CN111896446A - 一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置及试验方法 - Google Patents
一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置及试验方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111896446A CN111896446A CN202010656807.6A CN202010656807A CN111896446A CN 111896446 A CN111896446 A CN 111896446A CN 202010656807 A CN202010656807 A CN 202010656807A CN 111896446 A CN111896446 A CN 111896446A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- water
- temperature
- sealing
- shearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 211
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims abstract description 176
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 116
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 83
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 claims abstract description 47
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 47
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 29
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 28
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 28
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 3
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims description 3
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N15/082—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
- G01N15/0826—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample and measuring fluid flow rate, i.e. permeation rate or pressure change
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/24—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady shearing forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/24—Earth materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0014—Type of force applied
- G01N2203/0025—Shearing
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明公开了一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置及试验方法，包括上、下剪切盒、密封系统、法向加载系统、水平加载系统、渗透水压系统和温度控制系统。下剪切盒放置混凝土试样，且沿X向无摩擦滑动；上剪切盒放置黏土试样；黏土试样和混凝土试样间形成试样接触面；渗透水压系统向试样密封面施加沿Y向的渗透水压，渗透水压的渗流方向与剪切荷载的剪切方向呈水平正交；温度控制系统用于控制混凝土试样的温度。本发明同时考虑了应力场、渗流场和温度场的三场耦合作用，真实模拟了实际工程中土体与混凝土接触面所处状态，可用于开展在不同剪切变形和温度变化作用下土与混凝土接触面渗流特性的试验研究。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程学中接触面力学及渗透性技术领域，特别是一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置及试验方法。
背景技术
黏土因具有防渗能力强，适应不均匀变形能力好的优点，被广泛用作高土石坝心墙防渗材料，在我国西部建设的两三百米级的高土石坝中发挥重要作用。由于心墙黏土与上下游坝壳和岸坡基岩等材料物理力学性质差别很大，在受自重作用及水荷载作用下接触部位易发生较大的剪切变形，这些接触部位同时存在剪切变形与渗流作用，且剪切变形方向与渗流方向接近于正交关系，若形成渗透通道，会严重威胁工程安全。此外，我国西部的主要水电能源开发工程处于严寒地区，昼夜温差大，土石结构、混凝土和基岩等材料常处于不同的温度作用下，材料的物理力学性质随温度变化差异大。
因此，有必要探究考虑不同温度作用下土与混凝土接触面剪切渗流特性，分析不同温度场和应力场对接触面渗流的影响，对工程建设具有重要的指导意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置及试验方法，该考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置及试验方法能够控制混凝土试样在不同温度下与土体接触面进行剪切试验，同时可以在垂直接触面剪切方向上对接触面进行渗流特性试验，研究土体与混凝土接触面在不同温度作用下、不同应力变形条件下的渗流特性演化规律，为揭示土与混凝土接触面的渗流冲刷机理提供试验基础。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置，包括刚性底板、剪切盒、密封系统、法向加载系统、水平加载系统、渗透水压系统、温度控制系统和数据采集控制系统。
剪切盒包括上剪切盒和下剪切盒。
下剪切盒滑动放置在刚性底板上表面，下剪切盒的上端面中心开设有混凝土试样安装槽，用于放置混凝土试样。
上剪切盒叠放在下剪切盒的顶端面，上剪切盒的下端面中心开设有黏土试样安装槽，用于放置黏土试样。上剪切盒和下剪切盒之间的接触面为滑动无摩擦接触。黏土试样和混凝土试样之间的接触面，称为试样接触面。
