一种基于柔性固结压力室的土体水平应力测试方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于柔性固结压力室的土体水平应力测试方法及系统，方法应用于测试装置，装置包括：底座、套筒、第一应变片、第二应变片、压头和PC端；底座上设置套筒，套筒的顶部和底部均为敞口，套筒的底部敞口设置在底座上，套筒内容置土体试块，加载板设置在套筒顶部，位于压头与土体试块之间；方法包括：将第一应变片和第二应变片对应设置在套筒的周向外壁上，并将第一应变片和第二应变片通过双臂电桥连接；通过压头向土体试块施加垂向压力，使土体试块发生形变，直至套筒的侧壁发生形变；检测筒体受到挤压时的水平压力数据，并传输至PC端；计算得出土体试样受到垂向压力时的水平压力系数。应用于岩土工程技术领域。应用于岩土工程技术领域。应用于岩土工程技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于柔性固结压力室的土体水平应力测试方法及系统


[0001]本专利技术属于岩土工程
，特别涉及一种基于柔性固结压力室的土体水平应力测试方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，土体在竖向荷载作用下，水平方向传递多大数值的力，通过K0系数的大小反应，不同土的水平传力比例和性质均不相同。传统固结试验及仪器中，实验土样放置于环刀中仅能测量竖向荷载，由于环刀的刚性较大，无法测量水平传力荷载数值的大小。因此，现有技术中缺乏一种试验装置能精确测量竖向荷载作用下水平传力荷载数值的大小。
[0003]可见，通过现有技术中环刀对不同土体的装填和测量，只能测试土体的竖向载荷，且在竖向荷载作用下，无法测试水平方向传递多大数值的力；
[0004]也即，对于土体在受到竖向载荷的作用下如何测试其水平载荷力，是本领域亟需解决的技术难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种基于柔性固结压力室的土体水平应力测试方法，以至少解决上述部分技术问题。
[0006]为至少解决上述部分技术问题，第一方面，本专利技术提供了一种基于柔性固结压力室的土体水平应力测试方法，用于测试当土体试块受到竖向载荷时测试其水平压力，所述方法应用于测试装置，所述测试装置包括：底座、套筒、第一应变片、第二应变片、压头和PC端；所述底座上设置所述套筒，所述套筒为直筒状，所述套筒的顶部和底部均为敞口，所述套筒的底部敞口设置在所述底座上，所述套筒内容置所述土体试块，所述压头设置在所述套筒顶部，位于所述压头与所述土体试块之间；所述方法包括：将所述第一应变片和所述第二应变片对应设置在所述套筒的周向外壁上，并将所述第一应变片和所述第二应变片通过双臂电桥连接；通过所述压头向所述土体试块施加垂向压力，使所述土体试块发生形变并向所述套筒的水平方向发生位移，直至所述套筒的侧壁发生形变；通过所述第一应变片和所述第二应变片检测所述筒体受到挤压时的水平压力数据，并将所述压力数据传输至所述PC端；所述PC端依据所述水平压力数据，计算得出所述土体试样受到垂向压力时的水平压力系数。
[0007]在第一方面中，将所述第一应变片和所述第二应变片通过双臂电桥连接包括：将所述第一应变片和所述第二应变片通过惠斯登桥型号的双臂电桥连接。
[0008]在第一方面中，在试验之前，通过将易拉罐制备成顶部和底部敞口的直筒状以作为用于容置所述土体试块的所述套筒。
[0009]在第一方面中，将所述第一应变片和所述第二应变片通过双臂电桥连接后，将毫伏万用表与所述双臂电桥连接，以实时记录所述双臂电桥的电压。
[0010]在第一方面中，所述通过所述压头向所述土体试块施加垂向压力包括：通过液压
压头向所述土体试块施加垂向压力。
[0011]在第一方面中，所述通过所述压头向所述土体试块施加垂向压力之前还包括：在所述压头与所述加载板之间设置传力装置，所述在所述压头与所述加载板之间设置传力装置包括：在所述压头与所述加载板之间设置若干滚珠。
[0012]在第一方面中，所述在所述压头与所述加载板之间设置若干滚珠之前包括：在所述加载板上表面设置有若干凹陷，用于放置所述滚珠。
[0013]在第一方面中，将所述套筒的底部敞口设置在所述底座上之前包括，在所述底座上均匀布设有若干透水孔隙。
[0014]在第一方面中，在所述底座上均匀布设有若干透水孔隙后，在所述套筒的底部敞口处设置过滤片，用于当所述土体试块容置于所述套筒内并与所述过滤片接触时，将由所述土体试块中渗出的水进行过滤。
