CN114184485B - 可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备及使用方法，挤压测试液压缸系统和同步缸系统均包括基座，每个基座的侧壁上沿周向均布开设有至少四个液压孔，每个液压孔的外端设置有密封盖，每个液压孔内匹配设置有活塞以及与活塞的一侧连接的活塞杆，每个活塞杆的一端伸出对应的密封盖，且挤压测试液压缸系统的每个活塞杆的伸出端连接有挤压板；每个第一空间内填充有液压介质；挤压测试液压缸系统的基座的上端面中心位置开设有一个与自身的每个第二空间连通的液压介质第一输入孔，还开设有与自身的每个第一空间对应且连通的液压介质第一输出孔。本发明突破传统原位测试技术难以捕捉各向异性变形特征的缺陷。

Description

可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备及使用方法

技术领域

本发明涉及黄土地质信息测量技术领域，特别涉及可孔内原位测量黄土各向异性变形参数 的设备及使用方法。

背景技术

黄土高原是我国乃至世界黄土分布面积最大、黄土发育最完整、唯一正在堆积的年轻高原， 需要指出的是，黄土本身是一种特殊的易灾变土体，自身具有强烈的灾变敏感性。其中，黄土 变形的独特性是黄土边坡滑移灾变风险加剧之源，土体的各向异性特征对边坡稳定性计算影响 强烈，如果忽略各向异性效应，则边坡安全性被高估了5％～25％。想要解决这些工程灾变问 题需要探明黄土变形的变化规律及黄土各向异性参数。

现阶段针对土体各向异性的测试主要有室内测试和原位测量两种。而室内测试均需要在野 外进行取样，试验结果受土样的扰动影响较大。除此之外，室外进行的原位旁压试验虽然可以 测土体的变形模量，但只能反映其径向变形特征。综上所述，传统测试方法无法获取土体的各 向异性变形特征。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备 及使用方法，突破传统原位测试技术难以捕捉各向异性变形特征的缺陷，实现在孔内原位测量 黄土各向异性变形特征。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备，包括挤压测试液压缸系统和与所述挤 压测试液压缸系统同步的同步缸系统，所述挤压测试液压缸系统和同步缸系统均包括基座，每 个所述基座的侧壁上沿周向均布开设有至少四个液压孔，每个所述液压孔的外端设置有密封盖， 每个所述液压孔内匹配设置有活塞以及与所述活塞的一侧连接的活塞杆，每个所述活塞杆的一 端伸出对应的密封盖，且所述挤压测试液压缸系统的每个所述活塞杆的伸出端连接有挤压板；

定义每个所述活塞的一侧与对应的密封盖之间形成的空间为第一空间，每个所述活塞的另 一侧朝向的空间为第二空间；

每个所述第一空间内填充有液压介质；所述挤压测试液压缸系统的基座的上端面中心位置 开设有一个与自身的每个第二空间连通的液压介质第一输入孔，还开设有与自身的每个第一空 间对应且连通的液压介质第一输出孔；所述同步缸系统的基座的上端面开设有与自身的每个第 二空间对应且连通的液压介质第二输入孔，还开设有与自身的每个第一空间对应且连通的液压 介质第二输出孔；每个所述液压介质第一输出孔通过第一管道对应连接一个所述液压介质第二 输入孔。

进一步地，设备还包括与所述挤压测试液压缸系统连接的挤压面切削系统，所述挤压面切 削系统包括切削基座，所述切削基座的侧壁上沿周向均布开设有与每个所述基座上的液压孔数 量相同的安装孔，每个所述安装孔内设置有切削转轴以及与切削转轴外端连接的切削刀，每个 所述切削转轴的内端连接有径向位移驱动系统和旋转驱动系统，所述径向位移驱动系统能够驱 动每个所述切削转轴伸出和缩进对应的安装孔，所述旋转驱动系统能够驱动每个所述切削转轴 以自身轴线为旋转中心线旋转。

进一步地，所述径向位移驱动系统包括伸缩装置、压块和与所述切削转轴数量相同的连接 件，所述伸缩装置与所述挤压测试液压缸系统连接，所述切削基座的上端面中心位置开设有压 块容纳孔，所述压块活动设置在所述压块容纳孔内，所述压块的上端与所述伸缩装置的伸缩端 连接，所述压块上倾斜开设有与连接件对应的挤压槽，每个所述连接件与对应的挤压槽匹配连 接，每个所述连接件与对应的切削转轴连接。