密封系统用于密封试样接触面。
法向加载系统用于向上剪切盒上端面施加设定压力的法向荷载。
水平加载系统与下剪切盒相连接，用于对下剪切盒施加水平X向的剪切荷载。
渗透水压系统用于向试样密封面施加沿水平Y向的渗透水压，渗透水压的渗流方向与剪切荷载的剪切方向呈水平正交。
温度控制系统用于控制混凝土试样的温度。
数据采集控制系统分别与法向加载系统、水平加载系统、渗透水压系统和温度控制系统相连接。
密封系统包括从内至外依次同轴套设在试样接触面外周的内密封机构和外密封机构。内密封机构和外密封机构均包括密封槽、密封凹槽和密封构件。密封槽设置在上剪切盒的底端面上，密封凹槽设置在下剪切盒的顶端面，密封构件嵌套在密封凹槽和密封槽中，并能在密封槽内沿X向密封滑移。
法向加载系统包括反力架、法向加载装置、法向压力传感器、法向传力活塞、传力板和活塞密封装置。反力架安装在刚性底板顶部。法向加载装置安装在反力架的顶板上，并通过法向压力传感器与法向传力活塞相连接，法向传力活塞底部伸入上剪切盒中，并向放置在黏土试样顶部的传力板施加法向力。活塞密封装置设在法向传力活塞上，用于密封上剪切盒。
水平加载系统包括水平剪切装置、拉力传感器和水平位移传感器。水平剪切装置安装在刚性底板上，并通过拉力传感器与下剪切盒相连接，水平位移传感器用于记录下剪切盒沿X向的剪切位移。
渗透水压系统包括渗透水流进水通道、渗透水流出水通道和两台压力体积控制器。两台压力体积控制器分别为进水压力体积控制器和出水压力体积控制器。渗透水流进水通道和渗透水流出水通道分别内置在混凝土试样安装槽沿Y向的两侧，渗透水流进水通道的进水端与进水压力体积控制器相连接，渗透水流进水通道的出水端设置指向试样密封面的渗透水流进水口。渗透水流出水通道的进水端设置指向试样密封面的渗透水流出水口，渗透水流出水通道的出水端与出水压力体积控制器相连接。
温度控制系统包括恒温水浴箱、输水管道、测温仪和温度传感器，恒温水浴箱通过若干根并列的输水管道向混凝土试样进行供温，其中，位于混凝土试样中的每根输水管道均称为水浴管道，每根水浴管道均为多次U型弯折的弯折管道。测温仪用于监测恒温水浴箱的供水温度和回水温度。温度传感器用于监测混凝土试样的温度。
一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验方法，包括如下步骤。
步骤1，制作黏土试样和混凝土试样：根据土工规范制作黏土试样并压实，在黏土试样外包裹一层乳胶膜。根据混凝土设计规范配制混凝土试样，同时将水浴管道和温度传感器预先埋设在混凝土试样中，然后对混凝土试样进行养护。
步骤2，布设密封系统：对上剪切盒下表面和下剪切盒上表面进行抛光，保证接触面光滑，在上剪切盒下表面涂上结构胶，并铺上一层光滑的粘铜片。在下剪切盒的两个密封凹槽内均嵌套密封构件并压紧。
步骤3，安装试样：首先将传力板放入上剪切盒中，然后将步骤1中的黏土试样放入上剪切盒中的黏土试样安装槽中，将步骤1中的混凝土试样安装在下剪切盒中的混凝土试样安装槽中。下剪切盒底部滑动放置在刚性底板上，上剪切盒滑动放置在下剪切盒顶部，黏土试样和混凝土试样相接触，形成试样接触面。嵌套在下剪切盒密封凹槽中密封构件与上剪切盒底部的密封槽密封滑动配合。
步骤4，调节混凝土试样温度：开启恒温水浴箱，设定试验水温，利用通过水浴管道的水流对混凝土试样进行控温，当混凝土试样温度达到试验温度且趋于稳定，则试样温度调节完成。
步骤5，实施剪切渗流试验，包括如下步骤：
步骤51，施加法向荷载：法向加载系统通过传力板对上剪切盒内的黏土土样施加法向荷载，直至法向荷载达到试验应力并维持稳定，并记录此时的法向载荷。
步骤52，渗流：开启渗透水压系统，渗透水流按照设定压力沿水平Y向从密封接触面中流过。同时，记录渗透前水压力、渗透前水流量、渗透后水压力和渗透后水流量。其中，渗透前水压力和渗透后水压力两者的差值称为水压力差，水压力差除以渗透路径，形成水压力坡降。渗透前水流量和渗透后水流量两者的差值称为水流量差。
步骤53，施加X向剪切荷载：渗流稳定后，水平加载系统对下剪切盒施加水平X向剪切荷载，剪切路径与渗流路径呈水平正交。水平加载系统中的水平位移传感器实时监测并记录下剪切盒的水平X向位移，也即剪切位移。当剪切位移达到最大剪切位移时，停止剪切，并记录此时的剪切荷载和最大剪切位移值。同时，继续记录渗流剪切后的渗透后水压力和渗透后水流量。
步骤6，黏土试样观察与分析：取出上剪切盒中的黏土试样，观察黏土试样表面变化状况，并对黏土试样取样进行XRD和SEM细微观试验，分析试样的内部孔隙结构和物质组成。
还包括如下步骤：
步骤7，不同法向荷载下的剪切渗流试验：通过将步骤51中的法向荷载设定为不同荷载值，每次调整均重复步骤1至步骤6。
步骤8，不同渗透水压下的剪切渗流试验：通过将步骤52中的渗透前水压力设定为不同渗透水压值，每次调整均重复步骤1至步骤7。
步骤9，不同剪切荷载下的剪切渗流试验：通过将步骤53中的剪切荷载值进行调整，每次调整均重复步骤1至步骤8。
步骤10，不同温度下的剪切渗流试验：通过将步骤4中的试验水温设定为不同温度，每次调整均重复步骤1至步骤9。
步骤11，渗流特性分析：利用试验过程中所记录的数据，绘制不同温度下剪切荷载与最大剪切位移的关系曲线，法向荷载与剪切荷载的关系曲线，最大剪切位移与渗透前水流量的关系曲线、水压力坡降与渗透前水流量关系曲线，分析试样接触面在不同温度、不同法向荷载条件、不同渗透压力、不同剪切荷载条件下的渗流特性，探究黏土-混凝土接触面的剪切变形渗流特性规律。并通过步骤6中黏土试样观察与分析，阐明不同剪切变形和不同温度变化作用下，土与混凝土接触面的渗流特性机理。
实验过程中，温度的调整变化范围为0-20℃，法向荷载的调整变化范围为0-3MPa，渗透水压的调整变化范围为0-1MPa，剪切位移设定值为0-10mm。
步骤1中，制作的黏土试样和混凝土试样，横截面均为方形，且混凝土试样的横截面面积大于黏土试样的横截面面积。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明在混凝土试样中设置水浴管道，通过恒温水浴箱调节水浴管道水温，使混凝土试样处于不同的试验温度下，用于模拟真实环境温度变化，实现了不同温度状态下（如昼夜温差下）的接触面剪切渗流试验；
2、黏土试样和混凝土试样均采用方形结构，剪切路径和渗流路径明确，可以实现剪切方向和渗流方向相正交的接触面渗透特性试验，能够真实模拟实际工程中剪切变形与渗流过程相垂直的情况。
3、本发明同时考虑了应力场、渗流场和温度场的三场耦合作用，能够进行不同温度作用、不同法向应力、不同渗透水压和不同剪切位移条件组合工况下的渗流剪切试验，可用于探究接触面渗流冲刷机理。本发明试验过程中，恒定渗透水压的设置以及渗流数据的实时监测由压力体积控制器完成，温度的设定、法向荷载的施加、剪切位移和剪切速率的设定以及力学数据的采集都是通过数据采集器和计算机设置完成，操作方便易行。
4、本发明设计的密封系统，包括内防水构件、外防水构件和密封圈，材料防水性能好、柔韧性好且具有一定的强度，可以保证在剪切变形中系统整体的密封性，确保试验结果准确合理。
