[實用新型]考慮干濕循環的巖土體剪切蠕變儀

有效

• 申請號: 201820006540.4
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN207717541U
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 倪衛達;王敬勇;孫淼軍;徐文剛
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

本實用新型涉及一種考慮干濕循環的巖土體剪切蠕變儀。本實用新型的目的是提供一種結構簡單、操作方便的考慮干濕循環的巖土體剪切蠕變儀，既可開展干濕循環過程中軟巖或硬土的剪切蠕變試驗，也可開展干濕循環作用下軟巖或硬土的直剪試驗。本實用新型的技術方案是：一種考慮干濕循環的巖土體剪切蠕變儀，其特征在于：具有底板，底板上設有開口朝上的被動剪切盒，被動剪切盒內放置巖土試樣，被動剪切盒上方設置開口向下的主動剪切盒，主動剪切盒罩于巖土試樣上。本實用新型適用于測試處于干濕循環環境中軟巖或硬土的力學參數。

技術領域

本實用新型涉及一種考慮干濕循環的巖土體剪切蠕變儀。適用于測試處于干濕循環環境中軟巖或硬土的力學參數。

背景技術

干濕循環是一種常見的自然工況，例如：自然邊坡巖土體經受周期性的降雨及風干作用，庫岸邊坡巖土體經受周期性的水庫調蓄作用，從而導致邊坡內部巖土體受到周期性的干濕循環作用，干濕循環作用促進了水與巖土體發生復雜的物理化學反應，并最終導致巖土體力學特性的逐漸變化。

干濕循環作用下巖土體力學特性的變化主要表現為兩個方面：1、巖土體強度參數(尤其是抗剪強度參數)隨干濕循環次數的增加而逐漸降低；2、巖土體在應力條件下，隨干濕循環過程逐漸產生蠕變變形。在上述兩方面的共同作用下，邊坡的穩定性會隨時間的推移而逐漸降低，因此干濕循環是引起邊坡失穩破壞的一個重要因素。

目前已有學者針對干濕循環作用下巖土體的力學特性開展了研究，主要集中在室內干濕循環過程模擬試驗和力學參數測試技術等方面，這些研究對于揭示邊坡的變形破壞機理具有重要的理論和實際意義。然而目前的研究依然存在以下不足：1、室內干濕循環過程模擬脫離了巖土體的應力環境。目前的試驗多將干濕循環和力學測試分為兩個單獨的過程，在干濕循環過程中無法模擬巖土體的真實應力賦存條件，導致巖土體力學參數的變化規律偏離實際；2、加熱脫濕方法對巖土試樣的內部結構具有一定的損傷。目前室內干濕循環過程模擬的脫濕過程多采用烘箱烘干或熱風吹干的方法，此類方法對巖土體，尤其是土體內部的結構具有一定的損傷作用，從而導致力學參數的測試結果與實際不符；3、室內干濕循環過程模擬的效率較低。由于巖土體是熱的不良導體，且巖土試樣，尤其是粘性土類試樣的滲透系數較低，因此巖土試樣內部的水分很難通過加熱脫濕的方式排出，使得干濕循環過程模擬的效率較低，并且限制了巖土試樣的尺寸不能過大，從而導致力學測試結果受到一定尺寸效應的影響。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供一種結構簡單、操作方便的考慮干濕循環的巖土體剪切蠕變儀，既可開展干濕循環過程中軟巖或硬土的剪切蠕變試驗，也可開展干濕循環作用下軟巖或硬土的直剪試驗。

本實用新型所采用的技術方案是：一種考慮干濕循環的巖土體剪切蠕變儀，其特征在于：具有底板，底板上設有開口朝上的被動剪切盒，被動剪切盒內放置巖土試樣，被動剪切盒上方設置開口向下的主動剪切盒，主動剪切盒罩于巖土試樣上；

主動剪切盒頂部設有對其施加法向應力的法向加載機構，法向加載機構與主動剪切盒之間設有剛性墊板，剛性墊板端面均勻設有若干滾動鋼珠；主動剪切盒側面設有對其施加剪切應力的剪切加載機構；

對應主動剪切盒設有用于分別測量主動剪切盒法向位移和剪切位置的法向位移傳感器和剪切位移傳感器；

被動剪切盒及主動剪切盒內設有通過浸水濕潤和微波脫濕實現巖土試樣干濕循環的干濕循環系統。

干濕循環系統包括浸潤機構和脫濕機構；

其中浸潤機構包括分別安裝于主動剪切盒內頂部和被動剪切盒內底部的上透水板和下透水板，其中上透水板內開設有連通主動剪切盒并延伸至主動剪切盒外的上水汽孔，下透水板內開設有連通被動剪切盒并延伸至被動剪切盒外的下水汽孔；

脫濕機構包括安裝于主動剪切盒和被動剪切盒內的微波發生器；