[發明專利]一種大面積現場直剪試驗設備

在審

• 申請號: 201910558160.0
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110196194A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 馬德翠;劉進波;李耀家;巫燕;趙國志;徐繼驍
• 申請（專利權）人: 四川冶金建筑工程質量檢測有限公司;中冶成都勘察研究總院有限公司
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李亞男

本發明公開了一種大面積現場直剪試驗設備，屬于施工試驗設備領域。包括設置在試坑內并套裝在試樣外側的剪力盒、設置在剪力盒頂端并與剪力盒垂直設置的法向荷載裝置、設置在試坑坑壁與剪力盒之間并與剪力盒垂直設置的剪切荷載裝置以及測量裝置，本發明中滾動滑板的相對可移動性使剪力盒與法向荷載裝置始終位于同一法線，避免因慣性或錯位移動等原因造成的偏心受荷，同時本發明是在現場直接進行試驗的，因此較室內試驗更能符合天然狀態，得出的試驗結果更加符合實際工程的技術要求。

技術領域

本發明涉及施工試驗設備領域，具體涉及一種大面積現場直剪試驗設備。

背景技術

在地基承載力、土質邊坡和路基穩定性評價中，巖土體的抗剪強度指標是最重要的力學參數。作為建筑物地基的巖土體，如果產生滑動或局部剪壞區發展導致過大或不均勻的地基變形，都會造成上部結構的破壞或影響其正常使用?，F有直剪試驗的試驗地點大部分為室內試驗，室內試驗的原狀樣通常是在現場用套筒取得，然后用千斤頂將試樣壓入剪力盒中，或先卸下套筒，然后放入剪力盒，這種方式得到的原狀樣極易受擾動，不能完全反映現場土體的實際狀態，在室內剪切過程中，若試樣發生體積變化，會在其接觸點處產生摩擦力，而該摩擦力在試驗中無法測定，從而使得剪切面上的正應力與實際外加的正應力不一致，影響了土體強度的正確測試，

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種大面積現場直剪試驗設備，具體技術方案如下：

一種大面積現場直剪試驗設備，包括設置在試坑內并套裝在試樣外側的剪力盒、設置在剪力盒頂端并與剪力盒垂直設置的法向荷載裝置、設置在試坑坑壁與剪力盒之間并與剪力盒垂直設置的剪切荷載裝置以及測量裝置；法向荷載裝置自剪力盒從下至上依次包括滾動滑板、法向千斤頂、反力組；剪切荷載裝置包括坑壁墊板、設置在坑壁墊板上的切向千斤頂以及設置在切向千斤頂與剪力盒之間的頂壓鋼板；測量裝置包括設置在滾動滑板上的多組法向沉降儀以及設置在剪力盒遠離切向千斤頂一側的水平位移儀。

本發明中反力組對法向千斤頂起反向支撐作用，法向千斤頂啟動后對滾動滑板以及試樣施加法向壓力。然后切向壓力千斤頂利用試坑坑壁作為反力底座，切向千斤頂在剪力盒上的施力點安置在剪力盒的中心點上。切向千斤頂的力作用方向通過試樣預剪面中心，切向千斤頂對剪力盒施加壓力并對試樣進行剪切試驗。同時法向沉降儀和水平位移儀分別對試樣法向和水平方向的位移進行觀測。

作為優選，剪力盒內設有填充剪力盒與試樣之間縫隙的粉細砂層。

本發明通過設置在剪力盒與試樣之間并用于填充剪力盒與試樣之間縫隙的粉細砂層，避免剪力盒與試樣之間的縫隙對試驗造成影響，減少了試驗誤差。

作為優選，滾動滑板底面與試樣頂面之間設有薄砂層。

本發明通過設置在滾動滑板底面與試樣頂面之間的薄砂層使滾動滑板底面與剪力盒頂面平行，避免造成偏心受荷。

作為優選，反力組包括設置在法向千斤頂頂端的反力鋼梁以及設置在反力鋼梁兩端的地錨。

作為優選，反力鋼梁受力點、法向千斤頂施力中心點、滾動滑板中心點、試件中心點設置在同一中軸線上。

本發明通過將反力鋼梁受力點、法向千斤頂施力中心點、滾動滑板中心點、試件中心點設置在同一中軸線上，避免本發明因慣性或錯位移動等原因造成的偏心受荷而影響試驗結果。

作為優選，法向千斤頂與反力鋼梁之間設有垂向應力傳感器。

本發明通過設置在法向千斤頂與反力鋼梁之間的垂向應力傳感器，便于試驗人員觀測法向千斤頂的輸出載荷。

作為優選，切向千斤頂與頂壓鋼板之間設有剪應力傳感器。

本發明通過設置在切向千斤頂與頂壓鋼板之間的剪應力傳感器，便于試驗人員觀測切向千斤頂的輸出載荷。