5、本发明通过法向传力活塞和传力板，对上剪切盒内的黏土土样施加法向压力，保证施加的法向应力完全由黏土体来承受，同时保证黏土试样与混凝土等结构物试样紧密接触。黏土试样横截面尺寸小于混凝土试样的横截面尺寸，且尺寸差距大于最大剪切错位值，保证黏土试样始终在混凝土等结构物试样上发生剪切作用，防止出现错位临空面。
附图说明
图1显示了本发明一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置的结构示意图。
图2显示了本发明中一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置的左剖视图。
图3显示了本发明中剪切盒的结构示意图。
图4显示了本发明中上剪切盒的透视俯视图。
图5显示了本发明中下剪切盒的透视俯视图。
图6显示了本发明中水浴管道在混凝土试样中的平面布置图。
图7显示了本发明中轴向传力活塞的三维结构图。
图8显示了本发明具体实例水库中剪切方向与渗流方向相互垂直的示意图。
附图标记为：1-刚性底板，2-反力架，3-上剪切盒，4-下剪切盒，5-黏土试样安装槽，6-混凝土试样安装槽，7-乳胶膜，8-内圈密封槽，9-内圈密封凹槽，10-外圈密封槽，11-外圈密封凹槽，12-内防水构件，13-外防水构件，14-传力板，15-密封套筒，16-密封圈，17-法向传力活塞，18-粘铜片，19-刚性连接杆，20-轨道，21-滚轮，22-阀门，23-输水管道，24-水浴管道，25-测温仪，26-恒温水浴箱，27-法向加载装置，28-法向压力传感器，29-水平剪切装置，30-拉力传感器，31-水平位移传感器，32-温度传感器，33-渗透水流进水口，34-渗透水流进水通道，35-渗透水流出水口，36-渗透水流出水通道，37-压力体积控制器，38-数据采集器，39-计算机。
具体实施方式
下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置，包括刚性底板1、剪切盒、密封系统、法向加载系统、水平加载系统、渗透水压系统、温度控制系统和数据采集控制系统。
本实施例中，数据采集控制系统优选包括依次连接的数据采集器38和计算机39。
如图3所述，剪切盒包括上剪切盒3和下剪切盒4。
下剪切盒滑动放置在刚性底板上表面，优选滑动设置方式为：在下剪切盒4底部与刚性底板1之间设置滑动组件，滑动组件优选包含如图1所示的轨道20和滚轮21。
如图3和图5所示，下剪切盒的上端面中心开设有混凝土试样安装槽6，用于放置混凝土试样。位于混凝土试样安装槽6外周的下剪切盒的上端面从内至外依次同轴设置有内圈密封凹槽9和外圈密封凹槽11。其中，内圈密封凹槽9和外圈密封凹槽11内分别对应放置内防水构件12和外防水构件13。内圈密封凹槽9和外圈密封凹槽11统称为密封凹槽。
如图3和图4所示，上剪切盒叠放在下剪切盒的顶端面，上剪切盒的下端面中心开设有黏土试样安装槽5，用于放置黏土试样。位于黏土试样安装槽5外周的上剪切盒的底端面从内至外依次同轴设置有内圈密封槽8和外圈密封槽10。内圈密封槽8和外圈密封槽10统称为密封槽。同轴位于黏土试样安装槽5正上方的上剪切盒上表面开设一个连通黏土试样安装槽5的圆孔，圆孔内设置一个密封套筒15。
进一步，上剪切盒平行剪切方向的两端优选利用刚性连接杆19水平约束于下述反力架上。
上述内圈密封凹槽9、内圈密封槽8和内防水构件12形成内密封机构，外圈密封凹槽11、外圈密封槽10和外防水构件13形成外密封机构。密封槽、密封凹槽和密封构件构成本申请的密封系统。
进一步，密封槽的截面宽带大于密封凹槽的截面宽度。嵌套在密封凹槽中的密封构件，能在密封槽内沿X向密封滑移。
进一步，上剪切盒和下剪切盒之间的接触面为滑动无摩擦接触，优选在与上剪切盒的下表面铺设一层延展性好的粘铜片18。
黏土试样和混凝土试样之间的接触面，称为试样接触面。
在本实施例中，剪切盒尺寸优选为：上剪切盒3尺寸为300mm×300mm×80mm，黏土试样安装槽尺寸为100mm×100mm×60mm，下剪切盒4尺寸为400mm×400mm×70mm，混凝土试样安装槽尺寸为150mm×150mm×40mm，上、下剪切盒均为不锈钢材料，黏土试样尺寸为100mm×100mm×50mm，混凝土试样尺寸为150mm×150mm×40mm，黏土试样横截面尺寸小于混凝土试样横截面尺寸，且尺寸差距大于最大剪切位移15mm，保证黏土试样始终在混凝混凝土试样上发生剪切作用。内圈密封槽8和外圈密封槽10尺寸宽度为30mm，高度为5mm，内圈密封凹槽9和外圈密封凹槽11尺寸宽度为5mm，高度5mm，内防水构件12和外防水构件尺寸13与内圈密封凹槽9和外圈密封凹槽11一致，密封材料优选为防水性能好、柔韧性好且具有一定的强度的橡胶材料。
法向加载系统用于向上剪切盒上端面施加设定压力的法向荷载。本实施例中，法向加载系统优选包括反力架2、法向加载装置27、法向压力传感器28、法向传力活塞17、传力板14和活塞密封装置。
反力架安装在刚性底板顶部。法向加载装置安装在反力架的顶板上，并通过法向压力传感器与法向传力活塞相连接，法向传力活塞底部伸入上剪切盒中，并向放置在黏土试样顶部的传力板施加法向力，使黏土试样与混凝土试样紧密接触。法向压力传感器28与数据采集器38电连接。
活塞密封装置套设在法向传力活塞上，用于密封上剪切盒。活塞密封装置优选包括上述法向传力活塞17、密封套筒15和三道密封圈16。如图7所示，三道密封圈套设在法向传力活塞的底部外周，密封套筒套设在三道密封圈外周。
进一步，上述传力板尺寸优选为100mm×100mm×10mm，法向传力活塞尺寸直径优选为30mm，高度优选为200mm，密封圈尺寸直径优选为30mm，高度优选为5mm，密封圈材料优选为防水性能好、柔韧性好且具有一定强度的橡胶材料。
水平加载系统与下剪切盒相连接，用于对下剪切盒施加水平X向的剪切荷载。本实施例中，X方向是指平行试样接触面的剪切方向，Y方向是指垂直于试样接触面剪切方向。
水平加载系统优选包括水平剪切装置29、拉力传感器30和水平位移传感器31。水平剪切装置安装在刚性底板上，并通过拉力传感器与下剪切盒相连接。水平位移传感器用于记录下剪切盒沿X向的剪切位移，优选水平约束于反力架2上，并于下剪切盒4相连接，拉力传感器30和水平位移传感器31分别与数据采集器38电连接。
渗透水压系统用于向试样密封面施加沿水平Y向的渗透水压，渗透水压的渗流方向与剪切荷载的剪切方向呈水平正交。
如图2所示，渗透水压系统包括渗透水流进水通道34、渗透水流出水通道36和两台压力体积控制器37。两台压力体积控制器分别为进水压力体积控制器和出水压力体积控制器。渗透水流进水通道和渗透水流出水通道分别内置在混凝土试样安装槽沿Y向的两侧，渗透水流进水通道的进水端与进水压力体积控制器相连接，渗透水流进水通道的出水端设置指向试样密封面的渗透水流进水口33。渗透水流出水通道的进水端设置指向试样密封面的渗透水流出水口35，渗透水流出水通道的出水端与出水压力体积控制器相连接。
温度控制系统用于控制混凝土试样的温度。
温度控制系统包括恒温水浴箱26、阀门22、输水管道23、测温仪35和温度传感器32，恒温水浴箱通过若干根并列的输水管道向混凝土试样进行供温，其中，位于混凝土试样中的每根输水管道均称为水浴管道24，每根水浴管道均为多次U型弯折的弯折管道，如图6所示。
