够方便地在拉伸或剪切受力状态下，测得锚固岩体内锚杆-砂浆界面与砂浆-混泥土界面的相对变形数据，从而能够较好的研究顺锚杆深度的变化下界面的相对变性规律，能有效应用于工程实际中，指导锚固工程设计，并有望在工程岩体锚固机理、锚固结构强度等方面取得突破进展。

附图说明

图1是本发明实施例涉及的岩体工程锚固机理试验系统的结构示意图；

图2是本发明实施例涉及的岩体工程锚固机理试验系统中用于剪切试验部分的结构示意图；

图3是本发明实施例涉及的岩体工程锚固机理试验系统中用于拉伸试验部分的结构示意图，其中(a)为主视图，(b)为俯视图；

图4是本发明实施例涉及的锚固岩体剪切试样的结构示意图(未显示U型变形引伸计)，其中(a)为主视图，(b)为(a)中B-B 方向剖视图，(c)为(a)中A-A方向剖视图；

图5是本发明实施例涉及的锚固岩体剪切试样的剖视图(与图4 (b)剖视方向对应)；

图6本发明实施例涉及的锚固岩体拉伸试样的结构示意图(未显示U型变形引伸计)，其中(a)为主视图，(b)为(a)中D-D方向剖视图，(c)为(a)中C-C方向剖视图；

图7本发明实施例涉及的锚固岩体剪切试样的剖视图(与图6(b) 剖视方向对应)；

图8本发明实施例涉及的第一U型变形引伸计(a)和第二U型变形引伸计(b)的结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明所涉及的锚固岩体试样以及岩体工程锚固机理试验系统作详细阐述。

<实施例>

如图1至3所示，岩体工程锚固机理试验系统10包含岩体锚固试样20、加载设备30以及数据采集处理装置40。

如图4至8所示，岩体锚固试样20包括岩体21、纵向贯穿孔22、锚杆23、砂浆层24、多组第一横向安装孔25、多组第二横向安装孔 26、多个第一U型变形引伸计27以及多个第二U型变形引伸计28。

本实施例中，共包括两种岩体21：一种用于剪切试验，将其称为剪切用岩体21-1；另一种用于拉伸试验，将其称为拉伸用岩体21-2。

如图4所示，剪切用岩体21-1为400mm×400mm×400mm正方体状，整个岩体新鲜完整，无明显节理裂隙，并且在1/2高度处设有横向剪切缝21-1a。位于剪切缝21-1a以上的部分为上部岩体21-1b，位于切割缝以下的部分为下部岩体21-1c，并且上部岩体21-1b和下部岩体21-1c的纵向中心线相对偏离一定距离，本实施例中，上部岩体21相对下部岩体21向左侧错动20mm。

如图5所示，拉伸用岩体21-2也为400mm×400mm×400mm正方体状，整个岩体新鲜完整，无明显节理裂隙，并且在1/2高度处设有横向拉伸缝21-2a。位于拉伸缝21-2a以上的部分为上部岩体21-2b，位于切割缝以下的部分为下部岩体21-2c。进一步，在拉伸用岩体21- 2的左右两侧的中部均开设有横向安装槽21-2d，横向安装槽21-2d为长方体状，并且长度与拉伸用岩体21-2的边长相同，宽度与加载设备30中拉伸臂相对应，使得左右两个拉伸臂能够并排放入。本实施例中，横向安装槽21-2d的尺寸为：长400mm、宽100mm、高40mm。

如图4至7所示，纵向贯穿孔22从上至下纵向贯穿整个岩体21，纵向贯穿孔22的直径应比螺纹钢筋锚杆23大20～30mm，本实施例中，纵向贯穿孔22直径为φ50mm。如图4～5所示，对于剪切用岩体 21-1，纵向贯穿孔22的中心为上部岩体21-1b减去偏离区域面积后剩下区域的中心。如图6～7所示，对于拉伸用岩体21-2，纵向贯穿孔 22的中心为上部岩体21-2b上表面正中心处。

