[发明专利]用于切取土工试验不同角度试样的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程土工试验领域，特别是涉及一种用于切取土工试验不同角度试样的装置及方法。

背景技术

土体在不同方向表现出不同的物理力学性质称为土体的各向异性。根据各向异性产生的原因和表现的不同，可分为原生各向异性和次生各向异性，或者称为固有各向异性和应力诱导各向异性。原生各向异性是天然土在沉积过程中或人工土在填筑工程中，因各种原因导致土颗粒在不同方向上的排列不同，从而产生不同的力学性状和参数，这与土体颗粒的扁平面取向和大主应力方向所成角度有关。土颗粒在沉积固结过程和应力作用下，会沿某一方向定向排列，从而形成土体宏观表现上的各向异性。然而，土体的各向异性会导致土体在不同荷载作用下，表现出不同的力学响应，例如强度的各向异性等。因而，在工程设计中要考虑到由于土体各向异性对工程的影响，这对工程项目的建设和工后沉降的控制有很重要的作用。

因此，为了研究不同方向土体的物理力学性质，实验室环境中常常需要制备不同角度的试样供试验研究使用。而传统的切削不同角度试样的方法由于会对土体造成较大的扰动，不利于试验的进行。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种用于切取土工试验不同角度试样的装置及方法，其通过将需要切取的自然沉积的土样放在一个支撑平台上，通过调节不同的坡面角度来切取和沉积面呈不同角度的试样，实现了切取土工试验中和自然沉积面呈不同角度试样的目的，操作简单，设备易于维护和安装，有很强的实用性。

为达上述及其它目的，本发明提出一种用于切取土工试验不同角度试样的装置，至少包括一底板、一斜面板以及四根竖杆，其中两根竖杆固定于底板同侧的两个角点，沿着该两个角点的底板相对的两个边缘开有两道凹槽，另两个竖杆可以沿着凹槽移动，斜面板中间开有用于放置待切削土样的孔洞，四个角处分别开有钻孔以使四根竖杆可穿过，于斜面板位置确定后，将固定于底板的两个竖杆于该斜面板相应位置固定。

进一步地，该四根竖杆为螺纹杆。

进一步地，该底板为长方形，短边角点处分别开有供两根竖杆穿过的钻孔，并通过上下螺栓固定，长边边缘开有两道凹槽，另两根竖杆可以沿着凹槽移动，底部设有垫块。

进一步地，该斜面板与底板形状大小相同。

进一步地，根据需要切取的试样角度调节固定螺纹杆与可移动螺纹杆的距离以及该斜面板与固定于该底板的螺纹杆的相交位置，并利用上下螺栓将斜面板固定。

进一步地，该斜面板的中间孔洞包括一矩形及两端两个半圆。

进一步地，该底板与斜面板材质为有机玻璃。

进一步地，该螺纹杆为不锈钢材质。

为达到上述及其他目的，本发明提供一种用于切取土工试验不同角度试样的装置的试验方法，包括如下步骤：

步骤一，将四根竖杆分别穿过底板上相应的孔洞及凹槽，并将穿过孔洞的两个竖杆固定于底板；

步骤二，将待切取的土体放置在底板上，调节好位置；

步骤三，根据需要切取的试样角度调节竖杆与竖杆的距离，以及斜面板与固定于底板的竖板的相交位置，并将斜面板的位置固定；

步骤四，切削试样，得到所需角度的土样剖面；

步骤五，在所得的土样剖面上垂直压入三轴试验取样器或者环刀得到所需要角度的试样。

进一步地，该四根竖杆为螺纹杆，与该底板、斜面板固定的螺纹杆通过上下螺栓固定。

与现有技术相比，本发明一种用于切取土工试验不同角度试样的装置及方法，通过将需要切取的自然沉积的土样放在一个支撑平台上，通过调节不同的坡面角度来切取和沉积面呈不同角度的试样，实现了切取土工试验中和自然沉积面呈不同角度试样的目的，同时本发明操作方法简单，设备易于维护和安装，有很强的实用性。

附图说明

图1为本发明一种用于切取土工试验不同角度试样的装置的结构示意图；

图2为本发明较佳实施例中底板的结构示意图；

图3为其中本发明较佳实施例中底板的侧面示意图；

图4为本发明较佳实施例中斜面板的结构示意图；

图5为本发明一种用于切取土工试验不同角度试样的装置的试验方法的步骤流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。