进一步地，所述旋转驱动系统包括旋转驱动装置、直齿伞齿轮和与所述切削转轴数量相同 的锥齿轮，所述切削基座的上端面中心位置开设有直齿伞齿轮容纳孔，所述直齿伞齿轮活动设 置在所述直齿伞齿轮容纳孔内，每个所述锥齿轮与对应的切削转轴通过花键连接，所述旋转驱 动装置的输出端与所述直齿伞齿轮连接，每个所述锥齿轮与所述直齿伞齿轮啮合。

进一步地，设备还包括防护壳，所述防护壳上沿轴向均布开设有与每个所述基座上的液压 孔数量相同的长条孔，所述挤压测试液压缸系统和挤压面切削系统滑动设置在所述防护壳内。

进一步地，所述伸缩装置与所述挤压测试液压缸系统之间设置有导向连接块，所述导向连 接块的上端面与所述挤压测试液压缸系统的基座的下端面连接，所述导向连接块的下端面与所 述伸缩装置的上端面连接；

所述防护壳的侧壁开设有导向槽，所述导向连接块的侧壁设置有与所述导向槽匹配对应的 导向块，所述导向块与对应的导向槽滑动配合。

进一步地，所述防护壳的两端设置有支撑系统，所述支撑系统包括支撑基座和沿所述支撑 基座的侧壁周向设置的能够膨胀或收缩的支撑体。

进一步地，所述支撑体为气囊或油囊。

一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的使用方法，包括：

将所述挤压测试液压缸系统置于测试孔中，向所述液压介质第一输入孔内通入预设压力的 液压介质，液压介质进入所述挤压测试液压缸系统的每个第二空间，所述挤压测试液压缸系统 的每个活塞在液压介质的压力作用下推动对应的活塞杆向外运动，对应的活塞杆将对应的挤压 板推至测试孔内壁进行挤压测试；同时，所述挤压测试液压缸系统的每个第一空间内的液压介 质通过对应的第一管道进入所述同步缸系统的第二空间，所述同步缸系统的每个活塞在液压介 质的压力作用下推动对应的活塞杆向外运动，测量所述同步缸系统的每个活塞杆对应的外移量， 根据预设压力和每个活塞杆对应的外移量，得到黄土各向异性变形参数。

进一步地，在向所述液压介质第一输入孔内通入预设压力的液压介质之前，还包括：

控制所述径向位移驱动系统驱动每个所述切削转轴伸出对应的安装孔，控制所述旋转驱动 系统驱动每个所述切削转轴以自身轴线为旋转中心线旋转，每个所述切削转轴带动对应的切削 刀对挤压面进行切削。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供的一种可孔内原位测量黄土 各向异性变形参数的设备，在使用时，将挤压测试液压缸系统置于测试孔中，向液压介质第一 输入孔内通入预设压力的液压介质，液压介质进入挤压测试液压缸系统的每个第二空间，挤压 测试液压缸系统的每个活塞在液压介质的压力作用下推动对应的活塞杆向外运动，对应的活塞 杆将对应的挤压板推至测试孔内壁进行挤压测试；同时，挤压测试液压缸系统的每个第一空间 内的液压介质通过对应的第一管道进入同步缸系统的第二空间，同步缸系统的每个活塞在液压 介质的压力作用下推动对应的活塞杆向外运动，测量同步缸系统的每个活塞杆对应的外移量， 根据预设压力和每个活塞杆对应的外移量，得到黄土各向异性变形参数。本发明在挤压测试液 压缸系统的基座的侧壁上沿周向均布开设有至少四个液压孔，实现在多个方向进行对土体的挤 压测试，测得土体的各向异性变形参数；采用挤压测试液压缸系统和与挤压测试液压缸系统同 步的同步缸系统配合使用，实现了将关键测量参数挤压板的位移量，通过同步缸系统的同步作 用反馈到土体上方，克服了在小孔径中参数难以测量的困难，便于进行对参数的测定；采用在 多个方向进行挤压测试，每个方向地测试结果可相互对比，提高测量的可靠性；实现了土体变 形各向异性的原位测量，克服传统的室内测试受土样扰动影响较大的缺陷，可对各种深度，不 同黄土结构面以及软弱夹层、黄土敏感地质信息进行测量。

进一步地，本发明利用挤压面切削系统对测试孔的弧形壁进行切削，控制径向位移驱动系 统驱动每个切削转轴伸出和缩进对应的安装孔，旋转驱动系统驱动每个切削转轴以自身轴线为 旋转中心线旋转，带动切削刀对孔壁进行切削，使得测试面为与挤压板相配合的平面之后，再 进行挤压测试，使得测量的结果更具有科学性。

