CN206208672U - 一种高填方地基现场直剪试验装置 - Google Patents
一种高填方地基现场直剪试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206208672U CN206208672U CN201621291511.4U CN201621291511U CN206208672U CN 206208672 U CN206208672 U CN 206208672U CN 201621291511 U CN201621291511 U CN 201621291511U CN 206208672 U CN206208672 U CN 206208672U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tangential
- transparent protective
- protective shield
- displacement sensor
- vertical
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
一种高填方地基现场直剪试验装置，透明保护罩（20）上从下向上依次安装下垫板（7）、滚排（6）、上垫板（5）；在上垫板（5）上依次安装竖向自动加载机构（18）、传力钢柱（4）、用于承受堆载的平台钢梁（2）以及堆载（19）；在透明保护罩（20）的一侧从里向外依次安装前垫板（15）、切向自动加载机构（14）、后垫板（13）；自动加载控制机构（17）通过电缆（16）与切向自动加载机构（14）和竖向自动加载机构（18）相连，在透明保护罩（20）的另一侧的透明保护罩（20）上分别安装竖向位移传感器（3）和切向位移传感器（8）；数据采集机构（10）通过位移传感器电缆（9）和竖向位移传感器（3）和切向位移传感器（8）相连。
Description
技术领域
本实用新型涉及土木工程中现场直剪试验技术，具体涉及高填方地基现场直剪试验技术。
背景技术
岩土体抗剪强度指标（粘聚力与内摩擦角）是边坡稳定性分析和岩土工程设计中最重要的参数之一，因此，抗剪强度指标的取值对于边坡稳定性分析和设计显得非常关键。目前获取抗剪强度指标主要的方法是进行室内直剪试验，但此试验方法对土体的扰动较大，并且由于剪切盒的约束，所测得的结果与岩土体真实值存在较大的误差。相对于室内直剪试验，现场直剪试验则对土的扰动小，克服了尺寸效应，更接近岩土体实际状态，所测定结果更接近岩土体真实值。但在试验过程中由于现有装置的缺陷常常会造成试验结果存在较大误差甚至导致试验失败。
对于高填方现场直接剪切试验，虽然试验原理简单，但传统操作方法较为复杂，需要耗费大量的人力与物力。目前试验装置主要存在的问题如下：①加载设备人工控制程度低，主要依靠手动加载以至于加载不准确；②试验过程中不能实时监测土体是否发生破坏，不能准确地判定何时停止加载；③竖向位移和切向位移主要采用千分表，由人工进行位移测读，误差较大；④现场支模用钢筋混凝土作为岩土体试块保护罩，其操作工序繁杂，工期长，并且不能清楚地反映出岩土体试块破坏时裂缝发生及其发展情况；⑤保护罩在制作过程中混凝土中的水分对对岩土体试块的含水率有一定的影响；⑥采用钢筋混凝土保护罩不能人为地调节不同工况下岩土体试块的含水率。基于上述情况，现有设备很难准确的测定高填方岩土体的抗剪强度参数，并且不能反映出岩土体试块内部破的坏情况以及填方水量对岩土体试块抗剪强度的影响。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种高填方地基现场直剪试验装置。
本实用新型是一种高填方地基现场直剪试验装置，有一预制好的试样1，包括透明保护罩20、小孔35、下垫板7、滚排6、上垫板5、竖向位移传感器3、竖向自动加载机构18、后垫板13、切向自动加载机构14、前垫板15、传力钢柱4、平台钢梁2、堆载19、切向位移传感器8、电缆16、自动加载控制机构17、位移传感器电缆9、USB线11、数据采集机构10以及数据处理系统12，在试样1上套上透明保护罩20，透明保护罩20上从下向上依次安装下垫板7、滚排6、上垫板5；在上垫板5上依次安装竖向自动加载机构18、传力钢柱4、用于承受堆载的平台钢梁2以及堆载19；在透明保护罩20的一侧从里向外依次安装前垫板15、切向自动加载机构14、后垫板13；自动加载控制机构17通过电缆16与切向自动加载机构14和竖向自动加载机构18相连，用来控制加载装置；在透明保护罩20的另一侧的透明保护罩20上分别安装竖向位移传感器3和切向位移传感器8；数据采集机构10通过位移传感器电缆9和竖向位移传感器3和切向位移传感器8相连，并通过USB线11将数据传至数据处理系统12。
主本实用新型的有益之处是：①自动化控制程度高，采用新型技术措施，包括自动加载控制系统17、数据采集系统10和数据处理系统12，使所测的岩土体抗剪强度指标精度高，稳定性好；②数据采集系统（10）与数据处理系统（12）连接，在试验过程中可以同步的绘制剪应力与剪切位移关系曲线、抗剪强度与垂直压力关系曲线，能够实时准确的判断岩土体是否破坏；③本实用新型采用侧壁刻有1cm×1cm方格网的有机玻璃保护罩20代替传统的钢筋混凝土保护罩，能直观反映出试样破坏的整个过程，能够有效、清晰的看清试样裂缝的形成过程、开裂形态、开裂深度、开裂走向等特点，为研究岩土体裂缝提供重要的依据；④本实用新型可以人为地调节不同工况下岩土体试块的含水率，得出不同的含水率对岩土体试块抗剪强度的影响。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图，图2为有机玻璃保护罩20打孔示意图，图3有机玻璃对接示意图，图4为电液伺服液压系统的基本闭环回路，图5为数据采集模块；附图标记及对应名称为：试样1，平台钢梁2，竖向位移传感器3，传力钢柱4，上垫板5，滚排6，下垫板7，切向位移传感器8，位移传感器电缆9，数据采集机构10，专用USB线11，数据处理系统12，后垫板13，切向自动加载机构14，前垫板15，电缆16，自动加载控制机构17，竖向自动加载机构18，堆载19，有机玻璃保护罩20，指令信号21，调整放大系统22，油源23，伺服阀24，加载器25，荷载传感器26，反馈系统27，时钟模块28，信号调理29，电源模块30，单片机集成A/D转换31，串口32，打印输出设备33，外部储存设备34，小孔35。