如图4至7所示，锚杆23设置在纵向贯穿孔22的正中间，本实施例中采用的是螺纹钢筋锚杆23，并且直径为φ25mm。

砂浆层24是被浇筑在在纵向贯穿孔22中固结形成，围绕整个锚杆23，并且将锚杆23和岩体21相固结在一起。

如图5和7所示，本实施例中，在每种岩体21上都设有四组第一横向安装孔25和四组第二横向安装孔26。四组第一横向安装孔25 和四组第二横向安装孔26中，每一组第一横向安装孔25和一组第二横向安装孔26设置在同一排，从上至下一共设置四排，在上部岩体21-1b和上部岩体21-2b上设有两排，并且在下部岩体21-1c和下部岩体21-2c上也设有两排，特别是第一横向安装孔25和第二横向安装孔26不仅在同一排(岩体21横向)上相交替布设，而且在上下排 (岩体21纵向)上也相交替布设。

四组第一横向安装孔25均匀设置在上部岩体21和下部岩体21 的左右两侧，用于砂浆层24与锚杆23的相对变形测量。每组第一横向安装孔25包括第一砂浆层内安装孔25a和第一锚杆内安装孔25b。第一砂浆层内安装孔25a从岩体21延伸至砂浆层24的1/2厚度处。第一锚杆内安装孔25b从岩体21延伸至锚杆23内部2mm厚度处。第一砂浆层内安装孔25a和第一锚杆内安装孔25b均采用钻机钻取形成，除锚杆23表面钻孔直径为φ5mm外，其余钻孔直径均为φ10mm。

四组第二横向安装孔26同样均匀设置在上部岩体21和下部岩体21的左右两侧，用于砂浆与岩体21的相对变形测量。每组第二横向安装孔26包括第二交界处安装孔26a和第二砂浆层内安装孔26b。第二交界处安装孔26a从岩体21延伸至砂浆层24与岩体21的交界处近旁，本实施例中，是伸入至距离交界处5mm处。第二砂浆层内安装孔26b从岩体21延伸至砂浆层24的1/2厚度处。

相应的，本实施例中在每种岩体21上都设有四个第一U型变形引伸计27和四个第二U型变形引伸计28。

如图5、7～8所示，每个第一U型变形引伸计27安装在一组第一横向安装孔25中。每个第一U型变形引伸计27都具有第一横向短臂27a、第一横向长臂27b、第一纵向连接臂27c和第一应变传感器27d。第一横向短臂27a的内端通过第一砂浆层内安装孔25a伸入并固定在砂浆层24中。第一横向长臂27b的内端通过第一锚杆内安装孔25b伸入并固定在锚杆23中。第一纵向连接臂27c连接第一横向短臂27a的外端与第一横向长臂27b的外端。第一应变传感器27d 安装在第一纵向连接臂27c上。实施例中，每个臂的主体部分截面均为矩形，截面长6mm，宽6mm，采用合金钢制成，具有一定的刚度和弹性，第一横向短臂27a长193mm，第一横向长臂27b长202mm，第一纵向连接臂27c长60mm；并且第一横向长臂27b和第一纵向连接臂27c的内端均为长2～5mm的圆锥体形状，通过环氧树脂将第一横向短臂27a和第一横向长臂27b的圆锥体状内端分别与砂浆层24 和锚杆23相固定，其它部位保持悬空状态。

每个第二U型变形引伸计28安装在一组第二横向安装孔26中。每个第二U型变形引伸计28都具有第二横向短臂28a、第二横向长臂28b、第二纵向连接臂28c和第二应变传感器28d。第二横向短臂 28a的内端通过第二交界处安装孔26a伸入并固定在砂浆层24与岩体21的交界处近旁，第二横向长臂28b的内端通过第二砂浆层内安装孔26b伸入并固定在砂浆层24中，第二纵向连接臂28c连接第二横向短臂28a的外端与第二横向长臂28b的外端，第二应变传感器 28d安装在第二纵向连接臂28c上。第一纵向连接臂27c和第二纵向连接臂28c的长度相等，并且不超过第二横向短臂28a长度的1/2。本实施例中，每个臂的主体部分截面均为矩形，截面长6mm，宽6mm，采用合金钢制成，具有一定的刚度和弹性，第二横向短臂28a长184mm，第二横向长臂28b长193mm，第一纵向连接臂27c长60mm；并且第二横向短臂28a和第二横向长臂28b的内端均为长2～5mm的圆锥体形状，通过环氧树脂将第二横向短臂28a和第二横向长臂28b 的圆锥体状内端分别与岩体21、砂浆层24相固定，其它部位则保持悬空状态。

