[發明專利]一種可控濕度環境的碎石土直剪儀

在審

• 申請號: 202211466689.8
• 申請日: 2022-11-22
• 公開（公告）號: CN115683890A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 楊琴;張芹;謝承沛;陸秋;顏榮濤;張炳暉;于海浩;吳遠成;唐昊
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/02;G05D22/02
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 相黎超

本發明公開了一種可控濕度環境的碎石土直剪儀，包括：底座；濕度調節機構，濕度調節機構固接在底座頂端；試樣剪切機構，試樣剪切機構包括上剪切部和下剪切部，上剪切部和下剪切部均安裝在濕度調節機構上，上剪切部位于下剪切部上方，上剪切部與下剪切部之間設置有剪縫調節墊片，下剪切部與濕度調節機構底端滑接；加載機構，加載機構包括豎直加載部和水平加載部，豎直加載部固接在底座頂端，豎直加載部位于濕度調節機構上方，豎直加載部末端伸入濕度調節機構內，水平加載部固接在濕度調節機構上，水平加載部與下剪切部固接。本發明可在不同濕度或吸力條件下對碎石土進行直剪試驗，還可以進行干濕循環作用下碎石土的強度測試。

技術領域

本發明涉及巖土力學強度測試技術領域，特別是涉及一種可控濕度環境的碎石土直剪儀。

背景技術

山區中，因地層巖性、地質構造復雜，地形變化大，加上人為施工、降雨等因素，極易發生滑坡。碎石土滑坡作為眾多滑坡類型中的一種，也是主要的地質危害之一，給國家帶來了巨大的經濟損失。研究碎石土的相關性質，對防治碎石土滑坡有重要的幫助。

碎石土具有結構疏松、孔隙比大、透水性強特點。在自然中，氣候變化多端，在典型氣候條件下，碎石土處于非飽和狀態。碎石土的強度受環境中的濕度影響大，在降雨時，空氣濕度大，土中的吸力低，強度也跟著降低；在高溫時，水分被蒸發，空氣濕度小，吸力變大，使強度也增大。受濕度環境影響及反復干濕循環作用下，最終會影響邊坡的穩定性。邊坡的失穩很大程度上是有剪切破壞引起的，準確測出抗剪強度具有重要工程意義。直剪儀由于操作簡單，適用范圍廣而被廣泛應用。市面上的直剪儀居多都是針對細粒土的，很少有關于碎石土的。盡管也有對碎石土剪切的大型直剪儀，但不能控制試驗時的濕度，顯然不能滿足我們的試驗條件。為了研究濕度或不同吸力對碎石土強度的影響，有必要研制出一款能控制濕度的碎石土直剪儀。

發明內容

本發明的目的是提供一種可控濕度環境的碎石土直剪儀，包括：

底座；

濕度調節機構，所述濕度調節機構固接在所述底座頂端；

試樣剪切機構，所述試樣剪切機構包括上剪切部和下剪切部，所述上剪切部和所述下剪切部均安裝在所述濕度調節機構上，所述上剪切部位于所述下剪切部上方，所述上剪切部與所述下剪切部之間設置有剪縫調節墊片，所述下剪切部與所述濕度調節機構底端滑接；

加載機構，所述加載機構包括豎直加載部和水平加載部，所述豎直加載部固接在所述底座頂端，所述豎直加載部位于所述濕度調節機構上方，所述豎直加載部末端伸入所述濕度調節機構內，所述水平加載部固接在所述濕度調節機構上，所述水平加載部與所述下剪切部固接。

優選的，所述濕度調節機構包括相對濕度控制器和密封箱，所述相對濕度控制器和所述密封箱均固接在所述底座頂端，所述密封箱頂部外壁固接有進氣管，所述相對濕度控制器通過所述進氣管與所述密封箱連通，所述密封箱底部外壁固接有排氣口，所述排氣口與所述密封箱連通，所述進氣管和所述排氣口上均安裝有閥門，所述密封箱頂部內壁固接有濕度傳感器，所述上剪切部、所述下剪切部和所述水平加載部均安裝在所述密封箱上，所述密封箱底端內壁固接有滑排，所述下剪切部通過所述滑排與所述密封箱滑接，所述豎直加載部位于所述密封箱正上方，且所述豎直加載部末端伸入所述密封箱內。

優選的，所述上剪切部包括上剪切盒，所述上剪切盒位于所述密封箱內，所述上剪切盒位于所述下剪切部的上方，所述上剪切盒與所述下剪切部之間設置有所述剪縫調節墊片，所述上剪切盒的內壁均固接有壓力感應電片，所述上剪切盒的外側固接有水平傳力桿，所述水平傳力桿的末端固接有電控推進器的活動端，所述電控推進器的固定端與所述密封箱固接。