CN202757828U - 三轴试验围压装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种三轴试验围压装置，包括压力传感器，围压室内腔，加压底座，排水孔，围压室底座，加压平台，围压室，压力传感器垂直安装在围压室的顶端；围压室内腔采用两腔、三腔、四腔、五腔或六腔设计；排水孔在加压底座的顶部和侧部；加压底座安装在加压平台上，加压平台设有入水孔与进水管相连通，一管多通，同时向各个围压室内腔加水；入水孔处设有反逆流开关；加压平台安装在围压室的底座上，围压室的底座安装围压室的底端。本实用新型可同时进行多组（2～6组）三轴试验，也可分别进行单组试验，提高了工作效率。

Description

三轴试验围压装置
技术领域
本实用新型涉及一种三轴试验围压装置。
背景技术
根据现行《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版第11章的有关要求，当需进行土的应力应变分析、对经预压处理的地基、排水条件好的地基、加荷速率不高的工程或加荷速率较快但土的超固结程度较高的工程以及需验算水位迅速下降时的土坡稳定性时需进行三轴试验。三轴试验分为不固结不排水试验、固结不排水试验、固结排水试验，可测定土体的抗压强度、抗剪强度、泊松比，它是土工试验中基本项目之一。
现行的《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）中第13.3节中明确规定了三轴试验的设备基本参数、试验过程及计算方法，但对试验中采用的量测系统没有做具体要求。在实际试验过程中，所采用的量测系统由于围压室空间限制，不能同时进行多个三轴试验，导致试验效率较低，很大程度上制约着工程进度。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为解决上述问题，提供一种可以同时进行多个三轴试验的围压装置，它结构简单，使用方便。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
三轴试验围压装置，包括压力传感器，围压室内腔，加压底座，排水孔，围压室底座，加压平台，围压室，压力传感器垂直安装在围压室的顶端；围压室内腔采用多腔结构；排水孔在加压底座的顶部和/或侧部；加压底座安装在加压平台上；加压平台安装在围压室底座上，围压室底座安装围压室的底端。
所述的加压底座的个数与围压室内腔的腔数相同。
所述的加压平台设有入水孔与围压室内腔相连，一管多通，同时向各个围压室内腔加水；入水孔处设有反逆流开关。
所述的围压室内腔的腔数为两腔、三腔、四腔、五腔或六腔，各腔内可分别施加不同的围压，也可分别施加同级围压。
本实用新型的有益效果：可同时进行多组（2～6组）三轴试验，也可分别进行单组试验，提高了工作效率。主要特点分述如下：
1、结构合理，安全性高：本装置采用封闭式钢架结构且在与固定面板接触位置设置防震垫片，有效抵御外力破坏，在很大程度上提高了围压装置的牢固性和安全性；
2、试验效率高：利用该系统可以同时进行多组(2～6组)三轴试验，极大地提高工作效率，加快工程进度。
附图说明
图1三轴围压装置整体构造图；
图2围压室顶部；
图3围压室底部；
图4入水孔和进水管的结构图；
在图中，1、压力传感器，2、围压室内腔，3、加压底座，4、排水孔，5、螺栓，6、围压室底座，7、加压平台、8、围压室、9、出水孔、10、入水孔、11、进水管。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，压力传感器1垂直安装在围压室内腔2的顶端，将作用在试样上的垂直压力转换为电信号输入到电脑，从而达到实时采集三轴试验中主应力的目的；进行三轴试验时内腔呈封闭状态，里面充满液态水以保证顺利施加围压；本设计采用了四腔，可同时安装四个试样；同时也可设计为两腔、三腔、五腔或六腔，各腔可以施加不同的围压，也可同时施加同一围压；四个加压底座3可同时升降，用以对试样施加垂直压力；排水孔4设计在加压底座3的顶部和侧部，在三轴固结排水试验中，用以将试样中的水排掉，同时通过排水孔测量试样中孔隙水压力；螺栓5用以固定围压室8和加压平台7；围压室底座6用以固定围压室8，在施加不同围压时保证围压室更加牢固安全；加压平台7承接加压底座3，并设有出水孔9与围压室8相连，通过底部的密封技术保证围压室8封闭完好；入水孔10与进水管11相连通，可实现一管多通，同时向围压室8加水；入水孔处设有反逆流开关，可有效防止加压时液体回流；本装置可同时进行多组不同围压的三轴试验。
在具体进行系统试验时，系统采用轴平移技术控制吸力，使试样顶端与提供气压的压力生成装置相连，底端与孔隙水压力生成装置相接，通过高透气值陶瓷板提供水压，特点是允许水体自由进出，而气相则需在压强超过陶瓷板的最大吸力值后才能通过，据此控制试样内部的吸力。
首先将圆柱形土样置于乳胶膜内，放入密闭的压力室中，然后向压力室充满水，再使土样与顶部的应力传感器轻微接触，接着通过水施加围压，使土样在三个方向受到相同的围压σ3，在围压达到设定值后，开始施加轴向应力。此时土样中开始出现剪应力，随着垂直压应力σv的增大，剪应力随之直至土样破坏。
根据作用于土样的最大主应力(σ1=σv+σ3)和最小主应力σ3可画出一个摩尔应力圆；制作四个含水率、颗粒组成、含根量一致的土样，分别在100kpa、200kpa、300kpa、400kpa的围压作用下进行剪切实验，得到各土样破坏时的最大主应力σ1，画出三个大小不同的极限应力圆，这些应力圆的公切线就是土样的抗剪强度包络线，从而就可得到土体的粘聚力和内摩擦角。

Claims (4)

1.三轴试验围压装置，包括压力传感器，围压室内腔，加压底座，排水孔，围压室底座，加压平台，围压室，其特征在于：压力传感器垂直安装在围压室的顶端；围压室内腔采用多腔结构；排水孔在加压底座的顶部和/或侧部；加压底座安装在加压平台上；加压平台安装在围压室底座上，围压室底座安装围压室的底端。
2.如权利要求1所述的三轴试验围压装置，其特征在于，加压底座的个数与围压室内腔的腔数相同。
3.如权利要求1所述的三轴试验围压装置，其特征在于，加压平台设有入水孔与进水管相连通，一管多通，同时向各个围压室内腔加水；入水孔处设有反逆流开关。
4.如权利要求1所述的三轴试验围压装置，其特征在于，围压室内腔的腔数为三腔、四腔、五腔或六腔。 
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