一种土体原型试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种土体原型试验装置，包括密封袋、孔径测量装置、距离测量装置、流体压强测量装置、密封连接、流体输入输出装置六部分，其中的密封袋为具备密封性能的由柔性材料制作的袋状部件，密封袋内盛装有流体，孔径测量装置为具备测量试验孔横截面尺寸功能的装置，且孔径测量装置上安装有具备在流体中下沉或上浮功能的装置，孔径测量装置包裹有密封外壳，密封连接是将密封袋与流体输入输出装置密封连接的部件，本实用新型专利技术试验操作简单，加载量大，测试结果精度高，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种土体原型试验装置


[0001]本技术涉及一种土体原型试验装置。

技术介绍

[0002]土体的应力应变关系是岩土工程计算与分析的基础，又称为土体的本构模型。弹塑性力学中常用的弹塑性计算方法为增量法，增量法计算基本原理是依据屈服准则判定土体是否屈服，土体屈服后，探求各分级应力增量与应变增量之间的相关性，提供各级应力状态时应力增量作用下弹性计算所需的弹性参数，再依据弹性计算理论进行计算分析。土体为天然形成的材料，其物质组分与各组分之间相互作用关系因地而异。力学家经过长期不懈的坚持与努力，依据室内试验，提出了大量关于土体的本构模型，试图解决土体的工程计算与力学分析问题。然而因土体材料体量巨大、组分不定、力学作用关系复杂，目前计算精度仍远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。寻找在土体中施加足以反映土体的应力应变关系的作用力，并测定在该作用力的影响下，土体接近实际的位移响应，为工程计算与分析提供因地制宜的可靠参数依据是弹塑性力学领域亟待解决的科技难题。囊压试验是将袋装流体柱放置于土体中，通过流体压强增加实现分级加压与卸压，测试加压与卸压引起的土体变形。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种土体原型试验装置，该土体原型试验装置可对土体进行原型试验测试，能够对试验土体施加接近于工程实际的荷载，测量接近实际的变形，精度高。
[0004]该土体原型试验装置包括密封袋、孔径测量装置、距离测量装置、流体压强测量装置、密封连接、流体输入输出装置六部分，其中的密封袋为具备密封性能的由柔性材料制作的袋状部件，密封袋内盛装有流体，孔径测量装置为具备测量试验孔横截面尺寸功能的装置，且孔径测量装置上安装有具备在流体中下沉或上浮功能的装置，孔径测量装置包裹有密封外壳，距离测量装置是具备测量孔径测量装置在试验孔中位置功能的装置，流体压强测量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密封连接的部件。
[0005]在上述的土体原型试验装置中，上述的孔径测量装置与距离测量装置中的一种或两种组合可以是光学测距仪器与声学测距仪器中的一种或两种组合。
[0006]在上述的土体原型试验装置中，可在上述的孔径测量装置的下部安装测斜装置。
[0007]在上述的土体原型试验装置中，上述的孔径测量装置是埋设于试验孔内的测斜管与放置于测斜管内的测斜仪的组合。
[0008]在上述的土体原型试验装置中，上述的孔径测量装置上安装有体积可变的密封气囊，密封气囊上连接有气管与气体输入输出装置。
[0009]本技术设计的土体原型试验装置，可利用水与气的组合对土体施加巨大荷载
作用，以使得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相当，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基础，因此，模型参数可靠稳定，试验设备操作简单，精度高，造价低，可靠度高。
附图说明
[0010]图1为本技术的第一个实施例所用的土体原型试验的试验孔、测斜孔与土层分布剖面示意图；
[0011]图2为本技术的第一个实施例所用的土体原型试验装置剖面原理图；