测温仪用于监测恒温水浴箱的供水温度和回水温度。在用于供水的输水管道和用于回水的输水管道处均设置有测温仪和阀门。
温度传感器用于监测混凝土试样的温度，预埋在混凝土试样中。测温仪25和温度传感器32均与数据采集器38电连接。
进一步，输水管道23和水浴管道24均优选采用橡胶软管。
作为替换，上述密封系统、法向加载系统、水平加载系统、渗透水压系统、温度控制系统也可以为现有技术中已知的其他结构。
一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验方法，包括如下步骤。
步骤1，制作黏土试样和混凝土试样：根据土工规范制作黏土试样并压实，在黏土试样外包裹一层乳胶膜。根据混凝土设计规范配制混凝土试样，同时将水浴管道和温度传感器预先埋设在混凝土试样中，然后对混凝土试样进行养护。
本步骤1中，制作的黏土试样和混凝土试样，横截面均优选为方形，后续的剪切路径和渗流路径明确，可以实现剪切方向和渗流方向相正交的接触面渗透特性试验，能够真实模拟实际工程中剪切变形与渗流过程相垂直的情况。
进一步，混凝土试样的横截面面积大于黏土试样的横截面面积，且尺寸差距大于最大剪切错位值，保证黏土试样始终在混凝土等结构物试样上发生剪切作用，防止出现错位临空面。
步骤2，布设密封系统：对上剪切盒下表面和下剪切盒上表面进行抛光，保证接触面光滑，在上剪切盒下表面涂上结构胶，并铺上一层光滑的粘铜片。在下剪切盒的两个密封凹槽内均嵌套密封构件并压紧。
步骤3，安装试样：首先将传力板放入上剪切盒中，然后将步骤1中的黏土试样放入上剪切盒中的黏土试样安装槽中，将步骤1中的混凝土试样安装在下剪切盒中的混凝土试样安装槽中。下剪切盒底部滑动放置在刚性底板上，上剪切盒滑动放置在下剪切盒顶部，黏土试样和混凝土试样相接触，形成试样接触面。嵌套在下剪切盒密封凹槽中密封构件与上剪切盒底部的密封槽密封滑动配合。
试样安装完成后，优选进行如下的加载系统安装调试步骤。
将下剪切盒放置在位于反力架内的底板轨道上，将上剪切盒沿平行剪切方向的两端水平约束于反力架上；将法向传力活塞穿过密封套筒作用在传力板上，然后依次安装法向加载装置和法向压力传感器，在下剪切盒侧面设置水平位移传感器，同时在下剪切盒侧面依次安装水平加载装置和拉力传感器，将法向压力传感器、拉力传感器、温度传感器和水平位移计分别通过数据线与数据采集器电连，数据采集器与计算机电连；运行数据采集器检查各部件是否处在正常工作状态；在垂直接触面剪切方向上，渗透水流进水通道和渗透水流出水通道均连接压力体积控制器，开启压力体积控制器，并记录压力和体积数据。
步骤4，调节混凝土试样温度：开启恒温水浴箱，设定试验水温，利用通过水浴管道的水流对混凝土试样进行控温，并观察水浴管道进水口和出水口的测温仪25及温度传感器32监测到的温度，从而判断混凝土试样温度是否达到试验温度。当混凝土试样温度达到试验温度且趋于稳定，则试样温度调节完成。温度设定范围优选为0-20℃，适应于寒冷地区的昼夜温差。
步骤5，实施剪切渗流试验，包括如下步骤：
步骤51，施加法向荷载：法向加载系统通过传力板对上剪切盒内的黏土土样施加法向荷载，直至法向荷载达到试验应力并维持稳定，并记录此时的法向载荷。
法向荷载施加方式优选为：法向加载装置27通过法向传力活塞17和传力板14对上剪切盒内的黏土试样施加法向压力，利用法向压力传感器28监测法向应力。法向应力设定范围优选为0-3MPa。
步骤52，渗流：开启渗透水压系统，渗透水流按照设定的渗透压沿水平Y向从密封接触面中流过。渗透水压设定范围优选为0-1MPa。
同时，记录渗透前水压力、渗透前水流量、渗透后水压力和渗透后水流量。其中，渗透前水压力和渗透后水压力两者的差值称为水压力差，水压力差除以渗透路径，形成水压力坡降。渗透前水流量和渗透后水流量两者的差值称为水流量差。
渗透前水压力和渗透前水流量为设定值，通过进水压力体积控制器进行监控。
渗透后水压力和渗透后水流量优选通过出水压力体积控制器实时监测得到。
步骤53，施加X向剪切荷载：水平加载系统对下剪切盒施加水平X向剪切荷载，剪切路径与渗流路径呈水平正交。水平加载系统中的水平位移传感器实时监测并记录下剪切盒的水平X向位移，也即剪切位移。当剪切位移达到最大剪切位移时，停止剪切，并记录此时的剪切荷载和最大剪切位移值。在此步骤中，剪切和渗流处于同时进行的状态，出水压力体积控制器仍继续实时记录渗透后水压力和渗透后水流量。剪切位移设定范围优选为0-10mm。
步骤6，黏土试样观察与分析：取出上剪切盒中的黏土试样，观察黏土试样表面变化状况，并对黏土试样取样进行XRD和SEM细微观试验，分析试样的内部孔隙结构和物质组成。
步骤7，不同法向荷载下的剪切渗流试验：通过将步骤51中的法向荷载设定为不同荷载值，每次调整均重复步骤1至步骤6。法向荷载的调整变化范围优选为0-3MPa，优选将量程0-3MPa等分成10份的方式进行法向荷载的设定。
步骤8，不同渗透水压下的剪切渗流试验：通过将步骤52中的渗透前水压力设定为不同渗透水压值，每次调整均重复步骤1至步骤7。渗透水压的调整变化范围优选为0-50kPa，优选将量程0-50kPa等分成10份的方式进行法向荷载的设定。
步骤9，不同剪切荷载下的剪切渗流试验：通过将步骤53中的剪切荷载值进行调整，每次调整均重复步骤1至步骤8。剪切位移设定值为0-10mm，优选将量程0-10mm等分成10份的方式进行法向荷载的设定，如剪切位移为0、1mm、2mm、……一直到10mm，开展实验。
步骤10，不同温度下的剪切渗流试验：通过将步骤4中的试验水温设定为不同温度，每次调整均重复步骤1至步骤9。温度的调整变化范围优选为0-20℃，优选按0、5℃、10℃、15℃、20℃进行设定。
步骤11，渗流特性分析：利用试验过程中所记录的数据，绘制不同温度下剪切荷载与最大剪切位移的关系曲线，法向荷载与剪切荷载的关系曲线，最大剪切位移与渗透前水流量的关系曲线、水压力坡降与渗透前水流量关系曲线，分析试样接触面在不同温度、不同法向荷载条件、不同渗透压力、不同剪切荷载条件下的渗流特性，探究黏土-混凝土接触面的剪切变形渗流特性规律。并通过步骤6中黏土试样观察与分析，阐明不同剪切变形和不同温度变化作用下，土与混凝土接触面的渗流特性机理。
本发明同时考虑了应力场、渗流场和温度场的三场耦合作用，真实模拟了实际工程中黏性土体与混凝土接触面所处状态，可用于开展在不同剪切变形和温度变化作用下土与混凝土接触面渗流特性的试验研究。
本发明以如下具体实例水库，进一步详细说明如下：
水库空库时，即水库竣工期，没有蓄水时，只受到自重作用，没有渗流作用，在心墙与岸坡交界处可能会发生错位滑动，接触面可能发生剪切破坏，此时水压力差为0，剪切变形较大，达到黏土试样大小的10%，以本发明试样尺寸来看，剪切位移最大为10mm。同时所建的心墙坝为三百米级的超高土石坝，在岸坡处底部会承受约1.5MPa的自重应力，（即正应力为1.5MPa）,白天常温状态下温度约为20℃，受昼夜温差影响，夜间温度约为0℃。通过本发明装置及试验方案可实现该工况下的接触面力学特性研究。