另外，以上所有U型变形引伸计的两个端部均伸入至安装孔底部。

基于以上结构，在岩体21受力时，U型变形引伸计与岩体21、锚杆23、砂浆层24共同承担变形，因为岩体21、锚杆23、砂浆层 24刚度不同，所以变形也会不同，如此即可通过引伸计测得岩体21—砂浆层24界面、锚杆23—砂浆层24界面的相对变形。并且，由于在岩体21、锚杆23和砂浆层24的不同深度处以及同一深度的相对向的两个方向上均交替布设了第一U型变形引伸计27和第二U型变形引伸计28，这样可以很好地获取不同深度情况下两种界面的相对变形数据(应变数据)。

如图1～3所示，加载设备30用于对岩体锚固试样20施加力进行试验，它包括执行剪切试验的剪切加载装置31与执行拉伸试验的拉伸加载装置32。

如图1和2所示，剪切加载装置31包括上剪切盒31a、下剪切盒31b、施力构件31c、球面座31d、力传感器31e、位移传感器31f 以及四柱剪切加载框架31g。上剪切盒31a与下剪切盒31b围成内部中空的盒体，盒体内用于容纳岩体锚固试样20；并且下剪切盒31b底部安装在四柱剪切加载框架31g上。施力构件31c用于朝向上剪切盒 31a施加向下的压力，它可以是电动压力加载机，也可以是手动加载结构；本实施例中，采用手动加载结构，施力构件31c包括剪切螺纹杆31c-1和螺帽31c-2，剪切螺纹杆31c-1穿过四柱剪切加载框架31g 向下延伸，并对准球面座31d；螺帽31c-2可旋转地安装在四柱剪切加载框架31g顶部，并与剪切螺纹杆31c-1相互螺合，通过拧动螺帽 31c-2可使剪切螺纹杆31c-1向下移动进而对球面座31d施加向下的压力。球面座31d安装在上剪切盒31a顶部，用于将压力转换成均匀的剪切力。力传感器31e安装在上剪切盒31a与球面座31d之间，用于测量剪切力，本实施例中采用的是浙江镇海的力传感器，型号为 ZLF-A-200kN。位移传感器31f设置在四柱剪切加载框架31g与上剪切盒31a之间，用于测量剪切用岩体21-1受力后的位移，本实施例中采用的是日本三丰的数显千分表，型号为543-471B。

如图1和3所示，拉伸加载装置32包括两个拉伸臂32a、施力构件32b、力传感器32c、位移传感器32d以及拉伸加载框架32e。左右两个拉伸臂32a安装在拉伸加载框架32e上，每个拉伸臂32a都包括横向段和固定在横向段端部前后侧的两个纵向段，两个纵向段分别伸入拉伸用岩体21-2两侧的两个拉伸缝中；试验过程中保持左侧拉伸臂32a固定不动，右侧拉伸臂32a受力后向右侧拉伸岩体21-2。施力构件32b用于为右侧拉伸臂32a提供拉伸力，它可以是电动拉力加载机，也可以是手动加载结构；本实施例中，采用手动加载结构，施力构件32b包括拉伸螺纹杆32b-1和螺帽32b-2；拉伸螺纹杆32b-1 的左端与右侧拉伸臂32a相连，右端穿过拉伸加载框架32e；螺帽32b- 2可旋转地安装在拉伸加载框架32e右侧壁上，并且与拉伸螺纹杆 32b-1相螺合，通过螺帽32b-2可使拉伸螺纹杆32b-1向右侧移动进而对右侧拉伸臂32a施加拉伸力。力传感器31c安装在螺帽32b-2与拉伸加载框架32e之间，用于测量拉伸力，本实施例采用的是浙江镇海的力传感器，型号为ZLF-A-200kN。位移传感器31d安装在两个拉伸臂32a之间，用于测量两个拉伸臂32a的相对位移，本实施例中采用的是日本三丰的数显千分表，型号为543-471B。

如图1所示，数据采集处理装置40与加载设备30和岩体锚固试样20通信相连，采集试验数据并进行相应处理，它包括静态应变测试分析仪41、荷载数据采集仪42和计算机43。静态应变测试分析仪 41与每种岩体21上安装的所有第一U型变形引伸计27和第二U型变形引伸计28通信相连，用于收集和分析不同材料界面的应变数据；本实施例中，采用的静态应变测试分析仪41为江苏泰斯特的静态应变测试分析系统TST3826F-L。荷载数据采集仪42与所有的力传感器 31e和32c通信相连，用于收集和分析外部施加的荷载强度数据；本实施例中，采用的荷载数据采集仪42为厦门宇电的测量显示报警仪表AI-501。计算机43与静态应变测试分析仪41、荷载数据采集仪42、以及位移传感器31f和32d通信相连，对所有数据进行记录、存储和显示，还能够绘制剪切应力-变形、拉伸应力-变形等曲线，通过这些数据就可以分析加载过程中试样内部不同界面的变形规律以及受力、相对位移情况。

以上是岩体工程锚固机理试验系统10的具体结构，下面对该岩体工程锚固机理试验系统10的试验操作过程进行说明：

1.剪切试验：

将剪切用岩体21-1放入剪切加载装置31的上剪切盒31a与下剪切盒31b中，通过拧动螺帽31c-2使剪切螺纹杆31c-1下压，然后通过球面座31d将压力转变为均匀剪切力作用在剪切用岩体21-1的一侧。

在剪切力施加过程中，剪切用岩体21-1中的第一U型变形引伸计27和第二U型变形引伸计28测得岩体21—砂浆层24界面、锚杆 23—砂浆层24界面的应变数据。并且，由静态应变测试分析仪41对这些应变数据进行收集和分析。同时，力传感器31e测量拉伸力数据，并由荷载数据采集仪42对拉伸力数据进行收集和分析。同时，位移传感器31f测量得到相对位移数据。最终由计算机43对所有数据进行记录、存储和显示。

2.拉伸试验：

通过拧动螺帽31c-2使拉伸螺纹杆23向右移动以带动拉伸臂 32a21，然后利用拉伸臂32a21提供均匀拉力作用在拉伸试样2两侧。

将拉伸用岩体21-2放入拉伸加载装置32中，然后在拉伸用岩体 21-2两侧面的横向安装槽21-2d内放置两个拉伸臂32a。通过拧动螺帽32b-2使拉伸螺纹杆32b-1伸长，驱使右侧拉伸臂32a向右拉动拉伸用岩体21-2的上部岩体21-2b，在此过程中，下部岩体21-2c被左侧拉伸臂32a固定住。

在拉伸力施加过程中，拉伸用岩体21-2中的第一U型变形引伸计27和第二U型变形引伸计28测得岩体21—砂浆层24界面、锚杆 23—砂浆层24界面的应变数据。并且，静态应变测试分析仪41对这些应变数据进行收集和分析。同时，力传感器32c测量剪切力数据，并由荷载数据采集仪42对剪切力数据进行收集和分析。同时，位移传感器32d测量得到相对位移数据。最终由计算机43对所有数据进行记录、存储和显示。

上述实施例仅仅是对本发明技术方案所做的举例说明。本发明所涉及的锚固岩体试样以及岩体工程锚固机理试验系统并不仅仅限定于在以上实施例中所描述的结构，而是以权利要求所限定的范围为准。本发明所属领域技术人员在该实施例的基础上所做的任何修改或补充或等效替换，都在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种岩体锚固试样，其特征在于，包括：

岩体，设有横向切割缝，位于所述切割缝以上的部分为上部岩体，位于所述切割缝以下的部分为下部岩体；

纵向贯穿孔，纵向贯穿所述上部岩体和所述下部岩体；

锚杆，设置在所述纵向贯穿孔的正中间；

砂浆层，形成在所述纵向贯穿孔中，并且将所述锚杆和所述岩体相固结；

多组第一横向安装孔，用于所述砂浆层与所述锚杆的相对变形测量，设置在所述上部岩体和所述下部岩体的左右两侧；每组所述第一横向安装孔包括：从所述岩体延伸至所述砂浆层中的第一砂浆层内安装孔，和从所述岩体延伸至所述锚杆中的第一锚杆内安装孔；

多组第二横向安装孔，用于所述砂浆层与所述岩体的相对变形测量，设置在所述上部岩体和所述下部岩体的左右两侧；每组所述第二横向安装孔包括：从所述岩体延伸至所述砂浆与所述岩体的交界处近旁的第二交界处安装孔，和从所述岩体延伸至所述砂浆层中的第二砂浆层内安装孔；

多个第一U型变形引伸计，每个所述第一U型变形引伸计与一组第一横向安装孔相对应；并且，每个所述第一U型变形引伸计都具有：第一横向短臂、第一横向长臂、第一纵向连接臂、和第一应变传感器，所述第一横向短臂的内端通过所述第一砂浆层内安装孔伸入并固定在所述砂浆层中，所述第一横向长臂的内端通过所述第一锚杆内安装孔伸入并固定在所述锚杆中，所述第一纵向连接臂连接所述第一横向短臂的外端与所述第一横向长臂的外端，所述第一应变传感器安装在所述第一纵向连接臂上；以及

多个第二U型变形引伸计，具有：第二横向短臂、第二横向长臂、第二纵向连接臂、和第二应变传感器，所述第二横向短臂的内端通过所述第二交界处安装孔伸入并固定在所述交界处的近旁，所述第二横向长臂的内端通过所述第二砂浆层内安装孔伸入并固定在所述砂浆层中，所述第二纵向连接臂连接所述第二横向短臂的外端与所述第二横向长臂的外端，所述第二应变传感器安装在所述第二纵向连接臂上。

2.根据权利要求1所述的锚固岩体试样，其特征在于：

其中，所述多组第一横向安装孔和所述多组第二横向安装孔在所述岩体的横向和纵向上均相交替布设。

3.根据权利要求1所述的锚固岩体试样，其特征在于：

其中，所述第一砂浆层内安装孔和第二砂浆层内安装孔均应伸入至所述砂浆层的1/3～2/3厚度处。

4.根据权利要求3所述的锚固岩体试样，其特征在于：

其中，所述第一砂浆层内安装孔和第二砂浆层内安装孔均应伸入至所述砂浆层的1/2厚度处，

所述第一锚杆内安装孔应伸入至所述锚杆内部2～3mm厚度处，所述第二交界处安装孔应伸入至距离所述交界处5～10mm处。

5.根据权利要求1所述的锚固岩体试样，其特征在于：

其中，在所述锚固岩体试样为剪切试验所用试样的情况下，所述切割缝作为剪切缝，并且所述上部岩体和所述下部岩体的纵向中心线应相对偏离一定距离；所述纵向贯穿孔的中心为所述上部岩体减去偏离区域面积所剩下的区域的中心。

6.根据权利要求4所述的锚固岩体试样，其特征在于：

其中，所述上部岩体相对所述下部岩体向一侧错动20～30mm。

7.根据权利要求1所述的锚固岩体试样，其特征在于：

其中，在所述锚固岩体试样为拉伸试验所用试样的情况下，所述切割缝作为拉伸缝，并且在所述岩体的左右两侧的中部均开设有用于拉伸试验中安装拉伸臂的横向安装槽，所述横向安装槽的长度与所述岩体相同。

8.根据权利要求1所述的锚固岩体试样，其特征在于：

其中，所述第一纵向连接臂和所述第二纵向连接臂的长度相等，并且不超过所述第二横向短臂长度的1/2。

9.一种岩体工程锚固机理试验系统，其特征在于，包括：

岩体锚固试样，为权利要求1至8中任意一项所述的锚固岩体试样；

加载设备，对所述岩体锚固试样施加力进行试验；以及

数据采集处理装置，与所述加载设备和所述岩体锚固试样通信相连，采集试验数据并进行相应处理。

10.根据权利要求9所述的岩体工程锚固机理试验系统，其特征在于：

其中，所述岩体锚固试样包括：用于剪切试验的岩体锚固试样，和用于拉伸试验的岩体锚固试样，

所述加载设备包括执行剪切试验的剪切加载装置与执行拉伸试验的拉伸加载装置，

所述剪切加载装置包括：上剪切盒、下剪切盒、施力构件、球面座、力传感器、以及位移传感器，所述上剪切盒与所述下剪切盒内容纳用于剪切试验的所述岩体锚固试样，所述施力构件朝向所述上剪切盒施加向下的压力，所述球面座安装在所述上剪切盒顶部、用于将压力转换成剪切力，所述力传感器安装在所述上剪切盒与所述球面座之间，所述位移传感器与所述上剪切盒相连，

所述拉伸加载装置包括：两个拉伸臂、力传感器、位移传感器，两个所述拉伸臂伸入用于拉伸试验的所述锚固岩体试样的左右两侧的拉伸缝中、施加拉伸力，所述力传感器用于测量拉伸力，所述位移传感器用于测量两个所述拉伸臂的相对位移。