一种岩土直剪试验装置

1.本实用新型涉及土木工程试验设备技术领域，更具体的说，涉及一种岩土直剪试验装置。


背景技术：

2.土质边坡广泛存在于土石坝、水库、路堤、基坑开挖、渠道、堤防等岩土工程中。土体抗剪强度是确定土坝、路堤、边坡等的稳定性的重要指标，其较为普遍的确定方法有室内直剪试验(快剪、固结快剪、慢剪和排水反复剪)、室内三轴剪切试验和原位直剪试验等，国内外众多工程设计、施工均将原位直剪试验作为测定土体抗剪强度指标的主要手段之一。大型直剪试验因为其试验条件更接近岩土体实际，目前已在冰碛土、花岗岩残坡积土、膨胀土、垃圾土、砂卵石、砾石土、重塑红黏土、重塑粉土等的研究中得到应用，因为试样土壤较松等原因，当横向载荷系统使剪力试样发生较大横向位移时，竖向压力加载系统和竖向反力荷载系统容易与剪力试样发生偏心现象,另外横向载荷系统和竖向压力加载系统在试验过程中，不能保证持续沿直线施压，造成试验数据不准确或者试验的失败。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供了一种岩土直剪试验装置，该装置一方面可以减弱竖向压力加载系统和竖向反力荷载系统与剪力试样的偏心现象，另一方面可以保证横向载荷系统和竖向压力加载系统在试验过程中的施压方向，提高施压稳定性，总体上提高岩土直剪试验装置的试验可靠性。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种岩土直剪试验装置，包括基坑，所述的基坑两侧边缘位置处开设有位移槽，所述的基坑内部设有试样件，所述的试样件上方和一侧面均设有施压板，其中位于试样件一侧面的施压板外侧设有水平液压千斤顶，所述的水平液压千斤顶外侧设有反力板，位于试样件上方的施压板上方两侧均设置钢板且每侧钢板上方均设有滚排滑带，所述的滚排滑带上方两侧对应放置钢板且钢板上方紧贴连接有竖向液压千斤顶的施压板，所述的竖向液压千斤顶上方依次通过传力钢柱、反力板和工字钢顶紧在顶板中心位置处，所述的顶板上方放置若干个沙袋，所述的顶板两侧压入到位移槽内部，所述的试样件上方的施压板上表面中心位置处开设有半圆形凹槽且对应位置处上方的施压板下表面中心位置处通过连接柱连接有半圆形复位头，所述的复位头陷入到半圆形凹槽内部，所述的水平液压千斤顶和竖向液压千斤顶之间设有导向装置，所述的导向装置包括带有插板的安装板和带有插槽的安装头，所述的插槽嵌入到插板内部固定且安装板后方预埋在基坑侧壁内部，所述的安装头为正方体形状且下面和外侧面均加工有矩形槽，所述的矩形槽内部焊接有滑杆，所述的滑杆上均套装有导向杆，所述的导向杆一端设有通孔并套装在滑杆上且另一端通过套圈分别套装在水平液压千斤顶和竖向液压千斤顶的伸缩段上。
6.进一步，所述的位移槽内侧面设有缓冲带。
7.进一步，所述的水平液压千斤顶外侧反力板一端设有l形卡槽板，所述的l形卡槽板内侧为填土层且外侧卡装反力板。
8.进一步，所述的竖向液压千斤顶的施压板上方和试样件另一侧面均设有百分检测表。
9.进一步，所述的套圈内部设有防滑圈。
10.与已有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
11.本实用新型通过设置复位头、半圆形凹槽和两侧滚排滑带结构，可以在竖向液压千斤顶与试样件发生偏心位移时，通过弧形的复位头和凹槽配合两侧滚排滑带进行回位操作，使得竖向液压千斤顶重新回位到试样件初始施压位置处；通过设置导向装置，可以对水平液压千斤顶和竖向液压千斤顶的伸缩段进行四周的限位同时提高神缩段施力的稳定性，整体上提高岩土直剪试验装置的试验可靠性。
