一种施加竖向应力的分离式剪切渗流仪及其使用方法技术

技术编号:24405908 阅读:50 留言:0更新日期:2020-06-06 07:07
本发明专利技术公开了一种施加竖向应力的分离式剪切渗流仪,包括固定框架,固定框架顶部固定有顶部位移荷载单元,固定框架侧方固定有侧向位移荷载单元,底座上固定有底部位移荷载单元,顶部位移荷载单元下面设置有上部剪切盒,上部剪切盒顶面密封设置有上活动推板,上活动推板顶部通过安装上滑动导轨与顶部位移荷载单元相连,上部剪切盒下面设置有下部剪切盒,下部剪切盒底面密封设置有下活动推板,下活动推板与底部位移荷载单元相连,下部剪切盒侧壁上设置有进水口接头和出水口接头。本发明专利技术还公开分离式剪切渗流仪的使用方法。本发明专利技术提供的一种施加竖向应力的分离式剪切渗流仪及其使用方法,能够实现土石材料在剪切过程中保持通水渗流,能够通过施加双向竖向应力模拟不同埋深下岩土结构体的受力情况。

A separate shear percolator with vertical stress and its application

【技术实现步骤摘要】
一种施加竖向应力的分离式剪切渗流仪及其使用方法
本专利技术涉及一种施加竖向应力的分离式剪切渗流仪及其使用方法,属于剪切实验装置

技术介绍
第一次全国水利普查数据显示,我国已建成水库大坝近10万座,其中土石坝占比最高,数量最大。由于土石坝坝料用量极大,一般会在坝趾附近就地取材,不同料场土石料的变形模量等物理力学性质不尽相同,不协调沉降变形问题日益突出,这一问题在岩土工程安全性评价中尤为关键。大量学者研究发现,沉降差异极易诱发坝体与岸坡、坝趾与基岩等岩土体接触部位较大的剪切变形,这些剪切变形带在上游蓄水位的水头驱动下可能形成集中渗漏通道,继而引起坝体渗流量增大并最终发生冲蚀、流土等渗透破坏现象,严重威胁大坝的安全运行。因而针对大变形剪切前后岩土体接触部位的渗流特性研究迫在眉睫,同时该研究可起到保障水库大坝安全运行的关键作用。目前,可对上述关键问题提供试验支撑的技术手段仍相当有限,绝大部分渗流试验仪器尚不具备剪切土样能力,而小部分较为先进的三轴渗流仪、环剪渗流仪尽管可开展剪切渗流试验,但上述装置封闭式模型箱的设计特点决定了其在实现不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种施加竖向应力的分离式剪切渗流仪,其特征在于:包括固定框架(15),所述固定框架(15)顶部固定有顶部位移荷载单元(1),所述固定框架(15)侧方固定有侧向位移荷载单元(11),所述固定框架(15)底部设置有底座(14),所述底座(14)上表面固定有支撑座(13),所述底座(14)上固定有底部位移荷载单元(9),所述顶部位移荷载单元(1)、侧向位移荷载单元(11)和底部位移荷载单元(9)的位移触头上均设置有压力传感器(2),所述顶部位移荷载单元(1)下面设置有上部剪切盒(4),所述上部剪切盒(4)为顶面和底面开口结构,所述上部剪切盒(4)顶面密封设置有上活动推板(10),所述上活动推板(...

【技术特征摘要】
1.一种施加竖向应力的分离式剪切渗流仪,其特征在于:包括固定框架(15),所述固定框架(15)顶部固定有顶部位移荷载单元(1),所述固定框架(15)侧方固定有侧向位移荷载单元(11),所述固定框架(15)底部设置有底座(14),所述底座(14)上表面固定有支撑座(13),所述底座(14)上固定有底部位移荷载单元(9),所述顶部位移荷载单元(1)、侧向位移荷载单元(11)和底部位移荷载单元(9)的位移触头上均设置有压力传感器(2),所述顶部位移荷载单元(1)下面设置有上部剪切盒(4),所述上部剪切盒(4)为顶面和底面开口结构,所述上部剪切盒(4)顶面密封设置有上活动推板(10),所述上活动推板(10)顶部通过安装上滑动导轨(3)与所述顶部位移荷载单元(1)相连,所述固定框架(15)两侧设置有可上下调节的限位支架(5),所述限位支架(5)底部安装有下滑动导轨(20),所述下滑动导轨(20)与所述上部剪切盒(4)侧壁相连,所述上部剪切盒(4)下面设置有下部剪切盒(12),所述下部剪切盒(12)为顶面和底面开口结构,所述下部剪切盒(12)固定在所述支撑座(13)上,所述下部剪切盒(12)底面密封设置有下活动推板(19),所述下活动推板(19)与所述底部位移荷载单元(9)相连,所述下部剪切盒(12)侧壁上设置有进水口接头(8)和出水口接头(18),所述进水口接头(8)进水口设置有入流流量阀和入流流量计,所述出水口接头(18)出水口设置有出流流量阀和出流流量计。


2.根据权利要求1所述的一种施加竖向应力的分离式剪切渗流仪,其特征在于:所述上部剪切盒(4)和下部剪切盒(12)的材质包括透明树脂玻璃。


3.根据权利要求1所述的一种施加竖向应力的分离式剪切渗流仪,其特征在于:所述上活动推板(10)和下活动推板(19)的滑动面设置有开槽并嵌入双层橡胶止水条。


4.根据权利要求1所述的一种施加竖向应力的分离式剪切渗流仪,其特征在于:所述上部剪切盒(4)底部边壁向外延伸构成上台面,所述下部剪切盒(12)顶部边壁向外延伸构成下台面,所述下台面上开设有环形槽,所述环形槽内嵌入O形止水圈(6),所述环形槽与所述上部剪切盒(10)内壁距离大于最大剪切行程。


5.根据权利要求1述的一种施加竖向应力的分离式剪切渗流仪,其特征在于:所述下部剪切盒(12)底部边壁向外延伸构成固定部,所述固定部开设有与所述支撑座(13)配合的圆孔。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈澄昊陈生水梅世昂张贤万程炜傅中志吉恩跃邓曌唐译杨氾
申请(专利权)人:水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院河海大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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