水库竣工完成后，开始投入使用，处于正常运行期时，黏土和岸坡或混凝土接触面会同时受到自重作用和渗流作用。当蓄水位达到100m时，底部接触面承受水压力约为1MPa，岸坡接触面承受水压力约为0.5MPa。此外受到自重作用影响，心墙与岸坡交界处可能会发生错位滑动，产生剪切变形，剪切变形较大，达到黏土试样大小的10%，以本发明试样尺寸来看，剪切位移最大为10mm。该剪切方向与渗流方向相互垂直，如图8所示，在岸坡处底部会承受约1.5MPa的自重应力，（即正应力为1.5MPa）,白天常温状态下温度约为20℃，受昼夜温差影响，夜间温度约为0℃。通过本发明装置及试验方案，则能有效实现不同温度作用下，高水压力差下的接触面剪切渗流试验模拟。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置，其特征在于：包括刚性底板、剪切盒、密封系统、法向加载系统、水平加载系统、渗透水压系统、温度控制系统和数据采集控制系统；
剪切盒包括上剪切盒和下剪切盒；
下剪切盒滑动放置在刚性底板上表面，下剪切盒的上端面中心开设有混凝土试样安装槽，用于放置混凝土试样；
上剪切盒叠放在下剪切盒的顶端面，上剪切盒的下端面中心开设有黏土试样安装槽，用于放置黏土试样；上剪切盒和下剪切盒之间的接触面为滑动无摩擦接触；黏土试样和混凝土试样之间的接触面，称为试样接触面；
密封系统用于密封试样接触面；
法向加载系统用于向上剪切盒上端面施加设定压力的法向荷载；
水平加载系统与下剪切盒相连接，用于对下剪切盒施加水平X向的剪切荷载；
渗透水压系统用于向试样密封面施加沿水平Y向的渗透水压，渗透水压的渗流方向与剪切荷载的剪切方向呈水平正交；
温度控制系统用于控制混凝土试样的温度；
数据采集控制系统分别与法向加载系统、水平加载系统、渗透水压系统和温度控制系统相连接。
2.根据权利要求1所述的考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置，其特征在于：密封系统包括从内至外依次同轴套设在试样接触面外周的内密封机构和外密封机构；内密封机构和外密封机构均包括密封槽、密封凹槽和密封构件；密封槽设置在上剪切盒的底端面上，密封凹槽设置在下剪切盒的顶端面，密封构件嵌套在密封凹槽和密封槽中，并能在密封槽内沿X向密封滑移。
3.根据权利要求1所述的考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置，其特征在于：法向加载系统包括反力架、法向加载装置、法向压力传感器、法向传力活塞、传力板和活塞密封装置；反力架安装在刚性底板顶部；法向加载装置安装在反力架的顶板上，并通过法向压力传感器与法向传力活塞相连接，法向传力活塞底部伸入上剪切盒中，并向放置在黏土试样顶部的传力板施加法向力；活塞密封装置设在法向传力活塞上，用于密封上剪切盒。
4.根据权利要求1所述的考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置，其特征在于：水平加载系统包括水平剪切装置、拉力传感器和水平位移传感器；水平剪切装置安装在刚性底板上，并通过拉力传感器与下剪切盒相连接，水平位移传感器用于记录下剪切盒沿X向的剪切位移。
5.根据权利要求1所述的考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置，其特征在于：渗透水压系统包括渗透水流进水通道、渗透水流出水通道和两台压力体积控制器；两台压力体积控制器分别为进水压力体积控制器和出水压力体积控制器；渗透水流进水通道和渗透水流出水通道分别内置在混凝土试样安装槽沿Y向的两侧，渗透水流进水通道的进水端与进水压力体积控制器相连接，渗透水流进水通道的出水端设置指向试样密封面的渗透水流进水口；渗透水流出水通道的进水端设置指向试样密封面的渗透水流出水口，渗透水流出水通道的出水端与出水压力体积控制器相连接。
6.根据权利要求1所述的考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置，其特征在于：温度控制系统包括恒温水浴箱、输水管道、测温仪和温度传感器，恒温水浴箱通过若干根并列的输水管道向混凝土试样进行供温，其中，位于混凝土试样中的每根输水管道均称为水浴管道，每根水浴管道均为多次U型弯折的弯折管道；测温仪用于监测恒温水浴箱的供水温度和回水温度；温度传感器用于监测混凝土试样的温度。
7.一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，制作黏土试样和混凝土试样：根据土工规范制作黏土试样并压实，在黏土试样外包裹一层乳胶膜；根据混凝土设计规范配制混凝土试样，同时将水浴管道和温度传感器预先埋设在混凝土试样中，然后对混凝土试样进行养护；
步骤2，布设密封系统：对上剪切盒下表面和下剪切盒上表面进行抛光，保证接触面光滑，在上剪切盒下表面涂上结构胶，并铺上一层光滑的粘铜片；在下剪切盒的两个密封凹槽内均嵌套密封构件并压紧；
步骤3，安装试样：首先将传力板放入上剪切盒中，然后将步骤1中的黏土试样放入上剪切盒中的黏土试样安装槽中，将步骤1中的混凝土试样安装在下剪切盒中的混凝土试样安装槽中；下剪切盒底部滑动放置在刚性底板上，上剪切盒滑动放置在下剪切盒顶部，黏土试样和混凝土试样相接触，形成试样接触面；嵌套在下剪切盒密封凹槽中密封构件与上剪切盒底部的密封槽密封滑动配合；
步骤4，调节混凝土试样温度：开启恒温水浴箱，设定试验水温，利用通过水浴管道的水流对混凝土试样进行控温，当混凝土试样温度达到试验温度且趋于稳定，则试样温度调节完成；
步骤5，实施剪切渗流试验，包括如下步骤：
步骤51，施加法向荷载：法向加载系统通过传力板对上剪切盒内的黏土土样施加法向荷载，直至法向荷载达到试验应力并维持稳定，并记录此时的法向载荷；
步骤52，渗流：开启渗透水压系统，渗透水流按照设定压力沿水平Y向从密封接触面中流过；同时，记录渗透前水压力、渗透前水流量、渗透后水压力和渗透后水流量；其中，渗透前水压力和渗透后水压力两者的差值称为水压力差，水压力差除以渗透路径，形成水压力坡降；渗透前水流量和渗透后水流量两者的差值称为水流量差；
步骤53，施加X向剪切荷载：渗流稳定后，水平加载系统对下剪切盒施加水平X向剪切荷载，剪切路径与渗流路径呈水平正交；水平加载系统中的水平位移传感器实时监测并记录下剪切盒的水平X向位移，也即剪切位移；当剪切位移达到最大剪切位移时，停止剪切，并记录此时的剪切荷载和最大剪切位移值；同时，继续记录渗流剪切后的渗透后水压力和渗透后水流量；
步骤6，黏土试样观察与分析：取出上剪切盒中的黏土试样，观察黏土试样表面变化状况，并对黏土试样取样进行XRD和SEM细微观试验，分析试样的内部孔隙结构和物质组成。
8.根据权利要求7所述的考虑温度作用的接触面剪切渗流试验方法，其特征在于：还包括如下步骤：
步骤7，不同法向荷载下的剪切渗流试验：通过将步骤51中的法向荷载设定为不同荷载值，每次调整均重复步骤1至步骤6；
步骤8，不同渗透水压下的剪切渗流试验：通过将步骤52中的渗透前水压力设定为不同渗透水压值，每次调整均重复步骤1至步骤7；
步骤9，不同剪切荷载下的剪切渗流试验：通过将步骤53中的剪切荷载值进行调整，每次调整均重复步骤1至步骤8；
步骤10，不同温度下的剪切渗流试验：通过将步骤4中的试验水温设定为不同温度，每次调整均重复步骤1至步骤9；
