的输水装置包含安装在侧板支撑20上顶面的压力水缸19，该压力水缸19的一端安装有与其内部相连通的输水管路16，所述输水管路16的另一端穿过顶部加压板6与顶部透水石8连通，所述的输水管路16上安装有输水节流阀17和水压力表18。
[0015]实施例2
进行大尺寸土样真三轴强度试验时，将土样I套入橡胶模中(排水和渗流试验将土样放入下部开口的橡胶膜中，不排水试验将土样放入下部封闭的橡胶膜中)，然后放在底部透水石7上，启动X向水平加压板驱动器9和y向水平加压板驱动器31分别驱动X向侧向可缩加压板2和y向侧向可缩加压板3与试样I的侧表面密切接触，接着启动竖向加压驱动器13使顶部加压板6与土样I的上表面接触，并调整X向变形测试仪11、y向变形测试仪33和竖向变形测试仪14使其与各个加压板良好接触。
[0016]实施例3
当进行大尺寸土样的不同含水率等围压三轴试验时，首先同时驱动X向水平加压板驱动器9、y向水平加压板驱动器31和竖向加压驱动器13使三向压力都达到同一值，使土样I在静水压力下完成固结。固结完成开启竖向加压器13驱动顶部加压板6直至土样I达到破坏条件，整个过程土样I的变形和应力都通过数据采集系统30记录。
[0017]实施例4
当进行大尺寸土样的不同含水率真三轴试验时，首先同时驱动X向水平加压板驱动器9、y向水平加压板驱动器31和竖向加压驱动器13使三向压力都达到同一值，然后驱动y向水平加压板驱动器31和竖向加压驱动器13使其达到中间应力，使土样完成固结，固结完成开启竖向加压驱动器13驱动顶部加压板6直至土样I达到破坏条件，整个过程土样的变形和应力都通过数据采集系统30记录。
[0018]实施例5
当进行大尺寸土样的不同含水率等比例加载真三轴试验时，首先同时驱动X向水平加压板驱动器9、y向水平加压板驱动器31和竖向加压驱动器13使三向压力都达到同一值，使土样在静水压力下完成固结。数据采集控制系统30中设定加载比例，当固结完成后，同时开启I向水平加压板驱动器31和竖向加压驱动器13，使其按设置的加载比例驱动y向侧向可缩加压板3和顶部加压板6直至土样I达到破坏条件，整个过程土样的变形和应力都通过数据采集系统30记录。
[0019]实施例6
当进行大尺寸土样的真三轴渗流试验时，如进行三向等压应力状态渗流试验，首先同时驱动X向水平加压板驱动器9、y向水平加压板驱动器31和竖向加压驱动器13使三向压力都达到同一值并完成固结，使水压力达到设定值打开输水节流阀17，水经由输水管路16和顶部透水石8进入土样I，完成渗流后经底部透水石7和渗流通道24进入渗流监测装置26，最后数据由数据采集系统30采集；如进行三向不等压应力状态渗流试验时，首先同时驱动X向水平加压板驱动器9、y向水平加压板驱动器31和竖向加压驱动器13使三向压力都达到同一值，然后驱动I向水平加压板驱动器31和竖向加压驱动器13使其达到中间应力值，最后驱动竖向加压驱动器13使其达到最大应力值，并完成固结，调整水压到预定值开启输水节流阀17完成渗流试验；如进行同一应力状态不同水压力对渗流特性的影响，先加载到同一应力状态固结，然后改变水压重新试验；如进行同一水压下不同应力状态对渗流的影响研宄，设定水压不变，改变固结压力状态进行渗流试验。
[0020]实施例7
进行大尺寸土样的真三轴卸围压试验时，首先通过驱动X向水平加压板驱动器9、y向水平加压板驱动器31和竖向加压驱动器13达到初始应力状态并完成固结，接着驱动竖向加压驱动器13使竖向应力达到土样破坏应力的70%左右，然后开始X向或y向卸围压，直至土样达到破坏条件。整个过程土样的变形和应力都通过数据采集系统30记录。
[0021]实施例8
进行深部土体高应力状态的真三轴试验，本实施例采用侧向可缩加压板，大大提高了侧向力和比例加载应力水平，能进行土样高应力试验，通过驱动X向和y向侧向可缩加压板和竖向加压驱动器13，完成深部土体高应力状态的固结和真三轴渗流与强度试验。