具体实施方式
如图1~图5所示，本实用新型是一种高填方地基现场直剪试验装置，有一预制好的试样1，包括透明保护罩20、小孔35、下垫板7、滚排6、上垫板5、竖向位移传感器3、竖向自动加载机构18、后垫板13、切向自动加载机构14、前垫板15、传力钢柱4、平台钢梁2、堆载19、切向位移传感器8、电缆16、自动加载控制机构17、位移传感器电缆9、USB线11、数据采集机构10以及数据处理系统12，在试样1上套上透明保护罩20，透明保护罩20上从下向上依次安装下垫板7、滚排6、上垫板5；在上垫板5上依次安装竖向自动加载机构18、传力钢柱4、用于承受堆载的平台钢梁2以及堆载19；在透明保护罩20的一侧从里向外依次安装前垫板15、切向自动加载机构14、后垫板13；自动加载控制机构17通过电缆16与切向自动加载机构14和竖向自动加载机构18相连，用来控制加载装置；在透明保护罩20的另一侧的透明保护罩20上分别安装竖向位移传感器3和切向位移传感器8；数据采集机构10通过位移传感器电缆9和竖向位移传感器3和切向位移传感器8相连，并通过USB线11将数据传至数据处理系统12。
启动自动加载控制系统17，施加垂向压力，固结一定时间后，施加切向剪力，当土体破坏时，停止加载，计算抗剪强度及、值，记录试验数据。为测得不同工况下含水率对岩土体试块抗剪强度的影响，可通过有机玻璃保护罩20上小孔35注入不同的水量，进行剪切试验，将所得数据与原状土体试块的数据进行对比，得出含水率对试块抗剪强度的影响。
如图1、图2所示，透明保护罩20是由5片透明材料拼接组装而成，透明保护罩20的侧面的刻有1cm×1cm的方格网，并涂色，便于观察试块内部破坏情况。
如图1、图2所示，透明保护罩20的顶部开设有5个小孔35。
如图4所示，切向自动加载机构14和竖向自动加载机构18为电液伺服液压系统，包括指令信号21、调整放大系统22、油源23、伺服阀24、加载器25、荷载传感器26、反馈系统27。
如图5所示，数据采集机构10由时钟模块28、信号调理29、电源模块30、单片机集成A/D转换31、串口32、打印输出设备33、外部储存设备34组成。
平台钢梁2和位于其上的堆载19组成反力系统；传力钢柱4下与垂向压力系统相连、上与平台钢梁2相连组成垂向传力系统。
下垫板7、滚排6、上垫板5和竖向自动加载系统18依次连接组成垂向压力系统；滚排6内置滚珠，位于上垫板5和下垫板7之间，试验时随着切向位移的发展而沿下垫板7表面滚动，保证垂向压力不产生偏心力矩。所述的上垫板5和下垫板7均为钢板。
垂向位移传感器3为四个，分别位于上垫板5的四个角点量测实验过程中试样1的竖向位移；切向位移传感器8为两个，量测实验过程中试样1的竖向位移和切向位移。
后垫板13、切向自动加载机构14、前垫板15依次连接组成切向剪力系统；后垫板13与探坑坑壁构成反力底座，所述的后垫板13是由若干块枕木或钢板组成。
Claims (3)
1.一种高填方地基现场直剪试验装置，有一预制好的试样（1），其特征在于包括透明保护罩（20）、小孔（35）、下垫板（7）、滚排（6）、上垫板（5）、竖向位移传感器（3）、竖向自动加载机构（18）、后垫板（13）、切向自动加载机构（14）、前垫板（15）、传力钢柱（4）、平台钢梁（2）、堆载（19）、切向位移传感器（8）、电缆（16）、自动加载控制机构（17）、位移传感器电缆（9）、USB线（11）、数据采集机构（10）以及数据处理系统（12），在试样（1）上套上透明保护罩（20），透明保护罩（20）上从下向上依次安装下垫板（7）、滚排（6）、上垫板（5）；在上垫板（5）上依次安装竖向自动加载机构（18）、传力钢柱（4）、用于承受堆载的平台钢梁（2）以及堆载（19）；在透明保护罩（20）的一侧从里向外依次安装前垫板（15）、切向自动加载机构（14）、后垫板（13）；自动加载控制机构（17）通过电缆（16）与切向自动加载机构（14）和竖向自动加载机构（18）相连，用来控制加载装置；在透明保护罩（20）的另一侧的透明保护罩（20）上分别安装竖向位移传感器（3）和切向位移传感器（8）；数据采集机构（10）通过位移传感器电缆（9）和竖向位移传感器（3）和切向位移传感器（8）相连，并通过USB线（11）将数据传至数据处理系统（12）。
2.根据权利要求1所述的高填方地基现场直剪试验装置，其特征在于：所述的透明保护罩（20）是由5片透明有机玻璃组装而成，透明保护罩（20）上刻有1cm×1cm的方格网，并涂色，便于观察试块内部破坏情况。
3.根据权利要求1所述的高填方地基现场直剪试验装置，其特征在于：透明保护罩（20）的顶部开设有5个小孔（35），孔径为0.5~1cm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621291511.4U CN206208672U (zh) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | 一种高填方地基现场直剪试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621291511.4U CN206208672U (zh) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | 一种高填方地基现场直剪试验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206208672U true CN206208672U (zh) | 2017-05-31 |