[0015]第二方面，本专利技术提供了一种测试系统，所述测试系统包括昂书任一项所述的基于土体水平力测试装置的测试方法。
[0016]有益效果：
[0017]本专利技术提供的一种基于柔性固结压力室的土体水平应力测试方法，通过套筒外侧壁上设置第一应变片和第二应变片，以测试套筒内的土体试样在受到垂向压力时的水平压力系数，具体包括，将第一应变片和第二应变片对应设置在套筒的周向外壁上，并将第一应变片和第二应变片通过双臂电桥连接；通过压头向土体试块施加垂向压力，使土体试块发生形变并向套筒的水平方向发生位移，直至套筒的侧壁发生形变；通过第一应变片和第二应变片检测筒体受到挤压时的水平压力数据，并将压力数据传输至PC端；PC端依据水平压力数据，计算得出土体试样受到垂向压力时的水平压力系数，进而达到对于当土体在受到竖向载荷的作用下如何测试其水平载荷力提供技术参照的技术目的。
[0018]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0020]图1为本实施例一提供的基于应变片的土体水平力测试装置结构示意图；
[0021]图2为本实施例一提供的惠斯登桥型号电路示意图；
[0022]图3位本实施例一提供的一种基于柔性固结压力室的土体水平应力测试方法流程图。
[0023]附图标记：
[0024]1.底座；
[0025]2.过滤片；
[0026]3.土体试样；
[0027]4.加载板；
[0028]5.套筒；
[0029]6.第一应变片；
[0030]7.压头；
[0031]8.第二应变片。
具体实施方式
[0032]下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]同时，本说明书实施例中，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本说明书实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并不是旨在限制本专利技术。
[0034]实施例一：
[0035]请参阅图1
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3，本专利技术的实施例一提供的一种基于柔性固结压力室的土体水平应力测试方法，用于测试当土体试块受到竖向载荷时测试其水平压力，所述测试装置包括：底座1、套筒5、第一应变片6、第二应变片8、压头7和PC端；所述底座1上设置所述套筒5，所述套筒5为直筒状，所述套筒5的顶部和底部均为敞口，所述套筒5的底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性固结压力室的土体水平应力测试方法，所述方法应用于测试装置用于测试当土体试块受到竖向载荷时测试其水平压力，所述测试装置包括：底座、套筒、第一应变片、第二应变片、压头、加载板和PC端；所述底座上设置所述套筒，所述套筒为直筒状，所述套筒的顶部和底部均为敞口，所述套筒的底部敞口设置在所述底座上，所述套筒内容置所述土体试块，所述加载板设置在所述套筒顶部，位于所述压头与所述土体试块之间；其特征在于，所述方法包括：将所述第一应变片和所述第二应变片对应设置在所述套筒的周向外壁上，并将所述第一应变片和所述第二应变片通过双臂电桥连接；通过所述压头向所述土体试块施加垂向压力，使所述土体试块发生形变并向所述套筒的水平方向发生位移，直至所述套筒的侧壁发生形变；通过所述第一应变片和所述第二应变片检测所述筒体受到挤压时的水平压力数据，并将所述压力数据传输至所述PC端；所述PC端依据所述水平压力数据，计算得出所述土体试样受到垂向压力时的水平压力系数。2.根据权利要求1所述的基于柔性固结压力室的土体水平应力测试方法，其特征在于：所述将所述第一应变片和所述第二应变片通过双臂电桥连接包括：将所述第一应变片和所述第二应变片通过惠斯登桥型号的双臂电桥连接。3.根据权利要求1所述的基于柔性固结压力室的土体水平应力测试方法，其特征在于：在试验之前，通过将易拉罐制备成顶部和底部敞口的直筒状以作为用于容置所述土体试块的所述套筒。4.根据权利要求1所述的基于柔性固结压力室的土体水平应力测试方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：董毅，张福海，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：