[0012]图3为本技术的第一个实施例所用的土体原型试验囊压加卸载量与试验孔侧壁径向位移关系图；
[0013]图4为本技术的第一个实施例所用的土体原型试验测试时单级囊压加载作用下试验孔侧壁径向位移与测试时间关系示意图；
[0014]图5为本技术的第一个实施例所用的水平向试验孔、竖井与土层分布剖面示意图；
[0015]图6为本技术的第二个实施例所用的土体原型试验试验孔剖面构造示意图；
[0016]图7为本技术的第二个实施例所用的土体原型试验试验孔横截面构造示意图；
[0017]图8为本技术的第三个实施例所用的囊压加载原型试验试验孔上部照片；
[0018]图9为本技术的第三个实施例所用的囊压加载原型试验试验孔与测试点平面布置图；
[0019]图10为本技术的第三个实施例所用的囊压回弹再压缩原型试验试验孔与测试点平面布置图；
[0020]图11为本技术的第三个实施例所用的囊压加载原型试验试验孔侧壁在不同加载作用下深层土体水平位移测试曲线；
[0021]图12为本技术的第三个实施例所用的囊压加载原型试验试验WC7测试点在不同加载作用下深层土体水平位移测试曲线；
[0022]图13为本技术的第三个实施例所用的囊压回弹再压缩原型试验WC2测试点在不同加载作用下深层土体水平位移测试曲线；
[0023]图14为本技术的第三个实施例所用的囊压加载原型试验试验孔侧壁测试点3～7.5m深度土体水平位移～加载量关系曲线；
[0024]图15为本技术的第三个实施例所用的囊压加载原型试验试验孔侧壁测试点7.5～9.5m深度土体水平位移～加载量关系曲线；
[0025]图16为本技术的第三个实施例所用的囊压加载原型试验试验孔侧壁测试点9.5～11.5m深度土体水平位移～加载量关系曲线；
[0026]图17为本技术的第三个实施例所用的囊压加载原型试验试验孔侧壁测试点11.5～18.5m深度土体水平位移～加载量关系曲线；
[0027]图18为本技术的第三个实施例所用的囊压加载原型试验WC7测试点2.5～7.5m深度土体水平位移～加载量关系曲线；
[0028]图19为本技术的第三个实施例所用的囊压加载原型试验WC7测试点7.5～
9.5m深度土体水平位移～加载量关系曲线；
[0029]图20为本技术的第三个实施例所用的囊压加载原型试验WC7测试点9.5～11.5m深度土体水平位移～加载量关系曲线；
[0030]图21为本技术的第三个实施例所用的囊压加载原型试验WC7测试点11.5～19m深度土体水平位移～加载量关系曲线；
[0031]图22为本技术的第三个实施例所用的囊压回弹再压缩原型试验WC2测试点5m与8m深度土体水平位移～加载量关系曲线；
[0032]图23为本技术的第三个实施例所用的囊压回弹再压缩原型试验WC2测试点13m与14m深度土体水平位移～加载量关系曲线；
[0033]图24为本技术的第三个实施例所用的囊压回弹再压缩原型试验WC2测试点16～18m深度土体水平位移～加载量关系曲线；
[0034]图25为本专利技术的第三个实施例所用的试验孔及各级屈服圆柱面划分原理图。
具体实施方式
[0035]附图标记说明：1
‑
填土；2
‑
粉土；3
‑
黏性土；4
‑
砂土；5
‑
试验孔；6
‑
密封袋；7
‑
密封连接；8
‑
辘轳；9
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土体原型试验装置，其特征是包括密封袋、孔径测量装置、距离测量装置、流体压强测量装置、密封连接、流体输入输出装置六部分，其中的密封袋为具备密封性能的由柔性材料制作的袋状部件，密封袋内盛装有流体，孔径测量装置为具备测量试验孔横截面尺寸功能的装置，且孔径测量装置上安装有具备在流体中下沉或上浮功能的装置，孔径测量装置包裹有密封外壳，距离测量装置是具备测量孔径测量装置在试验孔中位置功能的装置，流体压强测量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...

【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：