专利名称：土体原位试验分体式剪切盒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于地基试验的一种土体原位试验分体式剪切盒。
背景技术：
在进行现场砂(土)体原位剪切试验时，由于砂(土)体制作试验样品自身强度或稳定性不足，在安装试验设备前需要加装剪切盒，避免试体在设备的安装以及试验过程中发生破裂。特别是对于试验现场地下水位处于试件剪切面附近，试件及试件周边砂(土)体的含水量很高时，用常规的剪切盒进行试验时法向加荷的稳定、剪切面的确定等都难以保证。 常规剪切盒是上下开口、四周由四块钢板焊接成框架，其试验安装见图1。图中P为法向加荷，Q为剪向加荷，e为剪向加荷与剪切面距离。从图1可以看出，常规剪切盒只是对试件剪切面以上砂(土)体四周进行约束，当剪切面以下的地基较软弱，或地基土含水量较高时，试验系统在法向加荷时稳定性难以保证，同时剪切面易发生搓动，使剪切面不能按照预定的位置进行剪切。另一方面由于剪向加载Q与剪切面存在距离e，在剪向加荷过程中，Q与剪向面始终存在力矩e，造成剪向面上应力分布不均勻，特别是对存在丰富地下水的地基进行原位试验影响大，故改进和创新势在必行。
发明内容针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种土体原位试验分体式剪切盒，可有效解决使用常规的地基砂层剪切盒试验时法向加荷的稳定、剪切面的确定难以保证，准确性差的问题。本实用新型解决的技术方案是，包括剪切盒和千斤顶，剪切盒由上剪切盒和下剪切盒组成，上剪切盒下方有下剪切盒，上剪切盒的一端有牛腿，上剪切盒的另一端下方在下剪切盒的一端上装有反力柱，上剪切盒和下剪切盒之间有剪切缝，牛腿的外侧有千斤顶，千斤顶的中心轴线和剪切缝在同一水平面上。本实用新型结构简单，使用方便，宜安装和拆卸，可确保了试验能安全、稳定的进行，同时试验测试数据准确且离散性小。
图1为常规剪切盒的结构图。图2为本实用新型的结构主视图。图3为本实用新型的上剪切盒立体结构图。图4为本实用新型的下剪切盒立体结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作详细说明。由图1-图4给出，本实用新型的结构是，包括剪切盒和千斤顶，剪切盒由上剪切盒和下剪切盒组成，上剪切盒2下方有下剪切盒4，上剪切盒的一端有牛腿8，上剪切盒的另一端下方在下剪切盒的一端上装有反力柱1，上剪切盒和下剪切盒之间有剪切缝3，牛腿的外侧有千斤顶6，千斤顶的中心轴线和剪切缝在同一水平面上。所述的牛腿8装在上剪切盒的一端的挡板中部；所述的上剪切盒2四周的盒壁上固定有加强筋5 ；所述的千斤顶6下部装有木垫9 ；所述的下剪切盒4上有把手7 ；所述的上剪切盒2和下剪切盒4的横截面积的大小相同，上剪切盒的高度>下剪切盒的高度，上剪切盒2和下剪切盒4形状相同，均为上部和下部开口的长方形。本实用新型在使用时，在指定的试验部位人工制作试件，试件长宽略大于上剪切盒2内径尺寸，高度要超过上剪切盒2与下剪切盒4高度之和的10厘米左右，然后将下剪切盒4与上剪切盒2分别套入试件，下剪切盒4与上剪切盒2上下之间间隔2厘米，间隔处填充泡沫塑料并在四周用方钢固定，间隔中心位置即为预先设定的剪切面，然后剔除试件高出剪切盒部分，试件顶面保持平面且平行于剪切面。剪切盒安装过程要避免对试件的损坏和扰动，然后安装法向加荷与剪向加荷试验设备。本实用新型是分为上下盒，其中在上剪切盒加装“牛腿”，下剪切盒增加反力柱，见图2。本实用新型采用分体式剪切盒与常规剪切盒相比较，其优点在于，将剪切盒分为上下两盒，上剪切盒具有常规剪切盒的功效，同时在剪向加荷位置加装“牛腿”，使剪向千斤顶加荷Q通过剪切缝中心，保证了剪切面上的应力分布均勻。增加下剪切盒并加装反力柱使试件(或剪切面)下的土基10相对固定，可以很好的控制剪切面位置，避免沿试件下地基薄弱面剪切与搓动，同时在试验过程中法向加载时试体稳定性得到很好的改善。使同一组试件的试验数据离散性小，所获取的剪向应力τ与法向应力σ关系曲线具有良好的线性关系，从而保证了试验强度参数C、0值的选取更合理、更准确。本实用新型分体式剪切盒是根据试样的大小确定外观尺寸，根据试验所需加荷的大小选取不同钢板，以保证剪切盒具有足够的刚度，经在黄河西霞院反调节水库厂房地基进行的砂层剪切试验，剪切盒内面的长宽高尺寸为70. 7cmX70. 7cmX30. 0cm,为其制作
的分体式剪切盒各项指标见下表。
权利要求1.一种土体原位试验分体式剪切盒，包括剪切盒和千斤顶，其特征在于，剪切盒由上剪切盒和下剪切盒组成，上剪切盒(2)下方有下剪切盒(4)，上剪切盒的一端有牛腿(8)，上剪切盒的另一端下方在下剪切盒的一端上装有反力柱(1)，上剪切盒和下剪切盒之间有剪切缝(3)，牛腿的外侧有千斤顶(6)，千斤顶的中心轴线和剪切缝在同一水平面上。
2.根据权利要求1所述的土体原位试验分体式剪切盒，其特征在于，所述的牛腿(8)装在上剪切盒的一端的挡板中部。
3.根据权利要求1所述的土体原位试验分体式剪切盒，其特征在于，所述的上剪切盒 (2)四周的盒壁上固定有加强筋(5)。
4.根据权利要求1所述的土体原位试验分体式剪切盒，其特征在于，所述的下剪切盒 (4)上有把手(7)。
5.根据权利要求1所述的土体原位试验分体式剪切盒，其特征在于，所述的上剪切盒 (2)和下剪切盒(4)的横截面积的大小相同，上剪切盒的高度>下剪切盒的高度，上剪切盒 (2)和下剪切盒(4)形状相同，均为上部和下部开口的长方形。
专利摘要本实用新型涉及土体原位试验分体式剪切盒，可有效解决使用常规的地基砂层剪切盒试验时法向加荷的稳定、剪切面的确定难以保证，准确性差的问题，本实用新型解决的技术方案是，包括剪切盒和千斤顶，剪切盒由上剪切盒和下剪切盒组成，上剪切盒下方有下剪切盒，上剪切盒的一端有牛腿，上剪切盒的另一端下方在下剪切盒的一端上装有反力柱，上剪切盒和下剪切盒之间有剪切缝，牛腿的外侧有千斤顶，千斤顶的中心轴线和剪切缝在同一水平面上，本实用新型结构简单，使用方便，宜安装和拆卸，可确保了试验能安全、稳定的进行，同时试验测试数据准确且离散性小。
文档编号G01N3/24GK202083599SQ201120199509
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者万岳, 刘哲, 刘晓黎, 徐建民, 李运奎, 胡全舟, 袁兆华 申请人:黄河勘测规划设计有限公司