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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115931581A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211574279.5(22)申请日2022.12.08(71)申请人山西省交通科技研发有限公司地址030032山西省太原市小店区示范区经济技术园武洛街27号申请人山西省交通建设中心(72)发明人员康锋孔繁盛马冬云周维锋梁奇覃俊杰卫红岩尹晋相吕春春(74)专利代理机构北京太兆天元知识产权代理有限责任公司11108专利代理师易卫(51)Int.Cl.G01N3/12(2006.01)G01N3/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种土体静止侧压力系数测试装置及方法(57)摘要本发明涉及一种土体静止侧压力系数测试装置及方法,其中,装置包括激光发射器、砝码、顶板、土样帽、环形套环、橡胶套、排水口、量筒、钢丝、测力计、导管和针筒等,橡胶套由内套及外套组成,带有进水口的外套大于内套,中空部分通过进水口连接的导管充水给土柱施加环形压力;环形套环为刚性结构,与橡胶套外径相同以确保橡胶套膨胀尺寸,在加压注水到一定程度后实现圆柱形土柱一定的侧向压力上土样帽用于保护及固定土柱顶部,其上依次为顶板和砝码,用于给土柱施加竖向压力,下土样帽固定土柱下部,且下土样帽底部有开口,上土样帽和下土样帽均内置卡槽其上安装激光发射器。CN115931581ACN115931581A权利要求书1/1页1.一种土体静止侧压力系数测试装置,其特征在于,包括:激光发射器、砝码、顶板、土样帽、环形套环、橡胶套、圆柱形土柱、排水口、量筒、钢丝、测力计、导管和针筒,其中:所述橡胶套是封闭的,由内套及外套组成,内套与圆柱形土柱相同,带有进水口的外套大于内套,中空部分通过进水口连接的导管充水给土柱施加环形压力;所述测力计用于测试水压力大小,显示圆柱形土样所受的围压;所述环形套环为刚性结构,与橡胶套外径相同以确保橡胶套膨胀尺寸;所述针筒用于通过导管注水给橡胶套,由于橡胶套外壁被环形套环约束,在加压注水到一定程度后实现圆柱形土柱一定的侧向压力;所述土样帽包括上土样帽和下土样帽,上土样帽用于保护及固定土柱顶部,其上依次为顶板和砝码,用于给土柱施加竖向压力,下土样帽固定土柱下部,且下土样帽底部有开口,下部放置量筒,用于土柱固结排水量的量取,上土样帽和下土样帽均内置卡槽,卡槽上均布设有刻度尺,其上安装激光发射器,上激光发射器移动与土柱侧向的最大变形处一致,下激光发射器固定。2.一种土体静止侧压力系数测试方法,其特征在于,使用权利要求1所述的装置,注水给圆柱形土柱施加压力,开始固结过程,当下环形套底部出现水滴后,放置量筒开始量取水量,一个小时排水量小于1ml时,表示土柱固结完成,此时确保针管施加的压力不变,给土柱顶部施加砝码,实现一定的竖向荷载,记录此时上激光发射器和下激光发射器在卡槽内的尺寸,观察土柱变形,同时结合上激光发射器实时量取土柱侧向最大变形量,达到标准后记录侧向压力及竖向荷载,侧向压力除侧向面积为侧向应力,竖向荷载除土柱顶部圆面积为竖向应力,竖向应力除侧向应力为静止侧压力系数,完成土体静止侧压力系数测试。2CN115931581A说明书1/3页一种土体静止侧压力系数测试装置及方法技术领域[0001]本发明涉及土工室内试验技术领域,更具体的说,涉及一种土体静止侧压力系数测试装置及方法。背景技术[0002]静止侧压力系数在实际工程中的应用范围很广泛,例如:在地下连续墙设计中的水平压力计算、基坑支护结构上侧压力的计算、地下室侧墙上的侧土压力计算、盾构管片水平侧压力的计算及其它侧向位移极小的挡土墙背上的土压力计算等,其取值大小将直接影响上述的计算结果和精度。[0003]土体静止侧压力系数测试装置是一种用于快速测试土体静止侧压力系数的装置。但是,目前的侧压力系数测试主要依靠现场扁铲侧胀试验和旁压试验,其必须在现场进行测试,对场地要求较高,测试周期较长,费用较大,存在较大的局限性。发明内容[0004]针对上述问题,本发明提出一种土体静止侧压力系数测试装置及方法,只需采集土样,制备圆柱形土体,即可在室内快速完成试验测试工作,本发明提供的装置结构设计合理,测试方法快速高效。[0005]一种土体静止侧压力系数测试装置,包括:激光发射器、砝码、顶板、土样帽、环形套环、橡胶套、圆柱形土柱、排水口、量筒、钢丝、测力计、导管和针筒,其中:[0006]所述橡胶套是封闭的,由内套及外套组成,内套与圆柱形土柱相同,带有进水口的外套大于内套,中空部分通过进水口连接的导管充水给土柱施加环形压力,与尺寸配套;[0007]所述测力计用于测试水压力大小,显示圆柱形土样所受的围压;[0008]所述环形套环为刚性结构,与橡胶套外径相同以确保橡胶套膨胀尺