用于原狀砂類土直剪試驗的剪切盒組制造技術

本發明專利技術公開了一種用于原狀砂類土直剪試驗的剪切盒組，從下至上包括儲水盒、下剪切盒、下透水板、下濾紙、上剪切盒、上濾紙、上透水板和傳壓板，所述下剪切盒的側壁底部開有排水洞，其特點是：所述下剪切盒內設置有底板，底板位于下透水板下方；下剪切盒的內壁緊貼組合式環刀的下部，上剪切盒的內壁緊貼組合式環刀的上部；所述組合式環刀的下部和上部刀壁厚度相同，通過嵌于刀壁內的固定銷連接；且組合式環刀的下部和上部的連接處與下剪切盒和上剪切盒的交界處齊平；所述上剪切盒內的上透水板的外徑與組合式環刀的內徑相等。采用該剪切盒組進行砂類土土樣制備及剪切試驗，不破壞砂類土的原狀性質，操作方便，匹配性好，試驗結果較準確。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于原狀砂類土直剪試驗的剪切盒組，屬于室內土工試驗領域。
技術介紹
直接剪切試驗(簡稱直剪試驗)采用的儀器為直剪儀，分為應變控制式和應力控制式兩種，目前我國普遍采用的是應變控制式直剪儀。直剪儀由剪切盒、垂直加壓設備、剪切傳動裝置、測力計及位移量測系統組成。剪切盒則主要由上剪切盒、下剪切盒、傳壓板及儲水盒構成。儲水盒與下剪切盒、下剪切盒與上剪切盒之間均通過固定銷連接。下剪切盒無底，置于儲水盒上與其圓形凸臺配合。下剪切盒內的側壁底部開有排水洞，排水洞的頂部高于儲水盒圓形凸臺。直剪試驗步驟如下:1.將下剪切盒固定在儲水盒上，對準上下剪切盒，插入固定銷，在下剪切盒內放入透水板和濾紙；2.裝入土樣，在土樣上放置濾紙和透水板；3.使上剪切盒前端剛好與測力計接觸，調整測力計讀數為零，順次加上傳壓板、加壓框架；4.通過垂直加壓設備施加垂直壓力，這時，土樣中的部分水分透過透水板，通過排水洞排至儲水盒中；5.拔去上下剪切盒之間的固定銷，調零測力計，通過剪切傳動裝置對下剪切盒施加水平推力，使土樣在上下剪切盒的水平接觸面上產生剪切變形，直至破壞，記錄測力計讀數和剪切位移量。裝入土樣時，黏性土的操作是，直接用環刀從黏土樣中切出圓形土餅，然后將環刀刃口向上對準上剪切盒口，在土樣上放透水板，將土餅緩緩推入剪切盒內。由于原狀砂類土取樣時極易受到擾動，在取樣時土樣容易沿著環刀壁下滑，導致土樣漏失，因此對砂類土進行直剪試驗時并不能像黏性土一樣用環刀直接取樣并將土樣推入剪切盒內。現有直剪試驗對砂類土進行試驗時，往往是根據剪切盒的高度及土樣密度控制裝入砂樣質量，擊實(或壓實)到規定高度后進行剪切試驗。這樣，砂類土的原始性狀已受到干擾，土樣的受力狀態受到影響，最終導致測定的砂土抗剪強度參數指標不準確，不能完整反映砂類土的原狀性質。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種原狀砂類土直剪試驗的剪切盒組。采用該剪切盒組進行砂類土土樣制備及剪切試驗，不破壞砂類土的原狀性質，操作方便，匹配性好，試驗結果準確。本專利技術實現其專利技術目的所采取的技術方案是:一種用于原狀砂類土直剪試驗的剪切盒組，從下至上包括儲水盒、下剪切盒、下透水板、下濾紙、上剪切盒、上濾紙、上透水板、傳壓板，所述下剪切盒的側壁底部開有排水洞，其結構特點是:所述下剪切盒內設置有底板，所述底板位于下透水板下方；所述下剪切盒的內壁緊貼組合式環刀的下部，上剪切盒的內壁緊貼組合式環刀的上部；所述組合式環刀的下部和上部刀壁厚度相同，通過嵌于刀壁內的固定銷連接，且組合式環刀的下部和上部的連接處與下剪切盒和上剪切盒的交界處齊平；所述上剪切盒內的上透水板的外徑與組合式環刀的內徑相等。本專利技術的工作過程和原理是:一、取樣，可以按照現有的原狀取砂器取樣，僅僅將現有的原狀取砂器中用的環刀換成組合式環刀，取好的土樣位于組合式環刀中，組合式環刀置于一個蓋板上；也可以用組合式環刀直接取樣:將組合式環刀刃口側垂直壓入土體，直至砂土突出組合式環刀非刃口偵牝刮除高于組合式環刀非刃口側的土體，然后蓋上蓋板，隨后，用托板從低于組合式環刀刃口處切入土樣，托住組合式環刀及蓋板，再一起反轉平置，移除托板，刮除組合式環刀刃口側土樣，用毛刷潔凈組合式環刀外側土樣，即完成原狀砂類土取樣。二，裝樣:依次在土樣表面放下濾紙及下透水板，將帶底板的下剪切盒翻轉后蓋在土樣上，使組合式環刀及土樣進入下剪切盒內直至底板；將下剪切盒、組合式環刀及其中的土樣、蓋板一起反轉平置，移除蓋板，即完成剪切土樣的制備；將下剪切盒固定在儲水盒內，將上剪切盒套入組合式環刀上部，并與下剪切盒對準，插入上剪切盒和下剪切盒的固定銷，再卸掉組合式環刀的固定銷。