[0022]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种大尺寸土样真三轴渗流特性与强度试验装置，其特征在于它包含机架，该机架由相互平行设置的试验架底座(28)，刚性试验加压平台(23)和刚性加压反力架横梁(22)组成，其中，所述的试验架底座(28)与刚性试验加压平台(23)之间通过底座立柱(27)连接固定，所述的刚性试验加压平台(23)与刚性加压反力架横梁(22)之间通过分别位于其四边处的四根刚性加压反力架立柱(21)连接固定，所述的刚性试验加压平台(23)上设置有压力室a ; 所述的压力室a包含土压力室y向固定侧板(4)和与之相邻的土压力室X向固定侧板(5)，所述的土压力室y向固定侧板(4)和土压力室X向固定侧板(5)分别通过侧板支撑(20)固定在刚性加压反力架立柱(21)上，所述土压力室y向固定侧板(4)相对的一侧设置有I向侧向可缩加压板(3)，所述土压力室X向固定侧板(5)相对的一侧设置有X向侧向可缩加压板(2)，所述压力室a的上方设置有顶部加压板￠)，其下方设置有底部透水石(7)，所述压力室a上方的一侧设置有输水装置； 所述的I向侧向可缩加压板(3)通过y向水平加压板驱动器(31)与y向加压驱动底座(12)相连，所述的加压驱动底座(12)固定在刚性加压反力架立柱(21)上，所述的X向侧向可缩加压板⑵通过X向水平加压板驱动器(9)与X向加压驱动底座(34)相连，所述X向加压驱动底座(34)固定在刚性加压反力架立柱(21)上，所述的顶部加压板(6)通过竖向加压板驱动器(13)与竖向加压驱动底座(35)相连，所述的竖向加压驱动底座(35)固定在刚性加压反力架横梁(22)上； 所述的I向加压驱动底座(12)与y向侧向可缩加压板(3)之间安装有y向变形测试仪(33)，该y向变形测试仪(33)与y向加压驱动底座(12)相连，所述的x向加压驱动底座(34)与X向侧向可缩加压板(2)之间安装有X向变形测试仪(11)，该X向变形测试仪(11)与X向加压驱动底座(34)相连，所述的顶部加压板(6)与竖向加压驱动底座(35)之间安装有竖向变形测试仪(14)，该竖向变形测试仪(14)与竖向加压驱动底座(35)相连，所述的I向水平加压板驱动器31与y向加压驱动底座(12之间连接有y向压力传感仪(32)，所述的X向水平加压板驱动器(9)与X向加压驱动底座(34)之间连接有X向压力传感仪(10)，所述的竖向加压板驱动器(13)与竖向加压驱动底座(35)之间连接有竖向压力传感仪(15)； 所述的底部透水石(7)嵌入在刚性试验加压平台(23)中，其底部设置有一根与之相通的渗流通道(24)，该渗流通道(24)的另一端穿出刚性试验加压平台(23)经过出水节流阀(25)与渗流监测装置(26)相连； 所述的X向压力传感仪(10)，y向压力传感仪(32)，竖向压力传感仪(15)和渗流监测装置(26)分别通过数据采集线(29)与数据采集系统(30)相连。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸土样真三轴渗流特性与强度试验装置，其特征在于所述顶部加压板出)的下底面嵌入安装有与底部透水石(7)相对应的顶部透水石(8)。
3.根据权利要求1所述的一种大尺寸土样真三轴渗流特性与强度试验装置，其特征在于所述的输水装置包含安装在侧板支撑(20)上顶面的压力水缸(19)，该压力水缸(19)的一端安装有与其内部相连通的输水管路(16)，所述输水管路(16)的另一端穿过顶部加压板(6)与顶部透水石⑶连通，所述的输水管路(16)上安装有输水节流阀(17)和水压力表(18)ο
4.根据权利要求1所述的一种大尺寸土样真三轴渗流特性与强度试验装置，其特征在于所述的采用X向侧向可缩加压板2和y向侧向可缩加压板4，可实现大尺寸土样的三向高应力无干扰自由加载。
【专利摘要】本发明公开了一种大尺寸土样真三轴渗流特性与强度试验装置，它包含机架，该机架由相互平行设置的试验架底座(28)，刚性试验加压平台(23)和刚性加压反力架横梁(22)组成，其中，所述的试验架底座(28)与刚性试验加压平台(23)之间通过底座立柱(27)连接固定，所述的刚性试验加压平台(23)与刚性加压反力架横梁(22)之间通过分别位于其四边处的四根刚性加压反力架立柱(21)连接固定，所述的刚性试验加压平台(23)上设置有压力室a。本发明能很好的研究基坑开挖卸荷导致的土体变形和强度变化问题，特别适用于深部土体的卸围压试验。
【IPC分类】G01N15-08, G01N3-08
【公开号】CN104677807
【申请号】CN201510149667
【发明人】王云飞, 郑晓娟, 赵洪波, 焦华哲, 陈峰宾
【申请人】河南理工大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年4月1日