一种手动应力控制式三轴压缩仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及到一种H轴压缩试验仪器，特别是涉及到一种手动应力控制式±工立 轴压缩仪。
【背景技术】
[0002] 每年雨季，我国南方都有大量由特殊±质或厚层岩石风化带组成的道路、渠道及 房屋建设工程的挖方边坡发生滑坡破坏，在进行滑坡治理时，确定滑带±的抗剪强度指标 常常是勘察和设计人员面临的一个非常棘手的技术问题。由于滑带±往往为散粒体并含有 粗大的岩屑、烁石等大颗粒±，因存在尺寸效应用小型H轴压缩仪难W得到较为接近工程 实际的抗剪强度指标。大型±工立轴压缩仪能消除尺寸效应用，因而能提供更为接近工程 实际的抗剪强度指标，但由于现有的±工立轴压缩仪造价十分昂贵，目前，我国的岩±工程 及地质灾害防治工程的勘察、设计与施工单位的±工试验室中很少配备，该使得现实设计 中往往单独采用反分析方法来估算滑带±的抗剪强度指标。
[0003] 大型±工立轴压缩仪造价十分昂贵主要原因是，目前大型±工立轴压缩仪的制造 都在向液压伺服、全自动控制、真；轴、非饱和；轴等高精、自动控制的方向发展，对仪器操 作系统的自动控制、数据自动采集及功能扩展是造成仪器价格昂贵的主要原因；此外，现有 的大型±工立轴压缩仪的轴向加载基本属于应变控制式，是通过机械装置或液压伺服提供 位移来给试样施加轴向力的，因此，试样面积越大，需施加的力越大，需要配备的机械装置 或液压伺服就越大，对控制系统的要求也越高，制造仪器的成本也随之大增。
[0004] 如果能将简化H轴仪的加载系统及采用人工采集数据，制造出低价的大型H轴压 缩仪，相关勘察设计单位就能配备该型仪器，从而可借助大型H轴压缩试验来测定滑坡± 的抗剪强度参数，该将大大降低灾害治理工程设计中抗剪强度参数确定的难度；并且通过 与反分析方法配合，用综合分析方法求取滑坡±体的抗剪强度参数，就可为合理设计滑坡 加固措施、优化工程设计提供重要的技术条件。
【发明内容】
[0005] 所述的H个手动水柱压力控制部分(其单个结构见（1))是分别由H个单个手动水 柱压力控制所组成的，单个手动水柱压力控制又均分别由单个手动息挂升降装置和单个水 柱压力系统组成，所述单个手动息挂升降装置是由定子（3)、转盘（4)、定滑轮（6)、有机玻 璃容器（7)和细钢丝绳（5)构成的；所述单个水柱压力系统是通过在装有水（11)的息挂有 机玻璃容器（7)的息挂箱（9)、与之相连的塑料水管（12)及与之相应的单个水柱压力（即轴 向压力、周围压力或反压力中的一个）接口（39)而构成的。
[0006] H个手动水柱压力控制部分每一个的组成如（1 )，各单个装置中的水柱压力接口 (39)分别与周围压力接口（15)、轴向压力接口（10)或反压接口（38)中的一个相接。通过 H个手动息挂升降装置分别改变水（11)和压力接口（39)的高差就分别确定了与其相应的 水柱压力（即周围压力、轴向压力或反压中的一个)的大小。总之，通过各单个手动息挂升降 装置控制其单个的水柱高度就实现了对施加在试样上的相应的应力大小的控制，因此，采 用H个手动水柱压力控制部分就可分别实现对H轴压缩仪的周围压力、轴向压力及反压的 加载和控制了。
[0007] 本发明取消了 H轴压缩仪控制面板，采用简化H轴压缩仪部分（2)。所述简化H轴 压缩仪部分（2)是由置入H轴仪底座（16)上的周围压力室（17)和安装在固定于底座（16) 上部的H轴仪支架（18 )上的轴向压力室（19 )、活塞（20 )、传力杆（21)及相应的轴向位移测 试百分表（22)、轴向压力测试表（23)、周围压力测试表（24)、轴向压力接口（10)、周围压力 接口（15)、孔隙水量管接口（31)、孔隙水压力传感器（37)、反压接口（38)等组成的。
[0008] 本发明采用H个水柱压力控制系统分别实现对H轴压缩仪的轴向压力、周围压力 和反压的加载，结合简化的H轴压缩仪，使得所述的H轴压缩仪具有原理直观、操作简便、 性能稳定、易于维修、成本低廉等优势。由本发明所述结构制作的大型H轴压缩仪则尤其适 用于灾害防治工程的勘察设计单位对软±、饱和±及滑带±等进行大型H轴压缩试验。
【附图说明】
[0009] 图1是一种手动应力控制式H轴压缩仪的大样图。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0011] 参见图1，按如下步骤进行试验。
[0012] 1试样制备与饱和 试样的制备与饱和参考中华人民共和国水利部行业标准±工试验规程中的H轴压缩 试验（SL237-017-1999)的4. 1节和4. 2节的规定进行。
[0013] 2试样安装和固结 (1)对于不固结不排水试验（UU试验） 1) 试样安装与周围压力室注水参见中华人民共和国水利部行业标准±工试验规程中 的H轴压缩试验（SL237-017-1999)的4. 3. 1节的1?4条的规定进行； 2) 周围压力加载 将H个手动水柱压力控制部分（1)中的一个作为周围压力控制系统，将其水柱压力接 口（ 39 )与简化H轴仪底座上的接口（ 15 )连接；打开周围压力止水阀（29 );转动可定位转盘 (4)，转盘（4)带动细钢丝绳（5)通过定滑轮（6)将与细钢丝绳（5)连接的玻璃钢容器（7)抬 升，同时，在玻璃钢容器（7)抬升的同时，盛在其中水（11)也被抬升，该也就使得H轴周围 压力接口（15)距水（11)的高度（13)增加。由于水（11)施加到其下水面的重力大小只与 其容重和高度（13)的乘积相关，因此，随高度（13)逐渐增加，施加到周围压力室中水（28) 的压力（即±样（35)受到的周围压力）也在逐渐增大，转动可定位转盘（4)引起的±样所受 到的周围压力的大小可通过周围压力测试表（24)测得；逐渐缓慢转动可定位转盘（4)，增 加水（11)的高度，并观察周围压力测试表（24)的压力值，直至达到试验需要施加的某级周 围压力值，将转盘（4)定位。继续观察周围压力测试表（24)，当±样受压后被压缩，引起水 位下降，从而引起水（11)的高度降低时，应转动可定位转盘（4)，W增加水（11)的高度，W 补偿由此损失的周围压力，W确保试验过程周围压力保持恒定； 周围压力的大小应与工程的实际荷载相适应，并尽可能使最大周围压力与±体的最大 实际荷载大致相等。也可按100、200、300、40化化施加； 3 )打开轴向压力止水阀（26 )，将水注入轴向压力室，并通过水压将活塞移动至传力杆 (21)与试样帽（32)接触，将轴向压力室中水（25)的水位调至轴向压力测试表（23)高度， 至观察到轴向压力测试表（23)在零位摆动为准，关轴向压力止水阀（26)，将轴向位移测试 百分表（22)读数调至零； (2) 对于固结不排水试验(测孔隙水压力，CU试验） 1) 试样安装、周围压力室注水及读取孔隙水压力初始值参见中华人民共和国水利部行 业标准±工试验规程中的H轴压缩试验（SL237-017-1999)的4. 3. 2节的1?7条的规定 进行； 2) 按上述第（1)节2)及3)的步骤施加周围压力，并将轴向压力测