附图说明
12.图1为本实用新型整体结构拆分示意图；
13.图2为本实用新型试样件结构示意图；
14.图3为本实用新型施压板下方结构示意图；
15.图4为本实用新型导向装置结构示意图；
16.图中：1、基坑；2、试样件；3、百分检测表；4、施压板；5、水平液压千斤顶；6、竖向液压千斤顶；7、导向装置(71、安装板；72、安装头；73、滑杆；74、导向杆；75、通孔；76、防滑圈)；8、位移槽；9、缓冲带；10、顶板；11、沙袋；12、填土层；13、反力板；14、l形卡槽板；15、半圆形凹槽；16、钢板；17、工字钢；18、复位头；19、滚排滑带。
具体实施方式
17.为了使实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
18.如图1到图4所示，一种岩土直剪试验装置，包括基坑1，基坑1两侧边缘位置处开设有位移槽8，基坑1内部设有试样件2，试样件2上方和一侧面均设有施压板4，其中位于试样件2一侧面的施压板4外侧设有水平液压千斤顶5，水平液压千斤顶5外侧设有反力板13，位于试样件2上方的施压板4上方两侧均设置钢板16且每侧钢板16上方均设有滚排滑带19，滚排滑带19上方两侧对应放置钢板16且钢板16上方紧贴连接有竖向液压千斤顶6的施压板4，竖向液压千斤顶6上方依次通过传力钢柱、反力板13和工字钢17顶紧在顶板10中心位置处，顶板10上方放置若干个沙袋11，顶板10两侧压入到位移槽8内部，试样件2上方的施压板4上表面中心位置处开设有半圆形凹槽15且对应位置处上方的施压板4下表面中心位置处通过连接柱连接有半圆形复位头18，复位头18陷入到半圆形凹槽15内部，水平液压千斤顶5和竖向液压千斤顶6之间设有导向装置7，导向装置7包括带有插板的安装板71和带有插槽的安装头72，插槽嵌入到插板内部固定且安装板71后方预埋在基坑1侧壁内部，安装头72为正方体形状且下面和外侧面均加工有矩形槽，矩形槽内部焊接有滑杆73，滑杆73上均套装有导向杆74，导向杆74一端设有通孔75并套装在滑杆73上且另一端通过套圈分别套装在水平液压千斤顶5和竖向液压千斤顶6的伸缩段上，位移槽8内侧面设有缓冲带9，水平液压千斤顶5
外侧反力板13一端设有l形卡槽板14，l形卡槽板14内侧为填土层12且外侧卡装反力板13，竖向液压千斤顶6的施压板4上方和试样件2另一侧面均设有百分检测表3，套圈内部设有防滑圈76。
19.实际试验时，采用100t液压千斤顶，水平液压千斤顶5和竖向液压千斤顶6的位置应分别与试样件2的重心水平线和竖向法线对齐，通过油管将千斤顶和油箱连接并调试组装好的直剪试验装置，试验采用慢剪法，垂直荷载按设计标准分4级施加,每级加载后立即读取百分表数值，每5min观测垂直变形一次，若5min内垂直变形不超过0.05mm即可施加下一级荷载，直至预定设计的荷载全部施加完后，便可施加横向推力，施加横向推力时应连续、均匀且要参照同类岩性的c、φ值进行预估最大推力，同时将推力分为4级施加，要求准确记录每级的百分表读数，且每5m in观测水平位移是否超过0.05mm,不超过可进行下一级加载。若施加到第4级仍没有达到试验终止的条件，需要继续按照上一级的荷载大小施加，直到满足试验终止条件。根据《现场直剪试验规程》(ys522122000)的规定，当剪切变形不断增加，水平压力表压力值下降或横向位移与试样宽度之比达到1/10时,即为剪切破坏。
20.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。