Family
ID=58748387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201621291511.4U Active CN206208672U (zh) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | 一种高填方地基现场直剪试验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206208672U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111024521A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 甘肃地质灾害防治工程勘查设计院 | 一种土体现场直剪试验装置及其使用方法 |
| CN111060410A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-24 | 重庆大学 | 一种岩土体直接剪切试验装置及方法 |
-
2016
- 2016-11-29 CN CN201621291511.4U patent/CN206208672U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111060410A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-24 | 重庆大学 | 一种岩土体直接剪切试验装置及方法 |
| CN111024521A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 甘肃地质灾害防治工程勘查设计院 | 一种土体现场直剪试验装置及其使用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103953074B (zh) | 一种开口管桩锤击贯入模拟实验装置及实验方法 | |
| Lam | Ground movements due to excavation in clay: physical and analytical models | |
| CN103759966B (zh) | 检测干密度的静压取土设备及沙土压实度的质量控制方法 | |
| CN108717082A (zh) | 一种基于集成声波检测技术的土石料压实质量连续评估方法 | |
| Zhang et al. | Large-scale geo-mechanical model tests for the stability assessment of deep underground complex under true-triaxial stress | |
| CN103645061B (zh) | 一种格构锚固技术大型物理模型试验方法 | |
| CN104807706A (zh) | 便携式软弱层带原位直剪试验仪及其测试方法 | |
| CN105675846B (zh) | 潜水位和承压水头协同升降的基坑开挖模型试验装置 | |
| CN203551406U (zh) | 一种带有自动数据采集系统的岩土体原位直剪试验装置 | |
| CN103278402A (zh) | 一种电渗固结剪切仪 | |
| CN108007800A (zh) | 一种循环动载土体沉降的模型试验装置及试验方法 | |
| CN109781773A (zh) | 一种分层伸缩式检测土的冻胀装置及其检测方法 | |
| CN111081110A (zh) | 不同埋深、不同构造应力下跨断层隧巷道的力学行为特征模拟测试装置及测试方法 | |
| CN211505504U (zh) | 一种模拟隧道穿越富水断层突涌水的试验装置 | |
| CN105986582A (zh) | 强夯加固不同地下水位地基室内模型装置及测试方法 | |
| CN209280028U (zh) | 测量隧道水土压力分布及隧道变形规律的实验装置 | |
| CN109556653A (zh) | 一种带有液压吸力筒基础的原位管土作用测试系统及其测试方法 | |
| CN206208672U (zh) | 一种高填方地基现场直剪试验装置 | |
| CN106759220B (zh) | 利用静力触探贯入阻力快速测定静止土压力系数的方法 | |
| CN106970181B (zh) | 一种壁后注浆浆液在地层中的排水固结试验装置及方法 | |
| CN105672378B (zh) | 模拟承压水头升降的基坑开挖模型试验装置 | |
| Kutter et al. | Centrifuge testing of the seismic performance of a submerged cut-and-cover tunnel in liquefiable soil | |
| CN207472306U (zh) | 一种带有液压吸力筒基础的原位管土作用测试系统 | |
| CN110296881B (zh) | 一种适用于岩土边坡、路基路堤的土体模型试验系统及方法 | |
| CN108267370A (zh) | 一种可模拟动水头边界作用土体的一维圆筒试验装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |