一种含软弱夹层的结构面制作及直剪测试方法技术

技术编号:20653464 阅读:18 留言:0更新日期:2019-03-23 05:57
一种含软弱夹层的结构面制作及直剪测试方法,包括如下步骤:(1)选择结构面面板形态;(2)放置底部L型板;(3)安装前部L型板和后部L型板;(4)安装前部凸型板和后部凸型板;(5)安装底部凸型板;(6)安装左右侧板;(7)安装左右两块结构面面板;(8)涂脱模剂;(9)浇筑试样材料;(10)试样振捣密实及抹平处理;(11)拆除结构面面板;(12)浇筑软弱夹层材料,(13)软弱夹层振捣密实及抹平处理;(14)养护;(15)安装顶部L型板;(16)安装顶部凸型板;(17)法向加载测试。本发明专利技术不仅能解决软弱夹层的制作问题,还能解决软弱夹层结构面的制作模具和直剪试验测试所采用剪切盒不一致的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种含软弱夹层的结构面制作及直剪测试方法
本专利技术涉及直剪试验的结构面制作模具及测试的
,尤其是一种含软弱夹层的结构面制作及直剪测试方法。
技术介绍
结构面对工程中岩体稳定性有着控制性的影响,尤其是含有软弱夹层的软弱结构面。软弱结构面是岩体中具有一定厚度的软弱带,与相邻两侧的岩体相比具有高压缩、低强度等特征,其通常控制着岩体的变形及稳定性。在实际的工程项目中,往往是由于软弱夹层的存在导致事故频发,造成了严重的生命财产损失,因此,通过直剪试验获得含软弱夹层结构面力学特性研究就显得尤为重要。获取含软弱夹层的岩体结构面试样通常有野外现场取样和室内制作两种手段。野外现场获取含有软弱夹层的原岩结构面试样时存在如下不足:1)软弱夹层易扰动,难以获得与现场所处状态相一致的含有软弱夹层的原岩体结构面试样;2)现场难以获取与含软弱夹层的原岩结构面性质近似一致的多组试样,无法通过多组试样的直剪试验获得结构面力学指标;3)现场取样存在难度大、费用高、取样周期长、风险高等不足。因此,室内制作成为获取含软弱夹层岩体结构面试样的重要方法。为了获得软弱结构面力学参数,通常需要二个步骤:1)采用含有软弱夹层的结构面制作模具制作含有软弱夹层的结构面试样;2)拆除结构面制作模具,把制作好的含有软弱夹层的结构面试样放入相应的剪切盒进行直剪试验测试。由于上述二个步骤分别需要结构面制作模具和直剪试验配套的剪切盒二套装置才能获得含软弱夹层结构面力学参数,不但工序复杂,而且成本高、测试周期长。
技术实现思路
为了能够满足含有软弱夹层的结构面制作及直剪试验测试的要求,本专利技术提供了一种含软弱夹层结构面的制作及直剪测试方法,不但能解决软弱夹层的制作问题,而且还能解决软弱夹层结构面的制作模具和直剪试验测试所采用剪切盒不一致的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种含软弱夹层的结构面制作及直剪测试方法,包括如下步骤:(1)选择结构面面板形态,根据试验测试要求,选择相应结构面面板形貌;(2)底部L型板的放置,将两块底部L型板放置在找平的地面上;(3)前部L型板和后部L型板的安装,将两块前部L型板和两块后部L型板通过前后部L型板固定螺栓固定在已放置好的两块底部L型板上;(4)前部凸型板和后部凸型板的安装,将前部凸型板和后部凸型板通过前后部凸型板固定螺栓固定在前部L型板和后部L型板上;(5)底部凸型板的安装,将底部凸型板通过底部凸型板固定螺栓固定在前部和后部凸型板上;(6)左右侧板的安装,将左右两块侧板通过左右侧板固定螺栓固定在前部和后部L型板上;(7)左右两块结构面面板的安装,将左右两块结构面面板通过结构面面板固定螺栓固定在前部和后部凸型板上;(8)涂脱模剂,在组装好的一体化装置的内表面涂一层涂膜剂,方便装置的拆除;(9)浇筑试样材料,向组装好的一体化装置中浇筑相应的岩石模拟材料;(10)试样振捣密实及抹平处理,将浇筑好岩石模拟材料的一体化装置进行振动密实,振动结束后进行表面抹平处理;(11)拆除结构面面板,将浇筑好的试样连同一体化装置一起养护至初凝强度,将左右两块结构面面板拆除;(12)浇筑软弱夹层材料,将配制好的软弱夹层材料浇筑到结构面