專利名稱：一種土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試驗(yàn)的試樣制備裝置及其使用方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)西南水利水電工程的深入發(fā)展，更多的200 300級(jí)高土石壩正在興建， 對(duì)于這類高土石壩而言，土與結(jié)構(gòu)物接觸面通常是大壩中最為薄弱的位置，如設(shè)計(jì)不當(dāng)，常會(huì)導(dǎo)致潰壩，造成嚴(yán)重的洪水災(zāi)害及下游城市慘重的經(jīng)濟(jì)損失。開展土與結(jié)構(gòu)物接觸面三軸試驗(yàn)是研究土與結(jié)構(gòu)物接觸面力學(xué)性質(zhì)、抗?jié)B特性，評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)安全與否的重要手段，而制備滿足試驗(yàn)要求的土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣是獲得可靠試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)，但在制備這類試樣時(shí)，常存在如下困難(I)接觸面附近土體無(wú)法均勻有效擊實(shí)，人為使接觸面更為薄弱， 嚴(yán)重影響試驗(yàn)結(jié)果的可靠性；(2)橡膠膜經(jīng)常被擊實(shí)工具戳破，需要重新制備試樣，嚴(yán)重影響工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置及其使用方法，不僅使接觸面附近土體均勻壓實(shí)，而且能夠在使用過(guò)程中有效避免橡膠膜被戳破，既保證試樣制備質(zhì)量，又顯著提高工作效率。技術(shù)方案本發(fā)明所述的一種土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置，包括試樣底座、 欲模擬結(jié)構(gòu)物、橡膠膜、對(duì)開模及一個(gè)與三軸試樣直徑一致的圓柱體，所述圓柱體的一端開有一個(gè)與所述欲模擬結(jié)構(gòu)物相匹配的窄槽，所述窄槽的深度大于等于所述欲模擬結(jié)構(gòu)物的高度。進(jìn)一步，所述圓柱體由鋼或鋼合金制備而成。所述土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置的使用方法，包括如下步驟
(O安裝試樣底座、橡膠膜及對(duì)開模將所述橡膠膜一端套箍在所述試樣底座上，在所述橡膠膜外安裝所述對(duì)開模，并把所述對(duì)開模箍緊形成擊實(shí)筒，將所述橡膠膜整理平整，所述橡膠模的另一端套箍在所述擊實(shí)筒上部；
(2)分層填筑向?qū)﹂_模內(nèi)填土，當(dāng)填筑土體高度低于所述欲模擬結(jié)構(gòu)物高度時(shí)，使用所述圓柱體的窄槽一端擊實(shí)填土；當(dāng)填筑土體高度高于所述欲模擬結(jié)構(gòu)物高度時(shí)，使用所述圓柱體的另一端擊實(shí)填土；
(3)控制試樣擊實(shí)高度當(dāng)達(dá)到相應(yīng)擊實(shí)高度時(shí)停止擊實(shí)，并在填筑層之間設(shè)置劃痕以便于層與層土體之間緊密結(jié)合，避免存在明顯薄弱面，影響試驗(yàn)結(jié)果，重復(fù)步驟(2)，直到試樣制備完畢。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是本發(fā)明所述的一種土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置使接觸面附近土體均勻壓實(shí)，并且在使用過(guò)程中不易戳破橡膠膜。即保證了試樣的制備質(zhì)量，又顯著地提高了工作效率。


圖I為本發(fā)明所述圓柱體結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明所述試樣底座的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。如圖I和2所示，一種土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置，包括試樣底座I、欲模擬結(jié)構(gòu)物3、橡膠膜、對(duì)開模及一個(gè)與三軸試樣直徑一致的鋼制圓柱體2，該鋼制圓柱體2的一端開有一個(gè)與所述欲模擬結(jié)構(gòu)物3的寬度和高度完全一致的窄槽4。該制備裝置具體的使用步驟為(1)安裝試樣底座I、橡膠膜及對(duì)開模，將所述橡膠膜一端套箍在所述試樣底座I上，在所述橡膠膜外安裝所述對(duì)開模，并把所述對(duì)開模箍緊形成擊實(shí)筒，將所述橡膠膜整理平整，所述橡膠模的另一端套箍在所述擊實(shí)筒上部；
(2)分層填筑，向?qū)﹂_模內(nèi)填土，當(dāng)填筑土體高度低于所述欲模擬結(jié)構(gòu)物3高度時(shí),使用所述鋼制圓柱體2的窄槽一端擊實(shí)填土 ；當(dāng)填筑土體高度高于所述欲模擬結(jié)構(gòu)物3高度時(shí)，使用所述鋼制圓柱體2的另一端擊實(shí)填土；
(3)控制試樣擊實(shí)高度，當(dāng)達(dá)到相應(yīng)擊實(shí)高度時(shí)停止擊實(shí)，并在填筑層之間設(shè)置劃痕以便于層與層之間土體緊密結(jié)合，避免存在明顯薄弱面，影響試驗(yàn)結(jié)果，重復(fù)步驟(2)，直到試樣制備完畢。如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對(duì)本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對(duì)其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
權(quán)利要求
1.一種土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置，包括試樣底座、欲模擬結(jié)構(gòu)物、橡膠膜、對(duì)開模，所述欲模擬結(jié)構(gòu)物固定在所述試樣底座上表面，其特征在于，還包括一個(gè)與三軸試樣直徑一致的圓柱體，所述圓柱體的一端開有一個(gè)與所述欲模擬結(jié)構(gòu)物相匹配的窄槽，所述窄槽的深度大于等于所述欲模擬結(jié)構(gòu)物的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置，其特征在于，所述圓柱體由鋼或鋼合金制備而成。
3.一種土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置的使用方法，包括如下步驟(O安裝試樣底座、橡膠膜及對(duì)開模將所述橡膠膜一端套箍在所述試樣底座上，在所述橡膠膜外安裝所述對(duì)開模，并把所述對(duì)開模箍緊形成擊實(shí)筒，將所述橡膠膜整理平整，所述橡膠模的另一端套箍在所述擊實(shí)筒上部；(2)分層填筑向?qū)﹂_模內(nèi)填土，當(dāng)填筑土體高度低于所述欲模擬結(jié)構(gòu)物高度時(shí)，使用所述圓柱體的窄槽一端擊實(shí)填土；當(dāng)填筑土體高度高于所述欲模擬結(jié)構(gòu)物高度時(shí)，使用所述圓柱體的另一端擊實(shí)填土；(3)控制試樣擊實(shí)高度當(dāng)達(dá)到相應(yīng)擊實(shí)高度時(shí)停止擊實(shí)，并在填筑層之間設(shè)置劃痕以便于層與層之間土體緊密結(jié)合，避免存在明顯薄弱面，影響試驗(yàn)結(jié)果，重復(fù)步驟(2)，直到試樣制備完畢。
全文摘要
本發(fā)明公開一種土與結(jié)構(gòu)物接觸三軸試樣制備裝置，包括試樣底座、橡膠膜、對(duì)開模及一個(gè)與三軸試樣直徑一致的圓柱體，所述圓柱體的一端開有一個(gè)與欲模擬結(jié)構(gòu)物的寬度和高度完全一致的窄槽；本發(fā)明使接觸面附近土體均勻壓實(shí)，并且能夠有效避免橡膠膜在試樣制備過(guò)程中破損。即保證了試樣的制備質(zhì)量，又顯著地提高了工作效率。
文檔編號(hào)G01N1/28GK102607910SQ201210054500
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者吳強(qiáng), 李想, 盛金昌, 羅玉龍, 詹美禮, 譙亮, 金襲 申請(qǐng)人:河海大學(xué)