[實用新型]非飽和土濕載直剪試驗裝置

有效

• 申請號: 202020175386.0
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN211856188U
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 張瑩;狄圣杰;劉奉銀;呂慶超
• 申請（專利權）人: 中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司;西安理工大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張馳

本實用新型提供一種非飽和土濕載直剪試驗裝置，包括水平平臺、剪切盒、剪切試樣、固定裝置、垂直加載組件、水平加載組件、增濕裝置和抽氣裝置，所述的剪切盒分為上剪切盒和下剪切盒，所述的下剪切盒設在水平平臺上，所述的上剪切盒一側與固定裝置連接，所述的水平加載組件設在下剪切盒遠離固定裝置的一側；所述的上剪切盒頂部設有傳壓板，所述的垂直加載組件設在傳壓板上，所述的增濕裝置設在上剪切盒頂部，所述的抽氣裝置設在下剪切盒上，所述的剪切試樣設在剪切盒內。本實用新型通過增濕裝置和抽泣裝置可獲取非飽和土體在不同含水率下的增濕強度參數，更準確的確保了后續施工時土體的穩定性。

技術領域

本實用新型涉及土木工程技術領域，具體涉非飽和土濕載直剪試驗裝置。

背景技術

土的抗剪強度是土體抵抗剪切破壞的抵抗能力，建筑物地基的破壞、人工或自然斜坡的滑動、擋土墻的移動或傾倒等，都是由于土內的剪應力超過其本身的抗剪強度而引起的。非飽和土是由固相、液相和氣相組成的復合介質，非飽和土分布廣泛，在干旱和半干旱地區，因為氣候作用，土體通常處于非飽和狀態，并且經過開挖、重塑和再壓實的土體通常也是非飽和土。非飽和土的結構性強，對水電敏感性高，抗剪強度隨含水率變化顯著。在實際巖土環境中，非飽和土在降雨或管道滲漏造成的土體含水量變化的同時，強度也發生改變，傳統直剪試驗裝置及試驗方法無法考慮土體的含水率變化對強度的影響，導致得到的非飽和土增濕強度參數與真實情況差異較大。因此，在地基與基礎工程、邊坡工程、水利與水電工程中合理地提出非飽和土在不同狀態下的強度參數是客觀需要。

實用新型內容

為了克服傳統直剪試驗裝置及試驗方法無法考慮土體的含水率變化對強度的影響，導致得到的非飽和土增濕強度參數與真實情況差異較大，導致施工時土體穩定性不確定的問題，本實用新型提供一種非飽和土濕載直剪試驗裝置及增濕強度獲取方法，本實用新型通過增濕裝置和抽泣裝置可獲取非飽和土體在不同含水率下的增濕強度參數，更準確的確保了后續施工時土體的穩定性。

本實用新型采用的技術方案為：

一種非飽和土濕載直剪試驗裝置，包括水平平臺、剪切盒、剪切試樣、固定裝置、垂直加載組件、水平加載組件、增濕裝置和抽氣裝置，所述的剪切盒分為上剪切盒和下剪切盒，所述的下剪切盒設在水平平臺上，所述的上剪切盒一側與固定裝置連接，所述的水平加載組件設在下剪切盒遠離固定裝置的一側；所述的上剪切盒頂部設有傳壓板，所述的垂直加載組件設在傳壓板上，所述的增濕裝置設在上剪切盒頂部，所述的抽氣裝置設在下剪切盒上，所述的剪切試樣設在剪切盒內；所述的上剪切盒頂部內表面上和下剪切盒的底部的內表面上均設有透水板和濾紙，所述的下剪切盒內底部設有多個排水孔。

所述的固定裝置包括量力鋼環和豎直平臺，所述的剪切盒的上剪切盒通過量力鋼環固定在豎直平臺上。

所述的剪切盒的下剪切盒通過滾珠設在水平平臺上。

所述的增濕裝置包括四個水箱、水箱閥門和水箱水管，所述的四個水箱均勻分布在上剪切盒頂部四周，每個水箱下端均通過對應的水箱水管與上剪切盒內部連通，每個水箱水管上均設置有水箱閥門；四個水箱上均設有刻度。

所述的抽氣裝置包括四個氣泵、氣泵閥門和氣泵水管，所述的四個氣泵分布在下剪切盒下部的四周，每個氣泵均通過對應的氣泵水管與下剪切盒內部連通，每個氣泵水管上均設有氣泵閥門。

所述的剪切試樣為土樣。

本實用新型的有益效果為：

（1）本實用新型可實現在直剪試驗過程中動態調控試樣的含水率，解決了非飽和土增濕強度參數獲取的問題，且工程運用簡便、快捷。

（2）本實用新型適用于多種實際巖土環境中非飽和土參數取值問題，包括無壓增濕、壓力增濕及剪切過程增濕等，可分別應用于降雨后土體參數的獲取、建筑物下土體浸水后的參數的獲取、及由于水浸入導致邊坡或地基破壞過程中參數的獲取，適用范圍廣。