CN103076436B - 测量土体侧向压力用装置以及固结仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种测量土体侧向压力用装置，包括：带有孔洞的空腔环刀，所述环刀内注满低压缩性的油，所述孔洞处封贴有薄膜，所述环刀设置有进油孔以及出油孔；油压传感器，所述出油孔与所述油压传感器连接。本发明还提供了一种固结仪，包括上述的测量土体侧向压力用装置。本发明提供的测量土体侧向压力用装置通过环刀的孔洞给环刀内的油传递试样的侧向压力，并利用油压传感器测量试样的侧向压力，原理简单，操作简便，能够准确得到土样的侧向压力。本发明提供的固结仪，通过设置在固结仪的测量土体侧向压力用装置，能够准确得到土样的侧压力系数，具有很好的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及工程材料试验仪器领域，尤其涉及测量土体侧向压力用装置以及固结仪。
背景技术
由于室内常规的一维固结试验是在侧限条件下进行的，无法测量土体在固结过程中的侧向压力，因此也就无法得到侧压力系数。在自然条件下，土体处在竖向应力和水平应力共同作用环境下，即K0条件，在相同竖向应力作用下，不同的K0条件将导致与土体接触的结构物受到不同侧向土压力的作用，产生相应的结构内力，进而影响土-结构物相互作用下的工程设计与安全评估。由于在现场测量土体的侧压力系数比较难以实现，基于此，室内测量土体的侧压力系数显得尤为重要。
公开号为101539563、公开日为20090923的中国专利，其发明名称为“高压渗透固结仪”，公开了一种高压渗透固结仪，包括筒形压力室、分别安装在压力室上下两端的顶盖和底座以及穿插设置在顶盖上的活塞，该专利结构紧凑，使用操作简便，功能多，试验效果好，并能够采集试验过程中土样的侧向应力和孔隙水压力。但是该装置用来测量的侧向压力的液体是水，由于水容易溶解气体，造成其压缩性大，在测量侧向压力时会造成一定的误差，尤其是在竖向压力比较小的时候；此外水压力不稳定，容易随时间的流逝而减小，造成土体发生侧向变形，进而影响土体的其他参数。
公开号为2479498、公开日为20020227的中国专利，其发明名称为“低温、高压K0固结仪”，公开了一种低温、高压K0固结仪，底座与加压体通过固定件相连接，加压体内设有冷液循环通道，外侧设有保温套，上面分别设有加压杆和放气孔与内部连通，该专利可模拟研究深度达700米深土在负温条件下的K0固结的加压、卸压过程和深土的三轴剪切特性指标测试，实验过程中与材料试验机和数据采集仪等结合使用，具有低温、耐高压、操作方便、控制系统简单、测试精度高、可进行卸载实验特点，但是该装置复杂，仅适用于特殊条件下，因而无法在室内进行普及。
岩土力学第2012.33（3）期的论文“侧限压缩条件下土体的侧应力松弛试验研究”涉及用电阻式土压力计来测量土体的侧向压力，方法简单，容易操作，但数据的采集比较麻烦，而且试验所需的土样尺寸比较大，不适于和常规一维固结试验相结合，此外，在土样中安装土压力计容易对土样造成干扰，进而影响试验参数的准确性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了测量土体侧向压力用装置以及固结仪，以解决在室内如何准确而简易地测量土体侧向压力的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种测量土体侧向压力用装置，包括：带有孔洞的空腔环刀，所述环刀内注满低压缩性的油，所述孔洞处封贴有薄膜，所述环刀设置有进油孔以及出油孔；油压传感器，所述出油孔与所述油压传感器连接。
进一步的，在测量土体侧向压力用装置中，所述孔洞位于所述环刀的内壁上。
进一步的，在测量土体侧向压力用装置中，所述孔洞的数量为4个，所述孔洞均匀分布于所述环刀的内壁上。
本发明还提供了一种固结仪，包括上述的测量土体侧向压力用装置。
进一步的，固结仪包括底座以及设置在所述底座上的透水石，所述环刀放置在所述透水石上。
本发明提供的测量土体侧向压力用装置通过环刀的孔洞给环刀内的油传递试样的侧向压力，并利用油压传感器测量试样的侧向压力，原理简单，操作简便，能够准确得到土样的侧向压力。
本发明提供的固结仪，通过设置在固结仪的测量土体侧向压力用装置，能够准确得到土样的侧压力系数，具有很好的实用性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的环刀的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的固结仪的剖面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种测量土体侧向压力用装置以及固结仪作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于，本发明提供的测量土体侧向压力用装置通过环刀的孔洞给环刀内的油传递试样的侧向压力，并利用油压传感器测量试样的侧向压力，原理简单，操作简便，能够准确得到土样的侧向压力。本发明提供的固结仪，通过设置在固结仪的测量土体侧向压力用装置，能够准确得到土样的侧压力系数，具有很好的实用性。
图1为本发明实施例提供的环刀的结构示意图。参照图1，一种测量土体侧向压力用装置，包括：带有孔洞11的空腔环刀10，所述环刀10内注满低压缩性的油，所述孔洞11处封贴有薄膜；油压传感器，与所述环刀10密封连接。
在本实施例中，所述环刀10设置有进油孔12以及出油孔13，所述出油孔13与所述油压传感器连接，进油孔12和出油孔13均设置在环刀10的顶部。
进一步的，所述孔洞11的数量为4个，所述孔洞11均匀分布于所述环刀10的内壁上，土样的侧向压力通过环刀10的孔洞11传递给环刀内的油。
图2为本发明实施例提供的固结仪的结构示意图。请结合参考图1与图2，环刀10放置在固结仪底座的透水石23上，透水石23上放有滤纸。使用本发明实施例提供的固结仪进行土体侧压力系数测定，具体操作为：将环刀10内壁涂上凡士林，以减少土样和环刀壁的摩擦，然后将切好的土样放置于环刀10内；安装环刀10，将空腔环刀10放置在固结仪底座的透水石23上，透水石23上放有滤纸，然后将环刀10固定；将环刀10的出油孔13与油压传感器21连接，打开进油开关24，从环刀顶部通过进油孔12向环刀10内部注入低压缩性的油，油压传感器21的出油口排气，等到出油口流出油之后，将油压传感器21的出油口关闭，然后将环刀10的进油孔12关闭，密封好，在环刀10的孔洞11处贴有薄膜，以防止液体流出；注油完成之后，在土样上部依次放置滤纸和透水石，加压盖子22，调整固结杠杆，让试样和加载设备充分接触，之后进行固结试验。利用计算机记录位移、油压传感器21的压力，土样的侧向应力通过外部贴有薄膜的孔洞传递给环刀10内的油，进一步通过油将侧向应力传递给油压传感器21；进行数据处理，利用所施加的竖向应力和记录侧向应力，计算侧压力系数。
利用本发明提供的固结仪计算的侧压力系数精度高，并且操作简单、实用性强，固结仪内包括的环刀10，内部注入的油可以作为准确测量侧向应力的媒介。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种测量土体侧向压力用装置，其特征在于，包括：
带有孔洞的空腔环刀，所述环刀内注满低压缩性的油，所述孔洞处封贴有薄膜，所述环刀设置有进油孔以及出油孔；
油压传感器，所述出油孔与所述油压传感器连接；
所述进油孔和出油孔均设置在环刀的侧壁的顶部；
所述孔洞位于所述环刀的内壁上。
2.根据权利要求1所述的测量土体侧向压力用装置，其特征在于，所述孔洞的数量为4个，所述孔洞均匀分布于所述环刀的内壁上。
3.一种固结仪，其特征在于，包括如权利要求1至2中任意一项所述的测量土体侧向压力用装置。
4.根据权利要求3所述的固结仪，其特征在于，还包括底座以及设置在所述底座上的透水石，所述环刀放置在所述透水石上。
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