步骤11，渗流特性分析：利用试验过程中所记录的数据，绘制不同温度下剪切荷载与最大剪切位移的关系曲线，法向荷载与剪切荷载的关系曲线，最大剪切位移与渗透前水流量的关系曲线、水压力坡降与渗透前水流量关系曲线，分析试样接触面在不同温度、不同法向荷载条件、不同渗透压力、不同剪切荷载条件下的渗流特性，探究黏土-混凝土接触面的剪切变形渗流特性规律；并通过步骤6中黏土试样观察与分析，阐明不同剪切变形和不同温度变化作用下，土与混凝土接触面的渗流特性机理。
9.根据权利要求8所述的考虑温度作用的接触面剪切渗流试验方法，其特征在于：实验过程中，温度的调整变化范围为0-20℃，法向荷载的调整变化范围为0-3MPa，渗透水压的调整变化范围为0-1MPa，剪切位移设定值为0-10mm。
10.根据权利要求7所述的考虑温度作用的接触面剪切渗流试验方法，其特征在于：步骤1中，制作的黏土试样和混凝土试样，横截面均为方形，且混凝土试样的横截面面积大于黏土试样的横截面面积。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010656807.6A CN111896446A (zh) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | 一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置及试验方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010656807.6A CN111896446A (zh) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | 一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置及试验方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111896446A true CN111896446A (zh) | 2020-11-06 |
Family
ID=73192092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010656807.6A Pending CN111896446A (zh) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | 一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置及试验方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111896446A (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112268774A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-01-26 | 石家庄铁道大学 | 冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备装置及工艺 |
| CN112504870A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-16 | 大连理工大学 | 一种直接测量不同温度下界面剪切强度的测试系统及方法 |
| CN112595607A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-02 | 中国建筑第四工程局有限公司 | 一种用于填埋场衬垫系统的剪切蠕变仪 |
| CN112611638A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-06 | 石家庄铁道大学 | 冻土拉剪一体试验仪 |
| CN112665963A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-16 | 中铁十六局集团有限公司 | 适用于岩石破碎机理研究的室内模型测试装置 |
| CN112683694A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-20 | 西安建筑科技大学 | 一种可以对岩土样进行渗透和环向剪切的设备及试验方法 |
| CN113109159A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-13 | 东南大学 | 一种混凝土在温度-渗透压-荷载耦合作用下介质传输试验装置及方法 |
| CN113237808A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-08-10 | 上海大学 | 一种测定thmc耦合作用下膨润土渗透扩散的室内试验装置及扩散系数测定方法 |
| CN113267411A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-08-17 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种土石混合体循环剪切渗流试验系统及其试验方法 |
| CN113533159A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-22 | 长沙理工大学 | 基于湿热力耦合的岩土强度及水盐迁移试验装置 |
| CN114034616A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-02-11 | 佛山科学技术学院 | 管涌试验装置、其试验方法及管涌通道摩擦系数测量方法 |
| CN114279927A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-04-05 | 徐州工程学院 | 一种大孔隙混凝土荷载与渗流耦合的试验装置及试验方法 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105910920A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-08-31 | 青岛理工大学 | 温控桩-土界面直剪试验装置 |
| CN205538499U (zh) * | 2016-01-22 | 2016-08-31 | 武汉轻工大学 | 用于测定化学污染土剪切强度的全自动直剪仪 |
| CN107525723A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-12-29 | 浙江大学宁波理工学院 | 一种考虑温度作用的桩土作用大型直剪试验方法 |
| CN207439836U (zh) * | 2017-11-20 | 2018-06-01 | 大连理工大学 | 一种能量桩桩-土界面剪切实验装置 |
