本实用新型专利技术涉及岩土工程测试领域中的一种囊压原型试验装置，该试验装置主要包括密封袋(7)、护壁管(10)、测斜管(6)、测斜仪、密封连接(12)、流体输入输出装置(9)、及流体压强测定装置(14)七部分，本实用新型专利技术用密封袋(7)内的流体压力施加试验荷载，用测斜管(6)与测斜仪测定试验加载后的侧向位移响应，用护壁管(10)维持试验孔形状，用填充在试验孔(5)与密封袋(7)之间颗粒状固体将试验加载传递至岩土体，本实用新型专利技术测试精度高、结果可靠、稳定性好、成本低，易于推广应用。易于推广应用。易于推广应用。
【技术实现步骤摘要】
一种囊压原型试验装置
[0001]本技术涉及岩土工程测试领域中的一种囊压原型试验装置。
技术介绍
[0002]岩土体为天然形成的材料，岩土体的物质组分与各组分之间相互作用关系因地而异，因岩土体材料体量巨大、组分不定、力学作用关系复杂，依据取样试验或小区域局部加载的原位测试数据进行计算分析的精度低，远不能满足工程需求，因而造成了巨量的工程浪费，且时有安全隐患。利用可实施且造价及试验时间可接受的原型试验，即利用接近实际使用状态下的应力水平，在清晰的边界条件下，对岩体或土体进行加载，并测定加载条件下的变形响应，可高精度测定岩体或土体的应力应变关系，为岩土工程计算与分析提供可靠参数依据，是岩土工程领域亟待解决的科技难题。
技术实现思路
[0003]本技术的目的是提供一种囊压原型试验装置，该试验装置可对岩土体进行原型试验测试，性能可靠，测试操作简单，测试精度高，造价低。
[0004]该种囊压原型试验装置包括密封袋、护壁管、测斜管、测斜仪、密封连接、流体输入输出装置及流体压强测定装置七部分，其中的密封袋为具备密封性能的由柔性布状不透水材料围合而成的袋状部件，流体压强测定装置是具备测量流体压强功能的装置，流体输入输出装置是具备将流体输入或输出密封袋功能的装置，密封连接是将密封袋与流体输入输出装置连接的部件，护壁管是置放于密封袋内侧或外侧的具备维持密封袋外侧颗粒状固体稳定功能的构件，测斜管放置于密封袋的外侧，密封连接位于密封袋与流体输入输出装置之间。
[0005]在上述的囊压原型试验装置中，在上述的测斜管与密封袋之间设置粗砂填充料。
[0006]在上述的囊压原型试验装置中，上述的护壁管放置于密封袋的内侧，并在护壁管的外侧安装位移传感器。
[0007]本技术的囊压原型试验装置，可利用水与气的组合对岩土体施加巨大荷载作用，以使得岩土体在试验过程中的承受的荷载水平与工程实际中承受的荷载水平具备可比性，从而使得试验过程中的各项位移测试值与工程实践中实际值具备可比拟的数值，故称为原型试验，试验设备简单，精度高，造价低，可靠度高。
附图说明
[0008]图1为本技术的一个实施例所用的囊压原型试验的试验孔、测斜孔与土层分布剖面示意图；
[0009]图2为本技术的一个实施例所用的囊压原型试验装置剖面原理图；
[0010]图3为本技术的一个实施例所用的囊压原型试验装置使用方法第一步工况示意图；
[0011]图4为本技术的一个实施例所用的囊压原型试验装置使用方法第二步工况示意图；
[0012]图5为本技术的一个实施例所用的囊压原型试验装置使用方法第三步工况示意图；
[0013]图6为本技术的一个实施例所用的囊压原型试验装置使用方法第四步工况示意图。
具体实施方式
[0014]作为本技术的一个实施例，下面结合图1～图6，介绍本技术的囊压原型装置的构造及工作原理及其使用方法。首先，结合图2与图6介绍本技术的囊压原型试验装置的构造及工作原理。该种囊压原型试验装置包括密封袋(7)、护壁管(10)、测斜管(6)、测斜仪、密封连接(12)、流体输入输出装置(9)、及流体压强测定装置(14)七部分，其中的密封袋(7)为具备密封性能的由柔性布状不透水材料围合而成的袋状部件，流体压强测定装置(14)是具备测量流体压强功能的装置，流体输入输出装置(9)是具备将流体输入或输出密封袋(7)功能的装置，密封连接(12)是将密封袋(7)与流体输入输出装置(9)连接的部件，其中的测斜管(6)放置于密封袋(7)的外侧，护壁管(10)是置放于密封袋(7)内侧或外侧的具备维持密封袋外侧颗粒状固体稳定功能的构件，密封连接(12)位于密封袋(7)与流体输入输出装置(9)之间。