[發(fā)明專利]一種土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210054500.4
• 申請(qǐng)日: 2012-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102607910A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅玉龍;吳強(qiáng);盛金昌;詹美禮;譙亮;金襲;李想
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及一種用于土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試驗(yàn)的試樣制備裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)西南水利水電工程的深入發(fā)展，更多的200～300級(jí)高土石壩正在興建，對(duì)于這類高土石壩而言，土與結(jié)構(gòu)物接觸面通常是大壩中最為薄弱的位置，如設(shè)計(jì)不當(dāng)，常會(huì)導(dǎo)致潰壩，造成嚴(yán)重的洪水災(zāi)害及下游城市慘重的經(jīng)濟(jì)損失。開(kāi)展土與結(jié)構(gòu)物接觸面三軸試驗(yàn)是研究土與結(jié)構(gòu)物接觸面力學(xué)性質(zhì)、抗?jié)B特性，評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)安全與否的重要手段，而制備滿足試驗(yàn)要求的土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣是獲得可靠試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)，但在制備這類試樣時(shí)，常存在如下困難：（1）接觸面附近土體無(wú)法均勻有效擊實(shí)，人為使接觸面更為薄弱，嚴(yán)重影響試驗(yàn)結(jié)果的可靠性；（2）橡膠膜經(jīng)常被擊實(shí)工具戳破，需要重新制備試樣，嚴(yán)重影響工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置及其使用方法，不僅使接觸面附近土體均勻壓實(shí)，而且能夠在使用過(guò)程中有效避免橡膠膜被戳破，既保證試樣制備質(zhì)量，又顯著提高工作效率。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置，包括試樣底座、欲模擬結(jié)構(gòu)物、橡膠膜、對(duì)開(kāi)模及一個(gè)與三軸試樣直徑一致的圓柱體，所述圓柱體的一端開(kāi)有一個(gè)與所述欲模擬結(jié)構(gòu)物相匹配的窄槽，所述窄槽的深度大于等于所述欲模擬結(jié)構(gòu)物的高度。

進(jìn)一步，所述圓柱體由鋼或鋼合金制備而成。

所述土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置的使用方法，包括如下步驟：

（1）安裝試樣底座、橡膠膜及對(duì)開(kāi)模：將所述橡膠膜一端套箍在所述試樣底座上，在所述橡膠膜外安裝所述對(duì)開(kāi)模，并把所述對(duì)開(kāi)模箍緊形成擊實(shí)筒，將所述橡膠膜整理平整，所述橡膠模的另一端套箍在所述擊實(shí)筒上部；

（2）分層填筑：向?qū)﹂_(kāi)模內(nèi)填土，當(dāng)填筑土體高度低于所述欲模擬結(jié)構(gòu)物高度時(shí)，使用所述圓柱體的窄槽一端擊實(shí)填土；當(dāng)填筑土體高度高于所述欲模擬結(jié)構(gòu)物高度時(shí)，使用所述圓柱體的另一端擊實(shí)填土；

（3）控制試樣擊實(shí)高度：當(dāng)達(dá)到相應(yīng)擊實(shí)高度時(shí)停止擊實(shí)，并在填筑層之間設(shè)置劃痕以便于層與層土體之間緊密結(jié)合，避免存在明顯薄弱面，影響試驗(yàn)結(jié)果，重復(fù)步驟（2），直到試樣制備完畢。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：本發(fā)明所述的一種土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置使接觸面附近土體均勻壓實(shí)，并且在使用過(guò)程中不易戳破橡膠膜。即保證了試樣的制備質(zhì)量，又顯著地提高了工作效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述圓柱體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述試樣底座的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。

如圖1和2所示，一種土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置，包括試樣底座1、欲模擬結(jié)構(gòu)物3、橡膠膜、對(duì)開(kāi)模及一個(gè)與三軸試樣直徑一致的鋼制圓柱體2，該鋼制圓柱體2的一端開(kāi)有一個(gè)與所述欲模擬結(jié)構(gòu)物3的寬度和高度完全一致的窄槽4。

該制備裝置具體的使用步驟為：（1）安裝試樣底座1、橡膠膜及對(duì)開(kāi)模，將所述橡膠膜一端套箍在所述試樣底座1上，在所述橡膠膜外安裝所述對(duì)開(kāi)模，并把所述對(duì)開(kāi)模箍緊形成擊實(shí)筒，將所述橡膠膜整理平整，所述橡膠模的另一端套箍在所述擊實(shí)筒上部；

（2）分層填筑，向?qū)﹂_(kāi)模內(nèi)填土，當(dāng)填筑土體高度低于所述欲模擬結(jié)構(gòu)物3高度時(shí)，使用所述鋼制圓柱體2的窄槽一端擊實(shí)填土；當(dāng)填筑土體高度高于所述欲模擬結(jié)構(gòu)物3高度時(shí)，使用所述鋼制圓柱體2的另一端擊實(shí)填土；

（3）控制試樣擊實(shí)高度，當(dāng)達(dá)到相應(yīng)擊實(shí)高度時(shí)停止擊實(shí)，并在填筑層之間設(shè)置劃痕以便于層與層之間土體緊密結(jié)合，避免存在明顯薄弱面，影響試驗(yàn)結(jié)果，重復(fù)步驟（2），直到試樣制備完畢。

如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對(duì)本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對(duì)其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。