[實(shí)用新型]一種測(cè)試土體彈性模量的儀器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920031884.1
• 申請(qǐng)日: 2009-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN201364297Y
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田堪良;高照良;張興昌;郭寶安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/44
• 分類號(hào): G01N3/44
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 李鄭建

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及巖土工程測(cè)試領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種能測(cè)定土體彈性模量的測(cè)試儀器。

背景技術(shù)

土體是一種彈塑性體，在外力作用下，土體發(fā)生變形，當(dāng)外力卸去后，有一部分變形得到恢復(fù)，這一部分變形稱為彈性變形，不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形。土體的彈性模量是指土體所受的應(yīng)力與該應(yīng)力條件下產(chǎn)生的彈性應(yīng)變之比。彈性模量是采用彈塑性本構(gòu)模型計(jì)算土體應(yīng)力應(yīng)變必需的土的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。土體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系呈現(xiàn)為復(fù)雜的彈塑性本構(gòu)關(guān)系，土體在荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)變既有塑性的又有彈性的，當(dāng)荷載超過(guò)土的屈服極限時(shí)，土體發(fā)生不穩(wěn)定變形，只發(fā)生塑性應(yīng)變。一般認(rèn)為當(dāng)荷載小于0.7(σ₁-σ₃)_f應(yīng)力水平時(shí)，土體的變形是穩(wěn)定的，此時(shí)，可通過(guò)在一定應(yīng)力水下的多次加壓和卸壓將土體的彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變分離出來(lái)。在加壓和卸壓過(guò)程中，加荷速率要快，如果加荷時(shí)間較長(zhǎng)，土體將發(fā)生流變。隨著加荷和卸荷次數(shù)的增加，滯回圈面積越來(lái)越小，土體的應(yīng)變接近完全彈性應(yīng)變，從而可由彈性模量的定義計(jì)算出其值。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于，提供一種測(cè)定土體彈性模量的儀器，采用該儀器能夠進(jìn)行快速有效地加荷和卸荷，簡(jiǎn)便而快速的測(cè)定土體的彈性模量，并且所測(cè)得的結(jié)果具有較高的可靠度和精度。

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：

一種測(cè)試土體彈性模量的儀器，包括盒體、盒體的底部有底座，盒體的頂部有試樣帽及試樣帽上部的杠桿式加荷加壓軸，其特征在于，底座的中央設(shè)有水壓力室，該水壓力室有進(jìn)水口，水壓力室的上方設(shè)有一層下透水石，試樣位于下透水石上，試樣的外徑上有筒狀乳膠膜，試樣的頂面上還有一層上透水石；盒體的上下端分別設(shè)有上壓環(huán)和下壓環(huán)，上壓環(huán)和下壓環(huán)之間有一圓筒形薄膜，該圓筒形薄膜上端固定在盒體的內(nèi)壁與上壓環(huán)之間，圓筒形薄膜下端固定在盒體的內(nèi)壁與下壓環(huán)之間，上壓環(huán)、下壓環(huán)、盒體內(nèi)壁和圓筒形薄膜共同圍成周圍水壓力室，在盒體的側(cè)壁上還設(shè)有周圍水壓力室的進(jìn)水口和出水口，試樣帽蓋在上透水石的上表面，試樣帽的頂部還設(shè)有排水孔；在試樣帽的上方另外連接杠桿式加荷系統(tǒng)，將荷載(P)施加到試樣帽頂部的杠桿式加荷加壓軸上。

本實(shí)用新型的測(cè)試土體彈性模量的儀器，能較準(zhǔn)確地模擬土體的應(yīng)力狀態(tài)；采用杠桿式加荷方法，加荷速度快，土體不會(huì)發(fā)生流變；儀器操作簡(jiǎn)便，在較短的時(shí)間內(nèi)完成多次回彈試驗(yàn)。所以，測(cè)定的土的彈性模量具有較高的可靠性和精度。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

具體實(shí)施方式

參見圖1，本實(shí)用新型的測(cè)試土體彈性模量的儀器，包括盒體5、盒體5的底部有底座9，盒體5的頂部有試樣帽3及試樣帽3上部的杠桿式加荷加壓軸1，底座9的中央設(shè)有水壓力室16，該水壓力室16有進(jìn)水口15，水壓力室16的上方設(shè)有一層下透水石8，試樣7位于下透水石8上，試樣7的外徑上有筒狀乳膠膜11，試樣7的頂面上還有一上透水石17；盒體5的上下端分別設(shè)有上壓環(huán)4和下壓環(huán)14，上壓環(huán)4和下壓環(huán)14之間有一圓筒形薄膜12，該圓筒形薄膜12上端固定在盒體5的內(nèi)壁與上壓環(huán)4之間，圓筒形薄膜12下端固定在盒體5的內(nèi)壁與下壓環(huán)14之間，上壓環(huán)4、下壓環(huán)14、盒體5內(nèi)壁和圓筒形薄膜12共同圍成周圍水壓力室，在盒體5的側(cè)壁上還設(shè)有周圍水壓力室的進(jìn)水口6和出水口13，試樣帽3蓋在上透水石17的上表面，試樣帽3的頂部還設(shè)有排水孔2；在試樣帽3的上方另外連接杠桿式加荷系統(tǒng)，將荷載P施加到試樣帽頂部的杠桿式加荷加壓軸1上。

所述的試樣7為圓柱形，所述的下透水石8和上透水石17均為圓形，所述的試樣帽3為圓形，下透水石8和上透水石17的直徑和試樣帽3直徑都與試樣7的直徑相同。

所述的筒狀乳膠膜11分別用皮筋10扎在試樣帽3和底座9上。

該測(cè)試土體彈性模量的儀器，可以在試樣頂部及周圍施加不同的壓力，能較準(zhǔn)確地模擬土體的應(yīng)力狀態(tài)，對(duì)試樣進(jìn)行固結(jié)和測(cè)試；采用杠桿式加荷方法，加荷速度快，土體不會(huì)發(fā)生流變。所以，采用本發(fā)明測(cè)定土體彈性模量具有很高的可靠性和精度。