| CN108398338A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-08-14 | 河海大学 | 一种可温控的土工膜与土接触面剪切试验装置及试验方法 |
| CN109085070A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-12-25 | 河海大学 | 用于土与结构物剪切特性研究的可视化试验装置和方法 |
| CN109975132A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-05 | 河北建筑工程学院 | 一种叠环式直剪仪 |
| CN110160891A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-08-23 | 河北工业大学 | 一种堆积体-岩石界面的剪切渗流耦合试验装置 |
| CN210166243U (zh) * | 2019-05-17 | 2020-03-20 | 武汉中力岩土工程有限公司 | 一种直接剪切试验装置 |
| CN111089826A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-01 | 河海大学 | 一种接触面大变形剪切渗流试验装置及使用方法 |
| CN210665265U (zh) * | 2019-09-23 | 2020-06-02 | 内蒙古大学 | 一种土壤直剪试验仪 |
| CN111238965A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-05 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 一种正交应力状态可控的直剪试验装置及试验方法 |
| CN111238963A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-05 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 非饱和土湿载直剪试验装置及增湿强度获取方法 |
-
2020
- 2020-07-09 CN CN202010656807.6A patent/CN111896446A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN205538499U (zh) * | 2016-01-22 | 2016-08-31 | 武汉轻工大学 | 用于测定化学污染土剪切强度的全自动直剪仪 |
| CN105910920A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-08-31 | 青岛理工大学 | 温控桩-土界面直剪试验装置 |
| CN107525723A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-12-29 | 浙江大学宁波理工学院 | 一种考虑温度作用的桩土作用大型直剪试验方法 |
| CN207439836U (zh) * | 2017-11-20 | 2018-06-01 | 大连理工大学 | 一种能量桩桩-土界面剪切实验装置 |
| CN108398338A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-08-14 | 河海大学 | 一种可温控的土工膜与土接触面剪切试验装置及试验方法 |
| CN109085070A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-12-25 | 河海大学 | 用于土与结构物剪切特性研究的可视化试验装置和方法 |
| CN109975132A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-05 | 河北建筑工程学院 | 一种叠环式直剪仪 |
| CN210166243U (zh) * | 2019-05-17 | 2020-03-20 | 武汉中力岩土工程有限公司 | 一种直接剪切试验装置 |
| CN110160891A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-08-23 | 河北工业大学 | 一种堆积体-岩石界面的剪切渗流耦合试验装置 |
| CN210665265U (zh) * | 2019-09-23 | 2020-06-02 | 内蒙古大学 | 一种土壤直剪试验仪 |
| CN111089826A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-01 | 河海大学 | 一种接触面大变形剪切渗流试验装置及使用方法 |
| CN111238963A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-05 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 非饱和土湿载直剪试验装置及增湿强度获取方法 |
| CN111238965A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-05 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 一种正交应力状态可控的直剪试验装置及试验方法 |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112268774B (zh) * | 2020-11-11 | 2022-05-24 | 石家庄铁道大学 | 冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备装置及工艺 |
| CN112268774A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-01-26 | 石家庄铁道大学 | 冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备装置及工艺 |
| CN112504870A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-16 | 大连理工大学 | 一种直接测量不同温度下界面剪切强度的测试系统及方法 |
| CN112665963A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-16 | 中铁十六局集团有限公司 | 适用于岩石破碎机理研究的室内模型测试装置 |
| CN112683694A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-20 | 西安建筑科技大学 | 一种可以对岩土样进行渗透和环向剪切的设备及试验方法 |