面板之间的空隙中,(13)软弱夹层振捣密实及抹平处理,将浇筑好软弱夹层材料的一体化装置进行振动密实,振动结束后进行表面抹平处理;(14)养护,将带有一体化装置且含有软弱夹层的结构面试样放入专用养护室内进行养护;(15)顶部L型板的安装,将顶部L型板通过顶部L型板固定螺栓固定在前部和后部L型板上;(16)顶部凸型板的安装,将顶部凸型板通过顶部凸型板固定螺栓固定在前部和后部凸型板上;(17)竖向加载过程的实现:将含有软弱夹层的结构面试样的一体化装置竖立起来,且左侧板作为上部加载面要放置在上面,然后将整个装置放到直剪试验机上,接着将左侧板的固定螺栓拆除,然后根据现场结构面的竖向应力大小进行法向加载,直至法向变形稳定,记录相应的法向荷载和法向变形。进一步,所述方法还包括以下步骤:(18)剪切过程的实现:剪切之前,将顶部和底部凸型板、前部和后部凸型板拆除,露出软弱夹层的剪切面,然后进行上盘结构面的固定,接着对下盘结构面施加水平荷载,直至发生剪切面破坏,测试过程终止,并记录相应的水平向荷载和切向变形。再进一步,所述方法还包括以下步骤:(19)更换步骤(1)中的结构面形态,重复步骤(2)-(18)实现不同类型的含有软弱夹层结构面试样的制作以及直剪测试。本专利技术的技术构思为:本专利技术给出了一种含软弱夹层的结构面制作及直剪测试方法,能够方便快速完成对含有软弱夹层结构面试样的制作和直剪试验的测试,具有操作方便、效果好、造价低、高效快捷等优点。本专利技术的有益效果主要表现在:(1)能够针对不同的结构面选择所需要的结构面形态来完成结构面模型的制作;(2)能解决与软弱夹层的结构面试样的一体化制作;(3)解决软弱夹层结构面的制作模具和直剪试验测试所采用剪切盒不一致的问题,实现含有软弱夹层结构面试样的制作与直剪测试的一体化。(4)本专利技术所采用结构面试样制作和测试的一体化模具可实现在竖向压缩过程中完全刚性约束,防止软弱夹层挤出;在剪切过程中,试样在剪切方向能够完全自由剪切,且另外两侧无约束;附图说明图1为本专利技术的俯视图。图2为本专利技术的正视图。图3为本专利技术的左视图。图4为图1中1-1剖面图。图5为本专利技术在制样与制作软弱夹层时的俯视图。图6为本专利技术在制样与制作软弱夹层时的正视图。图7为本专利技术在制样与制作软弱夹层时的左视图。图8为图5中2-2剖面图。图9为本专利技术在压缩过程中的俯视图。图10为本专利技术在压缩过程中的正视图(图中箭头表示压缩方向)。图11为本专利技术在压缩过程中的左视图(图中箭头表示压缩方向)。图12为本专利技术在剪切过程中的俯视图。图13为本专利技术在剪切过程中的正视图(图中箭头表示剪切方向)。图14为本专利技术在剪切过程中的左视图。图15为结构面面板的示意图。图16为本专利技术中顶部L型板的俯视图。图17为本专利技术中顶部L型板的正视图。图18为本专利技术中顶部L型板的左视图。图19为本专利技术中底部L型板的俯视图。图20为本专利技术中底部L型板的正视图。图21为本专利技术中底部L型板的左视图。图22为本专利技术中前部L型板的俯视图。图23为本专利技术中前部L型板的正视图。图24为本专利技术中前部L型板的左视图。图25为本专利技术中后部L型板的俯视图。图26为本专利技术中后部L型板的正视图。图27为本专利技术中后部L型板的左视图。图28为本专利技术中顶部凸型板的俯视图。图29为本专利技术中顶部凸型板的正视图。图30为本专利技术中顶部凸型板的左视图。图31为本专利技术中底部凸型板的俯视图。图32为本专利技术中底部凸型板的正视图。图33为本专利技术中底部凸型板的左视图。图34为本专利技术中前部凸型板的俯视图。图35为本专利技术中前部凸型板的正视图。图36为本专利技术中前部凸型板的左视图。图37为本专利技术中后部凸型板的俯视图。图38为本专利技术中后部凸型板的正视图。图39为本专利技术中后部凸型板的左视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。