[發明專利]一種軟巖側向膨脹性測定儀

有效

• 申請號: 201810293835.9
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108663270B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 馮磊;王旭春;馮燕;唐強;張鵬;管曉明;杜明慶;于云龍;李偉;余志偉;楊懷遠;孫健;胡瑞
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 高澤玉

本發明涉及巖土工程與地質工程中室內試驗技術領域，涉及一種軟巖側向膨脹性測定儀，特別涉及一種軟巖側向膨脹性及工程現場的膨脹性軟巖的一種側向膨脹力及膨脹變形的測定儀及試驗方法。其主體結構包括加載冒、承壓板、測力計、滑輪、載樣室、透水板、滑動護槽、量力環、百分表、壓力顯示儀、濾紙、承載底板、不動塊；提供了膨脹性軟巖巖體在豎向荷載作用下側向的膨脹變形和側向膨脹力，和工程現場的契合度較高，為工程當中膨脹性軟巖力學性能的掌握提供更準確的測定方法，并為軟巖的側向變形提供依據。

技術領域：

本發明涉及巖土工程與地質工程中室內試驗技術領域，涉及一種軟巖側向膨脹性測定儀，特別涉及一種軟巖側向膨脹性測定儀及試驗方法。

背景技術：

膨脹性軟巖，指含有粘土高膨脹性礦物、在較低應力(25MPa)條件下即發生顯著變形的低強度工程巖體，現針對膨脹性軟巖膨脹性的測試儀還沒有專門的儀器，大多膨脹測定儀器都是針對粘性土和原狀土的。所以針對膨脹性軟巖的水平方向的側向變形和膨脹力的測試研究，有很強的工程意義，膨脹土對工程建筑的危害是無所不包的，這種危害往往是長期的、漸進的、潛在的，有時是難以處理。目前，膨脹土膨脹特性的試驗研究方法主要包括自由膨脹和側限約束下的膨脹試驗，用以評價膨脹土膨脹特性的試驗指標主要有膨脹率和膨脹力，然而目前試驗方法尚未規范化，采用的方法不同，所得的結果也不盡相同。對于膨脹率的測量，主要的試驗方法包括自由膨脹率測試法，無荷和有荷側限膨脹率測試法，自由膨脹率主要用來判別膨脹土，一般認為自由膨脹率大于的粘性土才可稱之為膨脹土，有荷側限膨脹率主要用來模擬工程實際中存在上覆土壓力的狀態。膨脹力的測量方法較多，總體歸納為四種：膨脹加壓法、恒體積法、分級加荷膨脹法和平衡加壓法，這四種方法中釆用較普遍的是恒體積法，因為恒體積法較符合工程實際，且簡便，試驗時間短，但恒體積法只能測得縱向膨脹力，而無法獲得徑向膨脹力。因此，尋求設計一種軟巖側向膨脹性測定儀，具有良好的經濟效益和社會效益。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求提供了一種側向膨脹力及膨脹變形的測定儀及試驗方法，針對軟巖的側向膨脹性既能測定巖樣水平方向的膨脹變形和膨脹力，還能在限定變形量的基礎上測定豎向荷載。

為了達到上述發明的目的，解決現有測定方法中存在的不足和局限性，本發明涉及的軟巖側向膨脹性測定儀的主體結構包括加載冒、承壓板、測力計、滑輪、載樣室、透水板、滑動護槽、量力環、百分表、壓力顯示儀、濾紙、承載底板、不動塊；長方形板狀結構的承載底板的兩端連接有固定設置的不動塊；承載底板上部設置有載樣室，載樣室中放置軟巖試樣，載樣室左右兩側設置有底板非鏤空的凹形槽結構的滑動護槽，滑動護槽落座于設置在承載底板中的滑輪上，以便滑動護槽在水平方向上左右移動；滑動護槽的左右兩側連接有測力計，測力計的另一端固定連接在不動塊上，以便測量滑動護槽產生位移形變量；載樣室頂側面壓有承壓板，以便接觸并均勻對試樣施加下壓力；承壓板上設置有加載帽，加載帽向下施加載荷或形變通過承壓板施加到試樣上；加載帽上部設置有壓力顯示儀，以便測量加載帽向下施加的載荷；透水板放置在滑動護槽的底面上，濾紙分別放置在透水板和承壓板的下側，以便將試樣中的水分排出，保留試樣碎屑。

本發明涉及的測力計的主體結構包括量力環和百分表，分別測定橫向位移和橫向膨脹力。

本發明涉及的加載帽根據給定的載荷或者給定的形變下對承壓板施壓。

本發明涉及的承壓板的左右長度大于滑動護槽和載樣室的左右長度，承壓板的前后寬度等于載樣室的前后寬度。

本發明涉及的試樣為75mm×75mm×150mm尺寸的長方體巖樣。

本發明涉及的通過軟巖膨脹性測定儀測定的步驟如下：

步驟一：取樣及巖樣的制取；將巖樣按75mm×75mm×150mm尺寸切割好，長邊根據土樣現場的橫向來確定；

步驟二：裝樣；先將相應尺寸的透水板和濾紙放在儀器底部，再將巖樣放到濾紙上面，上面同樣放上濾紙和透水板；