| CN112665963B (zh) * | 2020-12-18 | 2022-08-30 | 中铁十六局集团有限公司 | 适用于岩石破碎机理研究的室内模型测试装置 |
| CN112595607A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-02 | 中国建筑第四工程局有限公司 | 一种用于填埋场衬垫系统的剪切蠕变仪 |
| CN112611638A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-06 | 石家庄铁道大学 | 冻土拉剪一体试验仪 |
| CN112611638B (zh) * | 2020-12-24 | 2022-06-17 | 石家庄铁道大学 | 冻土拉剪一体试验仪 |
| CN113267411A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-08-17 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种土石混合体循环剪切渗流试验系统及其试验方法 |
| CN113109159B (zh) * | 2021-04-02 | 2022-03-08 | 东南大学 | 一种混凝土在温度-渗透压-荷载耦合作用下介质传输试验装置的试验方法 |
| CN113109159A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-13 | 东南大学 | 一种混凝土在温度-渗透压-荷载耦合作用下介质传输试验装置及方法 |
| US11821876B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-11-21 | Southeast University | Test method of medium transmission test device for concrete under temperature-osmotic pressure-load coupling effect |
| CN113237808A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-08-10 | 上海大学 | 一种测定thmc耦合作用下膨润土渗透扩散的室内试验装置及扩散系数测定方法 |
| CN113533159A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-22 | 长沙理工大学 | 基于湿热力耦合的岩土强度及水盐迁移试验装置 |
| CN114034616A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-02-11 | 佛山科学技术学院 | 管涌试验装置、其试验方法及管涌通道摩擦系数测量方法 |
| CN114034616B (zh) * | 2021-10-19 | 2024-01-12 | 佛山科学技术学院 | 管涌试验装置、其试验方法及管涌通道摩擦系数测量方法 |
| CN114279927A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-04-05 | 徐州工程学院 | 一种大孔隙混凝土荷载与渗流耦合的试验装置及试验方法 |
| CN114279927B (zh) * | 2021-12-08 | 2023-11-07 | 徐州工程学院 | 一种大孔隙混凝土荷载与渗流耦合的试验装置及试验方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111896446A (zh) | 一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置及试验方法 | |
| CN107576562B (zh) | 一种多场耦合真三轴测试系统及其试验方法 | |
| WO2021042322A1 (zh) | 一种可考虑温度、渗流作用的可视化界面直剪仪 | |
| CN111122416A (zh) | 测量多场多相耦合条件下超低渗介质气体渗透参数的试验系统 | |
| WO2018161866A1 (zh) | 一种能源桩桩 - 土界面力学行为特性试验设备及方法 | |
| CN110672497A (zh) | 一种多功能渗透管涌测试仪 | |
| CN112985999B (zh) | 一种用于多场环境耦合作用下的注浆模型试验装置及方法 | |
| CN103207136B (zh) | 水力—电力渗透系数测量装置及测量方法 | |
| CN113297815B (zh) | 松散介质迂曲度的宾汉浆液渗透注浆扩散半径计算方法 | |
| CN111289385A (zh) | 一种基于x-ct探测含水合物沉积物力学参数的装置及方法 | |
| CN111337650B (zh) | 一种研究地下工程土体渗流破坏机制的多功能试验装置 | |
| CN107290501B (zh) | 裂隙断层型地质构造内部充填介质渗透失稳突水实验装置与方法 | |
| CN113640473A (zh) | 一种钻井及压裂用封堵能力测试实验装置及测试方法 | |
| CN108414307B (zh) | 一种填砂模型压制及原位毛管压力曲线测试装置 | |
| CN111896447A (zh) | 考虑温度作用的接触面大变形旋转剪切渗流试验装置及方法 | |
| US20080233010A1 (en) | Testing Hydrogen Flux Through Solid and Liquid Barrier Materials | |
| CN110441159A (zh) | 水力耦合作用下井壁承载特性的模拟试验装置及方法 | |
| CN111175477A (zh) | 饱和粉细砂层诱导注浆实验模型及实验方法 | |
| CN108982325A (zh) | 地下防污屏障材料化学相容性测试装置及方法 | |
| CN107165204B (zh) | 一种考虑承压水作用下单桩水平承载特性的测试方法 | |
| CN108120644A (zh) | 一种气压作用下孔道岩石试件的蠕变试验装置与方法 | |
| CN114739816A (zh) | 一种粗粒土填料大直径三轴试验装置 | |
| CN113702272A (zh) | 一种多场耦合环境中非饱和膨润土溶蚀试验系统及方法 | |
| CN110487698B (zh) | 一种微纳米管夹持装置、微纳米气液流动实验装置及方法 | |
| CN112540038A (zh) | 一种测试土工织物与砂土耦合渗透特性的试验装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201106 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |