专利名称：有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种土工试件试验设备，特别涉及一种能够实现土工试件在顶部施加荷载作用下进行干湿循环试验的仪器。
背景技术：
随着国民经济的飞速发展，我国涌现出新的建设高潮，如高速公路网、高等级公路网、高速铁路网、水利水电、港口码头以及房地产项目等建设。在这些项目建设过程中，边坡问题随处可见，且我国每年因滑坡问题造成巨大的经济损失和人员伤亡。因此，寻求可靠的边坡稳定性分析方法是岩土工程界尤为重要的研究课题。
近年来边坡稳定性分析法中除了推行传统极限平衡法、极限分析法和有限元法夕卜，改进的双折减系数分析法也得到全面的推广，但是该分析方法的应用是基于已知研究土体强度双参数折减规律的基础上，这就需要对边坡滑带中的土体的强度衰减规律进行试验研究。引起边坡滑坡的原因主要是内因和外因两个方面外因主要包括边坡所处的环境条件的变化和人为破坏等；而内因是边坡在长期降雨与蒸发循环交替等物理、化学和生物因素的作用下，其颗粒发生运移，密度变低，致使边坡岩体发生强度衰减，产生裂隙甚至裂缝，随着时间的增长岩土体本身工程性质发生劣化。因此，干湿循环作用引起岩土体强度特性劣化是边坡滑坡的内在因素和决定因素。目前对滑带土体的干湿循环作用研究一般分别采用烘箱烘干法和浸水法。但实际边坡滑带中的土体是处于一定的竖向荷载和侧向约束作用下发生干湿循环的，现有的烘箱烘干法和浸水法不能模拟在加载状态下的土工试件干湿循环，试验与与实际土体应力状态不符，进而不能准确得出土工试件的强度衰减规律。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，以实现真实模拟各种土体在自然条件作用下的干湿循环变化，进而实现对土工试件的强度衰减规律进行试验研究。本发明有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，包括试验台、设置于试验台上的土工试件三瓣模、向土工试件三瓣模中试件施加竖向压力的加载装置和对土工试件三瓣模中试件加热的加热装置。进一步，所述有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器还包括设置于试验台上的浸水缸，所述土工试件三瓣模设置于浸水缸中；
进一步，所述有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器还包括设置于浸水缸底部的水管和设置于水管上的水阀；
进一步，所述土工试件三瓣模下端和浸水缸底之间设置有第一透水板；
进一步，所述加载装置包括与土工试件三瓣模内腔直径相配的加载板、与加载板连接的加载框和设置在加载框上的加载砝码；
进一步，所述加载板上设置有第二透水板； 进一步，所述试验台包括台面板和支撑台面板的脚架，所述加载框包括设置于加载板中部并与加载板垂直的传力杆、固定在传力杆上端的上横杆、固定在上横杆两端相对于传力杆对称的连杆、连接两连杆下端的下横杆和设置在下横杆中部的砝码挂杆；所述连杆穿过台面板并与台面板滑动配合；
进一步，所述加热装置为设置在土工试件三瓣模上方的加热灯；
进一步，所述加热灯上设置有将灯光聚向土工试件三瓣模的聚光罩；
进一步，所述浸水缸底部固定连接有外套在土工试件三瓣模下端外侧的固定环。本发明的有益效果本发明有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，其通过加载装置、水缸和加热装置，可实现在加载状态下真实模拟各种土体在自然条件作用下的干湿循环变化，进而能准确的对土工试件的强度衰减规律进行试验研究。
图I为本发明有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器的立体结构示意 图2为图I中P部的放大视图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。如图所示，本实施例有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，包括试验台I、设置于试验台I上的土工试件三瓣模2、向土工试件三瓣模2中试件施加竖向压力的加载装置和对土工试件三瓣模中试件加热的加热装置。本发明有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，可通过人工向土工试件三瓣模2中试件循环加水，并通过加载装置和加热装置实现在加载状态下真实模拟各种土体在自然条件作用下的干湿循环变化，进而能准确的对土工试件的强度衰减规律进行试验研究。作为对本实施例的改进，本有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器还包括设置于试验台I上的浸水缸3，所述土工试件三瓣模2设置于浸水缸3中，本结构通过向浸水缸3中灌水，水能通过土工试件三瓣模2的上端与加载装置之间的间隙和下端与浸水缸3之间的间隙浸透到试件中，可使试验操作更加简便。作为对本实施例的改进，本有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器还包括设置于浸水缸3底部的水管4和设置于水管4上的水阀5，本结构可方便的对浸水缸3加水和排水，可使试验更加方便。作为对本实施例的改进，所述土工试件三瓣模2下端和浸水缸3底部之间设置有第一透水板6，本结构可使浸水缸3中水更均匀的浸透到试件中。作为对本实施例的改进，所述加载装置包括与土工试件三瓣模2内腔直径相配的加载板7、与加载板7连接的加载框和设置在加载框上的加载砝码9，加载装置结构简单，便于实施，通过砝码加载，加载力准确且可调，可保证试验的准确性。作为对本实施例的改进，所述加载板7上设置有第二透水板10，本结构可使水更均匀的从土工试件三瓣模2上端口部浸透到试件中。
作为对本实施例的改进，所述试验台I包括台面板111和支撑台面板111的脚架112,所述加载框包括设置于加载板7中部并与加载板7垂直的传力杆81、固定在传力杆81上端的上横杆82、固定在上横杆82两端相对于传力杆81对称的连杆83、连接两连杆83下端的下横杆84和设置在下横杆84中部的砝码挂杆85 ;所述连杆83穿过台面板111并与台面板111滑动配合。本结构加载框结构稳定，能可靠的对试件进行加载，且结构简单，便于制造。当然在不同实施方式中，所述还可做成托盘架式结构，将砝码放置在托盘上进行加载，同样能实现本砝码目的，但其结构稳定性不如本实施例好。作为对本实施例的改进，所述加热装置为设置在土工试件三瓣模2上方的加热灯11，通过灯管模拟阳光，可使试验数据更真实，且结构简单，便于实施。当然在不同实施方式中，加热装置也可采用绕在土工试件三瓣模2外侧的电阻加热器，同样能实现本发明的目的。 作为对本实施例的改进，所述加热灯11上设置有将灯光聚向土工试件三瓣模2的聚光罩12，本结构可缩短蒸发时间，提高试验效率。
作为对本实施例的改进，所述浸水缸3底部固定连接有外套在土工试件三瓣模2下端外侧的固定环13，本结构可增强土工试件三瓣模2在荷载作用下的稳定性，可保证试验顺利进行。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，其特征在于包括试验台、设置于试验台上的土工试件三瓣模、向土工试件三瓣模中试件施加竖向压力的加载装置和对土工试件三瓣模中试件加热的加热装置。
2.根据权利要求I所述的有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，其特征在于还包括设置于试验台上的浸水缸，所述土工试件三瓣模设置于浸水缸中。
3.根据权利要求2所述的有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，其特征在于还包括设置于浸水缸底部的水管和设置于水管上的水阀。
4.根据权利要求2所述的有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，其特征在于所述土工试件三瓣模下端和浸水缸底之间设置有第一透水板。
5.根据权利要求I所述的有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，其特征在于所述加载装置包括与土工试件三瓣模内腔直径相配的加载板、与加载板连接的加载框和设置在加载框上的加载砝码。
6.根据权利要求5所述的有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，其特征在于所述加载板上设置有第二透水板。
7.根据权利要求5所述的有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，其特征在于所述试验台包括台面板和支撑台面板的脚架，所述加载框包括设置于加载板中部并与加载板垂直的传力杆、固定在传力杆上端的上横杆、固定在上横杆两端相对于传力杆对称的连杆、连接两连杆下端的下横杆和设置在下横杆中部的砝码挂杆；所述连杆穿过台面板并与台面板滑动配合。
8.根据权利要求I所述的有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，其特征在于所述加热装置为设置在土工试件三瓣模上方的加热灯。
9.根据权利要求8所述的有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，其特征在于所述加热灯上设置有将灯光聚向土工试件三瓣模的聚光罩。
10.根据权利要求2所述的有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，其特征在于所述浸水缸底部固定连接有外套在土工试件三瓣模下端外侧的固定环。
全文摘要
本发明公开了一种有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，包括试验台、设置于试验台上的土工试件三瓣模、向土工试件三瓣模中试件施加竖向压力的加载装置和对土工试件三瓣模中试件加热的加热装置。本发明有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器，其通过加载装置、水缸和加热装置，可实现在加载状态下真实模拟各种土体在自然条件作用下的干湿循环变化，进而能准确的对土工试件的强度衰减规律进行试验研究。
文档编号G01N3/14GK102944481SQ20121054208
公开日2013年2月27日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者钟祖良, 刘新荣, 傅晏, 李鹏, 杨忠平 申请人:重庆大学