一种应力应变式的有效静止侧压力系数的测试装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107505201A(43)申请公布日2017.12.22(21)申请号201710916501.8(22)申请日2017.09.22(71)申请人上海申元岩土工程有限公司地址201204上海市浦东新区锦绣路3891号C栋3楼(72)发明人王静田应红魏建平黄芳夏晓莉蒋敏华(51)Int.Cl.G01N3/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种应力应变式的有效静止侧压力系数的测试装置(57)摘要本发明属于地下工程的测试设备领域的一种应力应变式的有效静止侧压力系数的测试装置。其加压装置为纵向设置蜗轮蜗杆和电机控制装置，蜗轮蜗杆的顶部固定一个底盘；蜗轮蜗杆与电机控制装置连接；卡盘放置在底盘的上部，在卡盘表面的中间设有突出部分，突出部分内设有凹槽，容器卡入卡盘内，旋转卡盘，使突出部分与容器紧密接触，容器与突出部分紧密接触部分设有密封圈密封，在凹槽内部设置排水孔，在卡盘内设置排水管，排水管的一端与排水孔连接，另一端穿出卡盘，并与孔隙水压力传感器连接。其解决气压加压不稳定问题，实现应变式静止侧压力系数试验。加装孔隙水压力传感器，以测得试验过程中的孔隙水压力。CN107505201ACN107505201A权利要求书1/1页1.一种应力应变式的有效静止侧压力系数的测试装置，主要包含带有反力装置(2)的底座(1)，容器(3)位于所述底座(1)的上方，轴向测力装置(4)固定在所述反力装置(2)上，并悬挂在所述容器(3)中心的上部，所述底座(1)的上设有加压装置(5)，所述加压装置(5)能抬升所述容器(3)至所述轴向测力装置(4)；其特征在于：所述加压装置(5)为纵向设置蜗轮蜗杆(6)和电机控制装置(8)，所述蜗轮蜗杆(6)的顶部固定一个底盘(7)；所述蜗轮蜗杆(6)与所述电机控制装置(8)连接；卡盘(9)放置在所述底盘(7)的上部，在所述卡盘(9)表面的中间设有突出部分(11)，所述突出部分(11)内设有凹槽(12)，所述容器(3)卡入所述卡盘(9)内，旋转所述卡盘(9)，使所述突出部分(11)与所述容器(3)紧密接触，所述容器(3)与所述突出部分(11)紧密接触部分设有密封圈密封，在所述凹槽(12)内部设置排水孔(13)，在所述卡盘(9)内设置排水管(10)，所述排水管(10)的一端与所述排水孔(13)连接，另一端穿出所述卡盘(9)，并与孔隙水压力传感器(14)连接。2.根据权利要求1所述的一种应力应变式的有效静止侧压力系数的测试装置，下透水板(15)嵌入并覆盖所述突出部分(11)的底部。2CN107505201A说明书1/3页一种应力应变式的有效静止侧压力系数的测试装置技术领域[0001]本发明属于岩土工程土工试验领域，尤其涉及一种地下工程的测试设备。背景技术[0002]在工程勘察设计中，土体静止侧压力系数K0值是地下岩土工程设计的一个基本且非常重要的参数，确定水平场地中的应力状态、计算静止侧压力和泊松比、桩侧向摩擦力、地下洞室边墙、隧道衬砌和土中填埋管道等地下结构物设计都需要准确的静止侧压力系数。[0003]在土工室试验方法中，静止侧压力系数静止侧压力系数试验主要有固结仪法、三轴仪法及静止侧压力仪法3种方法。而由于固结仪法试验误差较大，三轴仪法操作步骤繁琐，故生产中应用较少。采用最多的是静止侧压力系数固结仪，目前已有将气压与静止侧压力仪结合的尝试，但还未在实际中应用。该技术方案能够解决自动加荷等问题，但由于是气压加压装置，会出现气压不稳的情况，使得数据在采集过程中波动较大；现有的K0固结仪为应力式，试验过程中一般选取四个点绘制趋势线，精度偏低；现有的K0固结仪都忽略了孔隙水压力消散对K0系数的影响，致使测得的K0系数较实际有偏差。现有的K0固结仪拆装极为不便，容器中乳胶膜较厚，影响试验精度。[0004]与本发明最接近的现有技术中，固结仪一般主要包含带有反力装置的底座，容器位于底座的上方或者直接安装在底座上，轴向测力装置固定在反力装置上，并悬挂在容器中心的上部，侧向测力装置固定在容器侧壁上，底座的下部或内部设有加压装置，加压装置能抬升所述容器。具体操作为土样放入容器内，加压装置加压抬升容器至轴向测力装置，在反力装置的反作用力下对土样进行压缩，分别通过轴向测力装置和侧向测力装置对轴向应力和侧向应力进行检测，计算得出静止侧压力系数K0。缺点是只能进行应力或应变检测，无法同时获得应力和应变的数据。没有考虑到土样内的孔隙水压力消散对检测结果的影响，从而无法得到符合实际的静止侧压力系数K0。发明内容[0005]本发明提供了一种应力应变式的有效静止侧压力系数的测试装置，其采用自动的机械式加荷，一方面解决气压加压不稳定问题，另一方面可实现应变