参照图1~图39,一种含软弱夹层的结构面制作及直剪测试方法,包括如下步骤:(1)选择结构面面板形态,根据试验测试要求,选择相应结构面面板形貌;(2)底部L型板的放置,将两块底部L型板放置在找平的地面上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含软弱夹层的结构面制作及直剪测试方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)选择结构面面板形态,根据试验测试要求,选择相应结构面面板形貌;(2)底部L型板的放置,将两块底部L型板放置在找平的地面上;(3)前部L型板和后部L型板的安装,将两块前部L型板和两块后部L型板通过前后部L型板固定螺栓固定在已放置好的两块底部L型板上;(4)前部凸型板和后部凸型板的安装,将前部凸型板和后部凸型板通过前后部凸型板固定螺栓固定在前部L型板和后部L型板上;(5)底部凸型板的安装,将底部凸型板通过底部凸型板固定螺栓固定在前部和后部凸型板上;(6)左右侧板的安装,将左右两块侧板通过左右侧板固定螺栓固定在前部和后部L型板上;(7)左右两块结构面面板的安装,将左右两块结构面面板通过结构面面板固定螺栓固定在前部和后部凸型板上;(8)涂脱模剂,在组装好的一体化装置的内表面涂一层涂膜剂,方便装置的拆除;(9)浇筑试样材料,向组装好的一体化装置中浇筑相应的岩石模拟材料;(10)试样振捣密实及抹平处理,将浇筑好岩石模拟材料的一体化装置进行振动密实,振动结束后进行表面抹平处理;(11)拆除结构面面板,将浇筑好的试样连同一体化装置一起养护至初凝强度,将左右两块结构面面板拆除;(12)浇筑软弱夹层材料,将配制好的软弱夹层材料浇筑到结构面面板之间的空隙中,(13)软弱夹层振捣密实及抹平处理,将浇筑好软弱夹层材料的一体化装置进行振动密实,振动结束后进行表面抹平处理;(14)养护,将带有一体化装置且含有软弱夹层的结构面试样放入专用养护室内进行养护;(15)顶部L型板的安装,将顶部L型板通过顶部L型板固定螺栓固定在前部和后部L型板上;(16)顶部凸型板的安装,将顶部凸型板通过顶部凸型板固定螺栓固定在前部和后部凸型板上;(17)竖向加载过程的实现:将含有软弱夹层的结构面试样的一体化装置竖立起来,且左侧板作为上部加载面要放置在上面,然后将整个装置放到直剪试验机上,接着将左侧板的固定螺栓拆除,然后根据现场结构面的竖向应力大小进行法向加载,直至法向变形稳定,记录相应的法向荷载和法向变形。...

【技术特征摘要】
1.一种含软弱夹层的结构面制作及直剪测试方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)选择结构面面板形态,根据试验测试要求,选择相应结构面面板形貌;(2)底部L型板的放置,将两块底部L型板放置在找平的地面上;(3)前部L型板和后部L型板的安装,将两块前部L型板和两块后部L型板通过前后部L型板固定螺栓固定在已放置好的两块底部L型板上;(4)前部凸型板和后部凸型板的安装,将前部凸型板和后部凸型板通过前后部凸型板固定螺栓固定在前部L型板和后部L型板上;(5)底部凸型板的安装,将底部凸型板通过底部凸型板固定螺栓固定在前部和后部凸型板上;(6)左右侧板的安装,将左右两块侧板通过左右侧板固定螺栓固定在前部和后部L型板上;(7)左右两块结构面面板的安装,将左右两块结构面面板通过结构面面板固定螺栓固定在前部和后部凸型板上;(8)涂脱模剂,在组装好的一体化装置的内表面涂一层涂膜剂,方便装置的拆除;(9)浇筑试样材料,向组装好的一体化装置中浇筑相应的岩石模拟材料;(10)试样振捣密实及抹平处理,将浇筑好岩石模拟材料的一体化装置进行振动密实,振动结束后进行表面抹平处理;(11)拆除结构面面板,将浇筑好的试样连同一体化装置一起养护至初凝强度,将左右两块结构面面板拆除;(12)浇筑软弱夹层材料,将配制好的软弱夹层材料浇筑到结构面面板之间的空隙中,(13)软弱...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗战友陈超杜时贵黄曼邹宝平陶燕丽李珺
申请(专利权)人:浙江科技学院
类型:发明
国别省市:浙江,33

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