三、試驗:在砂土土樣上表面依次放置上濾紙、上透水板、傳壓板，通過垂直加壓設備施加一定的垂直壓力；最后拔去上下剪切盒之間的固定銷，調零測力計，通過剪切傳動裝置對下剪切盒施加水平推力，帶動下剪切盒內組合式環刀下部及其中的土樣，使土樣在上下剪切盒(組合式環刀的上部和下部)的水平接觸面上產生剪切變形，直至破壞，記錄測力計讀數和剪切位移量。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是:本專利技術在取樣完畢后，組合式環刀直接置于帶底板的下剪切盒中不必再取出，在剪切試驗中可以實現帶環刀剪切，有效的解決了所取原狀砂土樣如何進入剪切盒的問題，整個試驗過程連續性好，試驗裝置的各組件匹配性好，試驗測定的原狀砂類土抗剪強度參數指標較為準確。進一步，本專利技術所述的下剪切盒的底板為不透水底板，所述下剪切盒內的側壁底部的排水洞的頂部高于底板的上表面。這樣，當對土樣施加垂直壓力時，土樣中的部分水分可方便地透過透水板，通過排水洞排至儲水盒中下面結合附圖和【具體實施方式】對本專利技術做進一步說明。【附圖說明】圖1是本專利技術實施例一的正視結構示意圖。圖2是本專利技術實施例一的俯視結構示意圖。圖3是圖2中A-A剖視結構示意圖。圖4是本專利技術實施例一中的組合式環刀俯視結構示意。圖5是圖4中B-B剖視結構示意圖。圖中，11為下剪切盒與儲水盒之間的固定銷，12為下剪切盒和上剪切盒之間的固定銷，13為下剪切盒外壁上設置的提手。【具體實施方式】實施例一圖1-5示出，本專利技術的一種【具體實施方式】是:一種用于原狀砂類土直剪試驗的剪切盒組，從下至上包括儲水盒1、下剪切盒2、下透水板3、下濾紙4、上剪切盒5、上濾紙6、上透水板7、傳壓板8，所述下剪切盒2的側壁底部開有排水洞2a，其結構特點是:所述下剪切盒2內設置有底板2b，所述底板2b位于下透水板3下方；所述下剪切盒2的內壁緊貼組合式環刀9的下部9a，上剪切盒5的內壁緊貼組合式環刀9的上部9b ;所述組合式環刀9的下部9a和上部9b刀壁厚度相同，通過嵌于刀壁內的固定銷10連接，且組合式環刀9的下部9a和上部9b的連接處與下剪切盒2和上剪切盒5的交界處齊平；所述上剪切盒5內的上透水板7的外徑與組合式環刀9的內徑相等。本例中所述下剪切盒2的底板2b為不透水底板，所述下剪切盒2的試樣孔側壁底部的排水洞2a的頂部高于底板2b的上表面。實施例二一種用于原狀砂類土直剪試驗的剪切盒組，從下至上包括儲水盒1、下剪切盒2、下透水板3、下濾紙4、上剪切盒5、上濾紙6、上透水板7、傳壓板8，所述下剪切盒2的側壁底部開有排水洞2a，其結構特點是:所述下剪切盒2內設置有可透水的底板2b，所述底板2b位于下透水板3下方；所述下剪切盒2的內壁緊貼組合式環刀9的下部9a，上剪切盒5的內壁緊貼組合式環刀9的上部9b ;所述組合式環刀9的下部9a和上部9b刀壁厚度相同，通過嵌于刀壁內的固定銷10連接，且組合式環刀9的下部9a和上部9b的連接處與下剪切盒2和上剪切盒5的交界處齊平；所述上剪切盒5內的上透水板7的外徑與組合式環刀9的內徑相等。【主權項】1.一種用于原狀砂類土直剪試驗的剪切盒組，從下至上包括儲水盒(I)、下剪切盒(2)、下透水板(3)、下濾紙(4)、上剪切盒(5)、上濾紙(6)、上透水板(7)和傳壓板(8)，所述下剪切盒(2)的側壁底部開有排水洞(2a)，其特征在于: 所述下剪切盒(2)內設置有底板(2b)，所述底板(2b)位于下透水板(3)下方； 所述下剪切盒(2)的內壁緊貼組合式環刀(9)的下部(9a)，上剪切盒(5)的內壁緊貼組合式環刀(9)的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于原狀砂類土直剪試驗的剪切盒組，從下至上包括儲水盒(1)、下剪切盒(2)、下透水板(3)、下濾紙(4)、上剪切盒(5)、上濾紙(6)、上透水板(7)和傳壓板(8)，所述下剪切盒(2)的側壁底部開有排水洞(2a)，其特征在于：所述下剪切盒(2)內設置有底板(2b)，所述底板(2b)位于下透水板(3)下方；所述下剪切盒(2)的內壁緊貼組合式環刀(9)的下部(9a)，上剪切盒(5)的內壁緊貼組合式環刀(9)的上部(9b)；所述組合式環刀(9)的下部(9a)和上部(9b)刀壁厚度相同，通過嵌于刀壁內的固定銷(10)連接，且組合式環刀(9)的下部(9a)和上部(9b)的連接處與下剪切盒(2)和上剪切盒(5)的交界處齊平；所述上剪切盒(5)內的上透水板(7)的外徑與組合式環刀(9)的內徑相等。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅強，張瑞國，張正，劉鋼，蔣良濰，孟偉超，鄒亮明，張良，魏明，葉慶志，
申請(專利權)人：西南交通大學，
類型：發明
國別省市：四川;51