【技术实现步骤摘要】
一种土岩界面原状试样扭剪试验装置及方法
本专利技术专利涉及一种土岩界面扭剪装置及使用方法,具体的说,涉及岩土工程测试
中的土岩界面原状试样扭剪试验,适用于土体和基岩接触界面的抗剪强度测试。
技术介绍
在岩土工程中,剪切破坏是土和岩石破坏和变形的主要形式之一,基本上都是由于剪切破坏引起的,岩土工程的失稳和破坏都伴随着剪切位移的发展而发展。同时,在实际工程中,很多堆积体滑坡都是沿着土岩接触面发生的剪切滑动,因此,有必要对土岩接触面的抗剪性能开展试验研究。如何通过试验快速获取准确、客观反映实际的抗剪强度参数,已经成为工程技术人员普遍关注的课题。直剪试验作为基础试验方法被广泛应用,其优点在于设备简单、操作容易和试验历时短,在工程中被广泛使用。但是其也具有显著的缺点,例如剪切面上剪应力分布不均匀,剪切破坏时先从边缘开始,在边缘发生应力集中现象;在剪切过程中,试样剪切面逐渐缩小,而计算抗剪强度时却按试样的原截面积计算的。因此测得的土岩界面的抗剪强度偏小且不精确。另一个方面,在目前的较多剪切试验中,通常采用重塑试样,与原状试样物理、力学性质差异显著。因此,急需专利技术一种可以进行土岩界面原状试样剪切的装置,同时消除直剪试验中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术专利所要解决的技术问题是提供一种土岩界面原状试样扭剪试验装置及方法,克服土岩界面直剪试验过程中土岩剪切面逐渐缩小以及应力集中的问题,提供一种集法向应力加载与环向剪切为一体的土岩界面原状试样扭剪装置及其使用方法。为解决上述技术问题,本专利技术专利所采用的技术方案是:一种土岩界面原状试样扭剪试验装置,包括承载框架, ...
【技术保护点】
1.一种土岩界面原状试样扭剪试验装置,其特征在于:包括承载框架,承载框架内设有试样固定单元 ,试样固定单元上方设有法向应力加载单元,试样固定单元侧向设有环向剪切单元; 所述试样固定单元包括套筒(9)、试样(10)、岩板(13),其中试样(10)置于套筒(9)内,套筒(9)置于岩板(13)上方, 承载框架底部的固定轴杆(11)穿过岩板(13)、套筒(9)并伸入到试样(10)中;所述法向应力加载单元包括依次设置在套筒(9)上方的传力板(8)、千斤顶(7)、压力传感器(6)及垫板(5);千斤顶(7)通过加压泵(23)加压并通过压力传感器(6)检测;所述环向剪切单元包括安装在套筒(9)上的蜗轮(14),蜗轮(14)与蜗杆(15)啮合,蜗杆(15)通过轴承安装在承载框架上并通过手轮(17)带动转动;手轮(17)与蜗杆(15)之间安装扭矩传感器(20),检测对套筒(9)施加的扭矩力,套筒(9)一侧安装旋转传感器(19),旋转传感器(19)同套筒(9)一起旋转。
【技术特征摘要】
1.一种土岩界面原状试样扭剪试验装置,其特征在于:包括承载框架,承载框架内设有试样固定单元,试样固定单元上方设有法向应力加载单元,试样固定单元侧向设有环向剪切单元;所述试样固定单元包括套筒(9)、试样(10)、岩板(13),其中试样(10)置于套筒(9)内,套筒(9)置于岩板(13)上方,承载框架底部的固定轴杆(11)穿过岩板(13)、套筒(9)并伸入到试样(10)中;所述法向应力加载单元包括依次设置在套筒(9)上方的传力板(8)、千斤顶(7)、压力传感器(6)及垫板(5);千斤顶(7)通过加压泵(23)加压并通过压力传感器(6)检测;所述环向剪切单元包括安装在套筒(9)上的蜗轮(14),蜗轮(14)与蜗杆(15)啮合,蜗杆(15)通过轴承安装在承载框架上并通过手轮(17)带动转动;手轮(17)与蜗杆(15)之间安装扭矩传感器(20),检测对套筒(9)施加的扭矩力,套筒(9)一侧安装旋转传感器(19),旋转传感器(19)同套筒(9)一起旋转。2.根据权利要求1所述的一种土岩界面原状试样扭剪试验装置,其特征在于:所述试样(10)通过入渗单元供水;入渗单元包括伸入到试样(10)中的进水导管(26),进水导管(26)另一端与盛水容器(27)连接,盛水容器(27)另一端通过出水导管(28)与水源(33)连接;所述进水导管(26)、出水导管(28)上分别设有进水阀(25)、出水阀(29)。3.根据权利要求2所述的一种土岩界面原状试样扭剪试验装置,其特征在于:所述传力板(8)与试样(10)之间设有透水石(35),进水导管(26)进口端伸入到透水石(35)以下。4.根据权利要求3所述的一种土岩界面原状试样扭剪试验装置,其特征在于:所述盛水容器(27)上设有刻度(30)。5.根据权利要求1所述的一种土岩界面原状试样扭剪试验装置,其特征在于:所述水源(33)、盛水容器(27)、试样(10)位置依次从高到低设置。6.根据权利要求1所述的一种土岩界面原状试样扭剪试验装置,其特征在于:所述垫板(5)与承载框架顶端之间设有滚排(34)。7.根据权利要求1所述的一种土岩界面原状试样扭剪试验装置,其特征在于:所述压力传感器(6)采用电阻式压力传感器。8.根据权利要求1-7所述的一种土岩界面原状试样扭剪试验装置进行土岩界面原状试样扭剪试验的方...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓华锋,齐豫,熊雨,李涛,
申请(专利权)人:三峡大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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