进一步地，本发明提供的径向位移驱动系统在需要切削时，通过控制伸缩装置向下伸出， 进而带动压块向下运动时，与压块上的挤压槽相匹配的连接件带动切削转轴向外伸出，进而控 制切削刀靠近孔壁，当切削完成后，通过控制伸缩装置向上收缩，进而带动压块向上移动，当 压块向上运动时，与压块上的挤压槽相匹配的连接件带动切削转轴向内收缩，操作方便，结构 简单。

进一步地，本发明通过控制驱动装置驱动直齿伞齿轮转动，进而驱动与直齿伞齿轮啮合的 每个锥齿轮转动，每个锥齿轮转动驱动与之对应花键连接的切削转轴转动，最后带动切削刀切 削孔壁，该控制结构简单，结构稳定性好。

进一步地，本发明利用向连接块侧壁上设置的导向块与导向槽的配合，限制与导向连接块 连接的挤压测试液压缸系统和挤压面切削系统只能沿着竖向方向产生上下位移，而不会发生旋 转位移，确保设备工作的稳定性与可靠性。

进一步地，本发明的支撑系统采对湿陷性或者塌陷性的黄土能够提供可靠的支撑作用。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附 图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附 图。

图1为本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的现场应用测试示意图；

图2本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备土体下方测试装置爆炸图；

图3为本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的基座示意图；

图4为本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的密封盖示意图；

图5为本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的活塞总成示意图；

图6为本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的挤压板示意图；

图7为本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的切削基座示意图；

图8为本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的切削转轴示意图；

图9为本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的切削刀示意图；

图10为本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的压块示意图；

图11为本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的连接件示意图；

图12为本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的防护壳示意图；

图13为本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的导向连接块示意图。

图中：1-挤压测试液压缸系统；2-同步缸系统；3-基座；4-液压孔；5-密封盖；6-活塞；7- 活塞杆；8-挤压板；9-液压介质第一输入孔；10-液压介质第一输出孔；11-第一管道；12-切削 基座；13-安装孔；14-切削转轴；15-切削刀；16-伸缩装置；17-压块；18-连接件；19-压块容 纳孔；20-挤压槽；21-旋转驱动装置；22-直齿伞齿轮；23-锥齿轮；24-防护壳；25-长条孔；26- 导向连接块；27-导向槽；28-导向块；29-支撑基座；30-支撑体；31-第二管道；32-液压站。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方 案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有 其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1至图13所示，本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备，包括 挤压测试液压缸系统1和与挤压测试液压缸系统1同步的同步缸系统2，挤压测试液压缸系统 1和同步缸系统2均包括基座3，本实施例中，基座3均为圆柱状结构。每个基座3的侧壁上 沿周向均布开设有至少四个液压孔4，本实施例中，每个基座3的侧壁上沿周向均布开设有四 个液压孔4，即相邻两个液压孔4之间的夹角为90°。每个液压孔4的外端设置有密封盖5， 每个液压孔4内匹配设置有活塞6以及与活塞6的一侧连接的活塞杆7，每个活塞杆7的一端 伸出对应的密封盖5，且挤压测试液压缸系统1的每个活塞杆7的伸出端连接有挤压板8。也 就是说，每个液压孔4、该液压孔4对应的密封盖5、该液压孔4对应的活塞6以及活塞杆7 形成一个液压伸缩结构。

为了便于能够更加清楚的描述本发明的结构特征，定义每个活塞6的一侧与对应的密封盖 5之间形成的空间为第一空间，每个活塞6的另一侧朝向的空间为第二空间。

每个第一空间内填充有液压介质，本实施例中，液压介质为液压油。

挤压测试液压缸系统1的基座3的上端面中心位置开设有一个与自身的每个第二空间连通 的液压介质第一输入孔9，还开设有与自身的每个第一空间对应且连通的液压介质第一输出孔 10。也就是说，在使用时，将液压介质第一输入孔9通过第二管道31连接至液压站32，通过 液压站32向液压介质第一输入孔9内打入液压介质，进入液压介质第一输入孔9内的液压介 质分别进入每个第二空间，挤压测试液压缸系统1的每个活塞6在液压介质的压力作用下推动 对应的活塞杆7向外运动，对应的活塞杆7将对应的挤压板8推至测试孔内壁进行挤压测试。