在本实施例中，当护壁管(10)位于密封袋(7)内部时，可将测斜管(6)放置在密封袋(7)的外侧，放入试验孔(5)中进行试验。护壁管(10)也可以放置在密封袋(7)的外侧，在这一情况下，可将测斜管(6)放置在护壁管(10)的外侧放入试验孔(5)，然后填砂，再将密封袋(7)放置在护壁管(10)内，试验加载前，将护壁管(10)拔出，并将密封袋(7)留在试验孔(5)中。在本实施例中，利用流体输入输出装置(9)向密封袋(7)内输送流体(8)，增加密封袋(7)内流体(8)的压强，实现试验加载，并利用流体压强测定装置(14)测算密封袋(7)内流体(8)的压强，确定试验加载量的大小，再利用测斜管(6)与测斜仪，测定在试验加载作用下试验孔直径的变化及土体侧向位移，实现在袋装流体荷载作用下测算土体变形响应的试验目的。在本实施例中，流体输入输出装置(9)可以是稳压液压泵或空气压缩机，相应的流体压强测定装置(14)可以是液压表或气压表。在本实施例中，流体输入输出装置(9)还可以是水塔或被设置于高处的储水罐，相应的流体压强测定装置(14)可以是高差测量装置。在本实施例中，为了避免试验过程中浅部填土的不利影响，可在密封袋(7)的上部用密封连接(12)将填土隔离，密封连接(12)可用钢管制作。在密封连接(12)与试验孔(5)的侧壁之间，可用粗砂(11)填实，避免密封袋(7)局部破裂。在本实施例中，可用如图2所示的顶环(13)将测斜管(6)的顶部相对固定，作为测斜管(6)侧向变形测量的参照点，提高试验测量精度，顶环(13)可用钢筋混凝土或钢管混凝土制作，在本实施例中，护壁管(10)可以放置在密封袋(7)的内侧，当密封袋(7)内充入流体(8)后，便可与外围的回填材料紧密接触。在本实施例中，也可以将护壁管(10)放置于密封袋(7)的外侧，在密封袋(7)充入足够大压力的流体后，拔出护壁管(10)，使得密封袋与回填材料紧密接触。在本实施例中，可将护壁管(10)放置于密封袋(7)的内侧，并在护壁管(10)的外侧安装位移传感器，以在试验中实时测量密封袋(7)的横截面尺寸。
[0015]本实施例的以下部分，主要结合图1～图6，介绍本技术的囊压原型试验装置
使用方法具体实施方式与步骤。第一步，根据测试目的，确定最大加载量、分级加载量与分级卸载量、单级加载与单级卸载侧向位移测试要求、单级加载与单级卸载后侧向位移稳定标准、终止加载标准、终止卸载标准，并在岩体或土体中钻孔作为试验孔(5)，如图1与图3所示，当不需要卸载试验成果时，在本步骤中可以仅设定加载控制要求。本步骤中加载量可参照工程实际荷载大小及试验目的确定，分级加载、分级卸载及加卸载稳定标准的确定可参照静载荷试验的相关规定进行选取。本步骤中，终止加载标准中的最大压应力可以与测试场地拟建工程在岩体或土体中实际附加应力的大小相匹配。侧向位移测试要求可参照深层土体侧向位移测量要求与标准进行。在本实施例中，选择的试验场地的土层分布如图1所示，包括填土层(1)、砂质粉土层(2)、粉质黏土层(3)及粉砂层(4)。在本步骤中，在试验孔(5)附近的土体中施工测斜管(6)，如图1所示。完成第一步，进入第二步。将外径小于第一步中形成的试验孔(5)直径的护壁管(10)与测斜管(6)放入本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种囊压原型试验装置，其特征是包括密封袋(7)、护壁管(10)、测斜管(6)、测斜仪、密封连接(12)、流体输入输出装置(9)及流体压强测定装置(14)七部分，其中的密封袋(7)为具备密封性能的由柔性布状不透水材料围合而成的袋状部件，流体压强测定装置(14)是具备测量流体压强功能的装置，流体输入输出装置(9)是具备将流体输入或输出密封袋(7)功能的装置，密封连接(12)是将密封袋(7)与流体输入输出装置(9)连接的部件，护壁管(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张继红，
申请(专利权)人：张继红，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。