一種模擬工程中土體承受荷載情況下進(jìn)行干濕循環(huán)的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于巖土工程試驗(yàn)及工程運(yùn)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種模擬工程中土體承受荷載情況下進(jìn)行干濕循環(huán)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]干濕循環(huán)作用對(duì)土體的強(qiáng)度、模量等性質(zhì)具有顯著影響，土體干濕循環(huán)也是巖土工程廣泛關(guān)注的問(wèn)題之一。目前針對(duì)土體干濕循環(huán)過(guò)程的研究主要通過(guò)大體積模型實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室小體積試樣實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。而目前的實(shí)驗(yàn)裝置所模擬的土體受力情況與工程實(shí)際相差較大，主要存在以下局限性:(I)試樣干濕循環(huán)過(guò)程在直剪儀上進(jìn)行，含水率通過(guò)剪切破壞后的試樣測(cè)量，不能實(shí)時(shí)精確控制試樣含水率；試樣包裹嚴(yán)實(shí)，干濕循環(huán)過(guò)程緩慢；(2)試樣在無(wú)約束狀態(tài)下進(jìn)行干濕循環(huán)過(guò)程，先制作較大試樣，干濕循環(huán)完成后再制作環(huán)刀試樣，對(duì)試樣形成多次擾動(dòng)，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種模擬工程中土體承受荷載情況下進(jìn)行干濕循環(huán)的裝置，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種模擬工程中土體承受荷載情況下進(jìn)行干濕循環(huán)的裝置，包括螺母、固定環(huán)、立桿、下底板、下底板排水孔、環(huán)刀、十字交叉棱、上蓋板和上蓋板排水孔，立桿全長(zhǎng)附有螺紋并與下底板固定相連；上蓋板上十字交叉棱的上端比固定環(huán)外徑大I厘米；固定環(huán)內(nèi)徑略大于環(huán)刀外徑，便于環(huán)刀放入，固定環(huán)環(huán)壁上對(duì)角位置設(shè)置四個(gè)豎槽，豎槽內(nèi)螺紋與立桿的螺紋相互咬合，螺母內(nèi)螺紋與立桿的螺紋相互咬合；整個(gè)裝置材質(zhì)為強(qiáng)度高密度小的硬塑料。
[0005]上述強(qiáng)度高密度小的硬塑料優(yōu)選PEEK塑料。
[0006]本發(fā)明裝置材料簡(jiǎn)單廉價(jià)、操作簡(jiǎn)便、模擬受力情況接近工程實(shí)際、易掌握、便于工程運(yùn)用。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明裝置中固定環(huán)主視圖。
[0008]圖2為本發(fā)明裝置中固定環(huán)俯視圖。
[0009]圖3為本發(fā)明裝置中上蓋板及十字交叉棱主視圖。
[0010]圖4為本發(fā)明裝置中上蓋板及十字交叉棱俯視圖。
[0011]圖5本發(fā)明實(shí)施例中用于豎向應(yīng)變測(cè)試的裝置示意圖。
[0012]圖中標(biāo)記:1_螺母；2_固定環(huán)；3_立桿；4_下底板；5_下底板排水孔；6_環(huán)刀；7-十字交叉棱；8_上蓋板；9_上蓋板排水孔；10_百分表；11_磁性表座；12_試樣。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]實(shí)施例:
一種模擬工程中土體承受荷載情況下進(jìn)行干濕循環(huán)的裝置，包括螺母1、固定環(huán)2、立桿3、下底板4、下底板排水孔5、環(huán)刀6、十字交叉棱7、上蓋板8和上蓋板排水孔9，立桿3全長(zhǎng)附有螺紋并與下底板4固定相連；上蓋板8上十字交叉棱7的上端比固定環(huán)2外徑大I厘米；固定環(huán)2內(nèi)徑略大于環(huán)刀6外徑，便于環(huán)刀6放入，固定環(huán)2環(huán)壁上對(duì)角位置設(shè)置四個(gè)豎槽，豎槽內(nèi)螺紋與立桿3的螺紋相互咬合，螺母I內(nèi)螺紋與立桿3的螺紋相互咬合；整個(gè)裝置材質(zhì)為PEEK塑料。
[0015]本實(shí)施例裝置的具體實(shí)驗(yàn)方法按照以下步驟:
第一，根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃制作所要求含水率的環(huán)刀試樣12，試樣12上下面各放兩層與試樣12等大的絲質(zhì)紗布，以防止土粒流失，將試樣12連同環(huán)刀6 —起放于下底板4上。
[0016]第二，將上蓋板8對(duì)準(zhǔn)蓋到試樣12上，固定環(huán)2穿過(guò)立桿3放到上蓋板8的十字交叉棱7上，螺母I擰到立桿3頂端位置，稱量整個(gè)裝置的重量記為MO。
[0017]第三，如圖5所示，將百分表10的測(cè)試頭設(shè)置在上蓋板8的十字交叉棱7上，并設(shè)置初始值，以此測(cè)量試樣12的豎向應(yīng)變。
[0018]第四，根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的荷載等級(jí)要求，用砝碼在上蓋板8上堆載施加壓力，當(dāng)試樣12被豎向荷載壓縮，固定環(huán)2隨上蓋板8向下滑動(dòng)，此時(shí)試樣12即受到環(huán)向約束力，又受到壓力，模擬出工程實(shí)際受力情況。
[0019]第五，模擬土體失水過(guò)程通過(guò)控制土體含水率來(lái)實(shí)現(xiàn)，讓土體水分自由蒸發(fā)，每隔一定時(shí)間記錄百分表10的數(shù)值并測(cè)量試樣12的重量以計(jì)算此時(shí)試樣12的含水率。
[0020]第六，稱重時(shí)，移開(kāi)百分表10，將螺母I沿立桿3擰到與固定環(huán)2緊密接觸，以防止卸去砝碼豎向荷載后試樣12回彈；卸下上蓋板8上的荷載，將整個(gè)裝置放在天平上稱量質(zhì)量M1，根據(jù)兩次稱重之差(MO-Ml)即為土體水分變化量，從而計(jì)算出試樣12的含水率變化情況；由于固定環(huán)2的約束，上蓋板8不能回彈，稱重時(shí)試樣12仍處于受壓狀態(tài)，整個(gè)過(guò)程不存在卸載。
[0021 ] 第七，模擬土體吸水過(guò)程時(shí)，將裝置置于設(shè)定濕度的養(yǎng)護(hù)箱中，使水分充分滲入試樣12 ;每隔一定時(shí)間記錄百分表10的數(shù)值并以第六步所述方法稱重計(jì)算試樣12的含水率，從而達(dá)到在精確控制含水率情況下進(jìn)行土體干濕實(shí)驗(yàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬工程中土體承受荷載情況下進(jìn)行干濕循環(huán)的裝置，其特征在于該裝置包括螺母(I)、固定環(huán)(2)、立桿(3)、下底板(4)、下底板排水孔(5)、環(huán)刀(6)、十字交叉棱(7)、上蓋板(8)和上蓋板排水孔(9)，立桿(3)全長(zhǎng)附有螺紋并與下底板(4)固定相連；上蓋板(8)上十字交叉棱(7)的上端比固定環(huán)(2)外徑大I厘米；固定環(huán)(2)內(nèi)徑略大于環(huán)刀(6)外徑，便于環(huán)刀(6)放入，固定環(huán)(2)環(huán)壁上對(duì)角位置設(shè)置四個(gè)豎槽，豎槽內(nèi)螺紋與立桿(3)的螺紋相互咬合，螺母(I)內(nèi)螺紋與立桿(3)的螺紋相互咬合；整個(gè)裝置材質(zhì)為強(qiáng)度高密度小的硬塑料。2.如權(quán)利要求1所述的模擬工程中土體承受荷載情況下進(jìn)行干濕循環(huán)的裝置，其特征在于所述強(qiáng)度高密度小的硬塑料為PEEK塑料。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種模擬工程中土體承受荷載情況下進(jìn)行干濕循環(huán)的裝置。該裝置包括螺母、固定環(huán)、立桿、下底板、下底板排水孔、環(huán)刀、十字交叉棱、上蓋板和上蓋板排水孔，立桿全長(zhǎng)附有螺紋并與下底板固定相連；上蓋板上十字交叉棱的上端比固定環(huán)外徑大1厘米；固定環(huán)內(nèi)徑略大于環(huán)刀外徑，便于環(huán)刀放入，固定環(huán)環(huán)壁上對(duì)角位置設(shè)置四個(gè)豎槽，豎槽內(nèi)螺紋與立桿的螺紋相互咬合，螺母內(nèi)螺紋與立桿的螺紋相互咬合；整個(gè)裝置材質(zhì)為強(qiáng)度高密度小的硬塑料。本發(fā)明裝置材料簡(jiǎn)單廉價(jià)、操作簡(jiǎn)便、模擬受力情況接近工程實(shí)際、易掌握、便于工程運(yùn)用。
【IPC分類】G01N33/24
【公開(kāi)號(hào)】CN105158441
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510597803
【發(fā)明人】呂海波, 董均貴, 徐云山, 季春生, 蔣熠, 成果燈, 常紅帥, 劉麗, 王宗, 王勇
【申請(qǐng)人】桂林理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月19日