[實用新型]非接觸式巖土收縮試驗裝置

無效

• 申請號: 200720088717.1
• 申請日: 2007-12-05
• 公開（公告）號: CN201110853Y
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 郭愛國;孔令偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所
• 代理人: 黃慶芳

技術領域

本實用新型涉及土力學與地基基礎工程中一種在室內進行細粒土縮變形測定的試驗裝置。

背景技術

目前，國內外測定細粒土的收縮特性指標收縮儀一般都是采用由固定支座、豎直向變形測定裝置、與試樣接觸的測板、安放試樣的多孔板等組成。進行收縮試驗時，將制備好的試樣放置在多孔板上，稱試樣及多孔板的質量，再測讀試樣的豎直向變形，如此按標準或規程的要求重復上述稱試樣及多孔板的質量和試樣的豎直向變形的步驟，以求取試樣的收縮特性指標：線縮率、體縮率及收縮系數。采用目前的傳統的接觸式收縮儀測定試樣的豎直向變形時，存在很大的缺陷，首先，所測的豎直變形是測板所覆蓋范圍內土樣變形的最小值，代表性較差，其次，當土樣收縮過程中產生翹曲現象時，往往會出現所測試樣的豎向變形不是隨含水率的減小而逐漸增大，而是出現“膨脹”的假象。

目前國內土工試驗方法標準和各行業的土工試驗規程中收縮試驗的目的是測定細粒土原狀樣和擊實粘質土的收縮特性指標，由于試樣的失水是從土樣的表面開始，逐漸向土樣內部發展，這樣必然會導致試樣的收縮不均勻，試樣的表面在失水過程中就不會始終保持一個平面，而會出現局部凸凹不平的情況，對于原狀土樣，經常會在含水率較低時出現局部明顯翹曲的現象，采用目前的收縮儀測定試樣的豎向變形時無法消除試樣的局部翹曲變形的影響。由于目前的收縮儀由于無法準確量測試樣的豎直向變形，導致計算土的線縮率、收縮系數以及確定土樣的縮限時誤差較大，給正確評價土樣的收縮特性帶來較大困難。

發明內容

本實用新型的目的是：為解決目前的巖土收縮儀不能準確測定試樣豎向變形的不足，本實用新型提供一種非接觸式巖土收縮試驗裝置，可方便地根據試驗需要，在試驗過程中根據試樣失水后表面的變形特性，調整試樣表面變形測點的位置，使測點的位置更合理，避免試樣表面局部翹曲對測定結果的影響，使測定的結果更具代表性，獲得準確的土樣收縮特性指標。

為達到上述目的，本實用新型非接觸式巖土收縮試驗裝置由方形框架、激光位移傳感器、激光位移傳感器支架、土樣和土樣支座組成；其特征是方形框架的由框架頂架7、框架側架8、框架底座9組成；方形框架的框架頂架7上設有激光位移傳感器支架導槽12；框架底座9上設有楔形固定槽17和定位擋板18用于固定土樣支座楔形底板15。土樣支座由土樣支座支板14、帶圓形孔16的多孔板13、土樣支座楔形底板15組成；激光位移傳感器支架由激光位移傳感器1、帶孔螺桿2、外固定螺栓3、內固定螺栓4、激光位移傳感器固定座5、激光位移傳感器電纜線6、激光位移傳感器固定座導向桿10、激光位移傳感器支架導向桿11組成。帶孔螺桿2用于固定激光位移傳感器1，并通過外固定螺栓3和內固定螺栓4調節激光位移傳感器1與土樣19之間的距離；激光位移傳感器固定座5可沿激光位移傳感器固定座導向桿10方向自由移動；激光位移傳感器支架還可以通過激光位移傳感器支架導向桿11在激光位移傳感器支架導槽12內平移。

首先加工一個帶導向槽，并可以拆卸的能夠安設激光位移傳感器支架的方形剛性框架，剛性框架的尺寸根據激光位移傳感器1和土樣19的尺寸來確定，激光位移傳感器1的量程取決于土樣19的初始狀態、脹縮性，激光位移傳感器1的精度則取決于試驗的目的及要求。進行收縮試驗時，先將土樣19按試驗的要求制備好，小心安放在盛放土樣19的土樣支座的多孔板13上，并稱取初始重量，再將土樣19和土樣支座一起放進方形框架底座內，并使土樣支座楔形底板15推進楔形固定槽17內，并使土樣支座楔形底板15與定位擋板18良好接觸。將激光位移傳感器的位置調整好，并在土樣的面上根據試驗的要求測定一定數量的激光位移傳感器初始值。然后可以按照土樣的失水收縮情況，重復稱重和讀取位移傳感器讀數的步驟，直至土樣收縮穩定。

由于采用激光位移傳感器，可以實現非接觸式量測，而且激光位移傳感器可以在土樣平面的任意點上定位量測，既可以按事先畫好的網格點進行量測，也可以根據土樣變形的實際情況進行任意點的量測，使土樣脹縮變形的量測更具代表性，也更準確。

附圖說明

圖1是非接觸式巖土收縮試驗裝置整體正視圖。

圖2是非接觸式巖土收縮試驗裝置俯視圖。

圖3是激光位移傳感器支架正視圖。

圖4是激光位移傳感器支架A-A剖面圖。

圖5是激光位移傳感器支架B-B剖面圖。

圖6是激光位移傳感器支架C-C剖面圖。

圖7是激光位移傳感器支架D-D剖面圖。

圖8是土樣支座正視圖及其E-E剖面圖。