同步缸系统2的基座3的上端面开设有与自身的每个第二空间对应且连通的液压介质第二 输入孔，还开设有与自身的每个第一空间对应且连通的液压介质第二输出孔，每个液压介质第 一输出孔10通过第一管道11对应连接一个液压介质第二输入孔。也就是说，当挤压测试液压 缸系统1的每个活塞6在液压介质的压力作用下推动对应的活塞杆7向外运动时，挤压测试液 压缸系统1的第一空间内的液压介质通过对应的第一管道11进入同步缸系统2的第二空间， 同步缸系统2的每个活塞6在液压介质的压力作用下推动对应的活塞杆7向外运动，同步缸系 统2的每个第一空间内的液压介质从对应的液压介质第二输出孔排出。

本发明通过测量同步缸系统2的每个活塞杆7对应的外移量，并根据预设压力和每个活塞 杆7对应的外移量，即可得到黄土各向异性变形参数，具体计算原理公式如下：

其中，P为加载时的压力，δ为当前伸缩杆的位移，S为当前加载板的面积，由此得到了 一个挤压板的变形模量E，得到土体各向异性的参数。

作为本发明的优选实施方式，考虑到测量孔的孔壁为圆弧形面，挤压板8与孔壁接触时并 非平面接触，进而导致测量结果存在误差，因此，本发明设备还包括与挤压测试液压缸系统1 连接的挤压面切削系统，挤压面切削系统包括切削基座12，本实施例中，削基座12为圆柱状 结构，切削基座12的侧壁上沿周向均布开设有与每个基座3上的液压孔4数量相同的安装孔 13，本实施例中，切削基座12的侧壁上沿周向均布开设有四个安装孔13。每个安装孔13内 设置有切削转轴14以及与切削转轴14外端连接的切削刀15，每个切削转轴14的内端连接有 径向位移驱动系统和旋转驱动系统，径向位移驱动系统能够驱动每个切削转轴14伸出和缩进 对应的安装孔13，旋转驱动系统能够驱动每个切削转轴14以自身轴线为旋转中心线旋转。

在上述实施方式的基础上，作为更加优选的实施方式，本发明提供了一种径向位移驱动系 统包括伸缩装置16、压块17和与切削转轴14数量相同的连接件18，伸缩装置16与挤压测试 液压缸系统1连接，切削基座12的上端面中心位置开设有压块容纳孔19，压块17活动设置 在压块容纳孔19内，压块17的上端与伸缩装置16的伸缩端连接，压块17上倾斜开设有与连 接件18对应的挤压槽20，每个连接件18与对应的挤压槽20匹配连接，每个连接件18与对 应的切削转轴14连接。本实施例中的伸缩装置16为液压伸缩缸。在使用时，通过控制伸缩装 置16上下伸缩，进而带动压块17上下移动，当压块17向上运动时，与压块17上的挤压槽 20相匹配的连接件18带动切削转轴14向内收缩，当压块17向下运动时，与压块17上的挤 压槽20相匹配的连接件18带动切削转轴14向外伸出，进而控制切削刀15切削孔壁的距离。

在上述实施方式的基础上，作为更加优选的实施方式，本发明提供了一种旋转驱动系统包 括旋转驱动装置21、直齿伞齿轮22和与切削转轴14数量相同的锥齿轮23，切削基座12的上 端面中心位置开设有直齿伞齿轮容纳孔，直齿伞齿轮22活动设置在直齿伞齿轮容纳孔内，每 个锥齿轮23与对应的切削转轴14通过花键连接，旋转驱动装置21的输出端与直齿伞齿轮22 连接，每个锥齿轮23与直齿伞齿轮22啮合。本实施例中，驱动装置21采用电机驱动。在使 用时，通过控制驱动装置21驱动直齿伞齿轮22转动，进而驱动与直齿伞齿轮22啮合的每个 锥齿轮23转动，每个锥齿轮23转动驱动与之对应花键连接的切削转轴14转动，最后带动切 削刀15切削孔壁。当挤压面切削好后，将挤压测试液压缸系统1下移至切削好的挤压面处， 使得挤压板8对应切削好的挤压面进行挤压测试。

在上述实施方式的基础上，作为更加优选的实施方式，本发明设备还包括防护壳24，防 护壳24上沿轴向均布开设有与每个基座3上的液压孔4数量相同的长条孔25，挤压测试液压 缸系统1和挤压面切削系统滑动设置在防护壳24内。伸缩装置16与挤压测试液压缸系统1 之间设置有导向连接块26，导向连接块26的上端面与挤压测试液压缸系统1的基座3的下端 面连接，导向连接块26的下端面与伸缩装置16的上端面连接；防护壳24的侧壁开设有导向 槽27，导向连接块26的侧壁设置有与导向槽27匹配对应的导向块28，导向块28与对应的导 向槽27滑动配合。在使用时，利用向连接块26侧壁上设置的导向块28与导向槽27的配合， 限制与导向连接块26连接的挤压测试液压缸系统1和挤压面切削系统只能沿着竖向方向产生 上下位移，而不会发生旋转位移，确保设备工作的稳定性与可靠性。

在上述实施方式的基础上，作为更加优选的实施方式，在防护壳24的两端设置有支撑系 统，支撑系统包括支撑基座29和沿支撑基座29的侧壁周向设置的能够膨胀或收缩的支撑体 30。支撑基座由支撑内衬和支撑密封端盖具体地说，支撑体30为气囊或油囊，本实施例中， 支撑体30为气囊，通过向气囊中充气使得气囊鼓胀后抵在测试孔壁面上，进而将这个设备进 行固定，当需要移动这个设备时，将气囊中的气抽出即可。

本发明一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的使用方法，具体如下：

将挤压测试液压缸系统1置于测试孔中；

控制支撑系统的支撑体30鼓胀后抵在测试孔的孔壁上，具体地说，通过气泵向气囊中充 气，使气囊膨胀与测试孔周围土体密切接触，为设备提供支撑能力；

控制径向位移驱动系统驱动每个切削转轴14伸出对应的安装孔13，控制旋转驱动系统驱 动每个切削转轴14以自身轴线为旋转中心线旋转，每个切削转轴14带动对应的切削刀15对 挤压面进行切削；

待挤压面切削好后，将挤压测试液压缸系统1下移至切削好的挤压面处，使得挤压板8 对应切削好的挤压面，向液压介质第一输入孔9内通入预设压力的液压介质，液压介质进入挤 压测试液压缸系统1的每个第二空间，挤压测试液压缸系统1的每个活塞6在液压介质的压力 作用下推动对应的活塞杆7向外运动，对应的活塞杆7将对应的挤压板8推至测试孔内壁进行 挤压测试；同时，挤压测试液压缸系统1的每个第一空间内的液压介质通过对应的第一管道 11进入同步缸系统2的第二空间，同步缸系统2的每个活塞6在液压介质的压力作用下推动 对应的活塞杆7向外运动，测量同步缸系统2的每个活塞杆7对应的外移量，本发明利用串联 液压缸的同步原理，测量同步缸系统2的每个活塞杆7对应的外移量，即得到挤压测试液压缸 系统1的每个活塞杆7对应的外移量，最后根据预设压力和每个活塞杆7对应的外移量，得到 黄土各向异性变形参数。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术 方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了 详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露 的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者 对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质 脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备，其特征在于，包括挤压测试液压缸系统（1）和与所述挤压测试液压缸系统（1）同步的同步缸系统（2），所述挤压测试液压缸系统（1）和同步缸系统（2）均包括基座（3），每个所述基座（3）的侧壁上沿周向均布开设有至少四个液压孔（4），每个所述液压孔（4）的外端设置有密封盖（5），每个所述液压孔（4）内匹配设置有活塞（6）以及与所述活塞（6）的一侧连接的活塞杆（7），每个所述活塞杆（7）的一端伸出对应的密封盖（5），且所述挤压测试液压缸系统（1）的每个所述活塞杆（7）的伸出端连接有挤压板（8）；

定义每个所述活塞（6）的一侧与对应的密封盖（5）之间形成的空间为第一空间，每个所述活塞（6）的另一侧朝向的空间为第二空间；

每个所述第一空间内填充有液压介质；所述挤压测试液压缸系统（1）的基座（3）的上端面中心位置开设有一个与自身的每个第二空间连通的液压介质第一输入孔（9），还开设有与自身的每个第一空间对应且连通的液压介质第一输出孔（10）；所述同步缸系统（2）的基座（3）的上端面开设有与自身的每个第二空间对应且连通的液压介质第二输入孔，还开设有与自身的每个第一空间对应且连通的液压介质第二输出孔；每个所述液压介质第一输出孔（10）通过第一管道（11）对应连接一个所述液压介质第二输入孔；

设备还包括与所述挤压测试液压缸系统（1）连接的挤压面切削系统，所述挤压面切削系统包括切削基座（12），所述切削基座（12）的侧壁上沿周向均布开设有与每个所述基座（3）上的液压孔（4）数量相同的安装孔（13），每个所述安装孔（13）内设置有切削转轴（14）以及与切削转轴（14）外端连接的切削刀（15），每个所述切削转轴（14）的内端连接有径向位移驱动系统和旋转驱动系统，所述径向位移驱动系统能够驱动每个所述切削转轴（14）伸出和缩进对应的安装孔（13），所述旋转驱动系统能够驱动每个所述切削转轴（14）以自身轴线为旋转中心线旋转。

2.根据权利要求1所述的一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备，其特征在于，所述径向位移驱动系统包括伸缩装置（16）、压块（17）和与所述切削转轴（14）数量相同的连接件（18），所述伸缩装置（16）与所述挤压测试液压缸系统（1）连接，所述切削基座（12）的上端面中心位置开设有压块容纳孔（19），所述压块（17）活动设置在所述压块容纳孔（19）内，所述压块（17）的上端与所述伸缩装置（16）的伸缩端连接，所述压块（17）上倾斜开设有与连接件（18）对应的挤压槽（20），每个所述连接件（18）与对应的挤压槽（20）匹配连接，每个所述连接件（18）与对应的切削转轴（14）连接。

3.根据权利要求2所述的一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备，其特征在于，所述旋转驱动系统包括旋转驱动装置（21）、直齿伞齿轮（22）和与所述切削转轴（14）数量相同的锥齿轮（23），所述切削基座（12）的上端面中心位置开设有直齿伞齿轮容纳孔，所述直齿伞齿轮（22）活动设置在所述直齿伞齿轮容纳孔内，每个所述锥齿轮（23）与对应的切削转轴（14）通过花键连接，所述旋转驱动装置（21）的输出端与所述直齿伞齿轮（22）连接，每个所述锥齿轮（23）与所述直齿伞齿轮（22）啮合。

4.根据权利要求3所述的一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备，其特征在于，设备还包括防护壳（24），所述防护壳（24）上沿轴向均布开设有与每个所述基座（3）上的液压孔（4）数量相同的长条孔（25），所述挤压测试液压缸系统（1）和挤压面切削系统滑动设置在所述防护壳（24）内。

5.根据权利要求4所述的一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备，其特征在于，所述伸缩装置（16）与所述挤压测试液压缸系统（1）之间设置有导向连接块（26），所述导向连接块（26）的上端面与所述挤压测试液压缸系统（1）的基座（3）的下端面连接，所述导向连接块（26）的下端面与所述伸缩装置（16）的上端面连接；

所述防护壳（24）的侧壁开设有导向槽（27），所述导向连接块（26）的侧壁设置有与所述导向槽（27）匹配对应的导向块（28），所述导向块（28）与对应的导向槽（27）滑动配合。

6.根据权利要求4所述的一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备，其特征在于，所述防护壳（24）的两端设置有支撑系统，所述支撑系统包括支撑基座（29）和沿所述支撑基座（29）的侧壁周向设置的能够膨胀或收缩的支撑体（30）。

7.根据权利要求6所述的一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备，其特征在于，所述支撑体（30）为气囊或油囊。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的使用方法，其特征在于，包括：

将所述挤压测试液压缸系统（1）置于测试孔中，向所述液压介质第一输入孔（9）内通入预设压力的液压介质，液压介质进入所述挤压测试液压缸系统（1）的每个第二空间，所述挤压测试液压缸系统（1）的每个活塞（6）在液压介质的压力作用下推动对应的活塞杆（7）向外运动，对应的活塞杆（7）将对应的挤压板（8）推至测试孔内壁进行挤压测试；同时，所述挤压测试液压缸系统（1）的每个第一空间内的液压介质通过对应的第一管道（11）进入所述同步缸系统（2）的第二空间，所述同步缸系统（2）的每个活塞（6）在液压介质的压力作用下推动对应的活塞杆（7）向外运动，测量所述同步缸系统（2）的每个活塞杆（7）对应的外移量，根据预设压力和每个活塞杆（7）对应的外移量，得到黄土各向异性变形参数。

9.根据权利要求8所述的一种可孔内原位测量黄土各向异性变形参数的设备的使用方法，其特征在于，在向所述液压介质第一输入孔（9）内通入预设压力的液压介质之前，还包括：

控制所述径向位移驱动系统驱动每个所述切削转轴（14）伸出对应的安装孔（13），控制所述旋转驱动系统驱动每个所述切削转轴（14）以自身轴线为旋转中心线旋转，每个所述切削转轴（14）带动对应的切削刀（15）对挤压面进行切削。