[实用新型]一种岩土工程多功能试验槽装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程多功能试验系统技术领域，具体涉及一种岩土工程多功能试验系统的试验槽装置。

背景技术

岩土工程多功能试验系统是应用于岩土工程、地下工程、矿业工程等领域的试验研究装置，为试验研究的基础设施和设备系统。岩土工程多功能试验槽装置为岩土工程多功能试验系统的一部分。

岩土体是自然界的产物，其形成过程、物质成分以及工程特性是极为复杂的，并且随受力状态、应力历史，加载速率和排水条件等的不同而变得更加复杂。所以，在进行各类工程项目设计和施工之前，必须对工程项目所在场地的岩土体进行土工试验及原位测试，以充分了解和掌握岩土体的物理和力学性质，从而为场地岩土工程条件的正确评价提供必要的依据。随着中国现代化建设事业的飞速发展，对岩土工程测试技术提出新的、更高的要求。如重型厂房、高层、超高层建筑、大型水电枢纽、铁路、公路桥梁与隧道以及民用建筑物的兴建是否经济、合理，大部分取决于岩土的工程性质。要很好地解决一个岩土工程问题，必须首先进行勘察和测试、试验与分析，并利用土力学、工程地质学等的理论与方法，对各类土建工程进行系统性研究。因此，土工试验是岩土工程规划设计的前期工作，也是地基与基础设计工作中不可缺少的中心环节。所有的工程建设项目，包括高层建筑、高速公路、机场、铁路、隧道等的建设，都与它们赖以存在的岩土体有着密切的关系，在很大程度上取决于岩土体能否提供足够的承载力，取决于工程结构不至于遭受超过允许的地基沉降和差异变形等，而地基承载力和地基变形计算中的参数又主要是由土工试验来确定的，因此，土工试验对于各类工程项目建设是不可缺少的。

岩土工程多功能试验系统是研究大型岩土工程问题的重要手段，在国内外已得到广泛应用，并在工程科研、设计及论证中发挥了重要作用。国际上如美国、英国、德国、意大利、日本、挪威等发达国家都先后开展了岩土工程多功能试验系统的试验研究工作，针对桩土共同作用、各种桩的受理机理、群桩效应、大型矿井顶板围岩稳定、大坝坝体与坝基的岩体稳定、大型洞室围岩稳定与支护等工程问题，进行了卓有成效的研究工作，并研制了相应的试验设备；国内如中国建筑科学研究院地基研究所、武汉岩土力学研究所、总参工程兵科研所、清华大学、北京科技大学、河海大学、石家庄铁道学院、北京建筑工程学院、同济大学、山东大学等单位，都先后开展了这方面的研究工作，研制了规模不等多功能试验系统。

各种类型多功能试验系统中试验槽的特点如下：

①大中型试验槽一般采用钢筋混凝土结构、实体钢结构；小型槽一般为简易试坑、玻璃钢钢框架结构。

②试验槽采用地上和地下埋置两种形式。较小尺寸试验槽一般直接做成模型箱置于地面；较大试验槽一般采用钢筋混凝土结构，槽底标高位于±0.000以下，地下埋置的试验槽便于土工试验操作。置于地上的大中试验槽，有钢筋混凝土结构和钢结构两种形式，对结构刚度、强度要求较高；置于地上的试验槽主要缺点是不利于土工试验操作。

③试验槽平面尺寸有矩形和方形两种，围合成二维空间(如：1.4m×3m)或者三维空间(如：4.0m×5.0m；1.6m×1.3m等)。

④试验槽多为单个试验槽，仅能进行一个试验项目。

⑤大部分试验槽(或试验装置)尺寸固定，试验空间不能调整。大型试验槽做较小试验时，一般根据试验要求随机用分隔板挡土，形成所需要的试验空间。分隔板一般为整体分隔板，采用钢板或有机玻璃板制作。

⑥山东大学张强勇等研制的盒式台架装置实现尺寸可调，台架全部为铸钢盒式构件组装，但耗资较大，尺寸调整需要重新组装台架。

⑦试验土料运输及分层填实方式：一般情况下是在试验槽中直接操作，分层填土和试验操作较困难。河海大学刘汉龙研制的混凝土试验槽在一侧墙体预留门洞，在试验填土时，门洞用分块的钢筋混凝土闸门关闭；山东大学张强勇等研制的盒式台架装置可预留一侧墙面，采用分层组装盒式构件的方式，以方便土料运输和分层填实，但组装盒式构件的工作量较大。

⑧试验观察方式：采用有机玻璃做围护结构的小型试验槽可直接观察，大型混凝土槽或钢结构槽无法实现在侧面观察，刘汉龙研制的大型混凝土槽采用在墙体不同位置设置固定的有机玻璃窗解决这一问题。但是其结构过于复杂。

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