[实用新型]一种新型动力侧限压缩试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土工程领域，具体涉及一种新型动力侧限压缩试验装置。

背景技术

侧限压缩试验是土工试验中的常见内容，通过侧限压缩试验，测量土体的压缩性，用于分析建筑物地基沉降、路基沉降等。侧限压缩试验其常规做法是在一固定体积的钢性容器盛装土体，土体上部覆盖钢性压力板，通过砝码、杠杆组成的力臂放大结构，对土体上的压力板施加静止的压力，并通过百分表等量测设备分析其土体的压缩变形量，其具有结构简单的特点。但众所周知，真实环境中，土体上部的荷载并非一直属于静荷载，例如实际工程建设过程中，建筑物的修建中施工荷载、土体开挖导致的加卸荷载、机器振动，地基加固中的冲击碾压、路基上部的车辆移动交通荷载，储油罐液位反复升降，这些均属于动力荷载，这些地方的地基所受荷载均是动力荷载，现有常规土工试验装置无法完成动力加载，不能模拟工程实际中的动力复杂状况。此外，环境荷载，例如临海和沿海区域，由于潮汐作用，水位的波动也会导致地基发生沉降，可见环境水动力对地基的作用也需进行考虑；同时在一些降雨和蒸发频繁的地区，由于干湿循环对于土体自身性质的改变，也会导致地基的沉降变形，可见这些环境荷载下的地基沉降变形也是十分重要的岩土工程问题，现有的侧限压缩装置不具备进行环境荷载作用下的侧限压缩试验功能。同时多数侧限压缩装置，多采用机械传力结构，通过杠杆、砝码的作用施加荷载，由于砝码自身较为笨重，且加卸存在时差不准、杠杆自身摆动等问题在操作上也较为不便，本发明装置提供了一种能够对侧限压缩盒体施加复杂的动力荷载的侧限压缩装置，并且采用气动作为压力源，具有调压简单快捷，采集时效性高的特点。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了在侧限压缩试验中，进行多种动力加载，并模拟工程实际中的复杂状况，提供一种更能真实反应土体受力状态，可测定土体在外部荷载作用下其压缩特性变化的可加载的压缩装置。

针对现有技术存在的问题，本实用新型为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种新型动力侧限压缩试验装置，包括压缩仪和用于监测试样位置变化的位移测量模块，其特征在于：还包括竖向载荷加载模块、水位波动模块、干湿循环模块和试样变形监测模块；

所述的压缩仪包括圆柱形的试验盒和用于固定试验盒和竖向载荷加载模块的支架，试验盒内从上到下依次设有加载盖、顶部透水石、试样和底部透水石，所述的试验盒为带有筒底的透明圆筒，试验盒底部设有连通筒体内外的进水口；

所述竖向载荷加载模块设置在压缩仪顶部，用于为试样提供竖向荷载；

所述水位波动模块连接在压缩仪一侧，用于模拟潮汐荷载；

所述干湿循环模块与压缩仪底部连接，用于模拟降雨和蒸发；

所述试样变形监测模块设置在压缩仪侧边，用于观测并记录试样在实验过程中的变形。

所述竖向载荷加载模块的载荷为冲击动荷载、恒静压荷载或者循环静荷载。现有的压缩仪只能测定静压荷载下的土体压缩性能，而无法测定冲击动荷载和循环静荷载下的土体压缩性能，实际工程中，土体所受的荷载复杂多变，和现有的压缩仪测量结果存在一定差别；本实用新型可测定土体在冲击动荷载、恒静压荷载或者循环静荷载下的压缩性能，所得结果更接近实际工程。

所述竖向载荷加载模块的载荷为冲击动荷载时的具体结构为：包括依次电路连接的直流电源、时间继电器和电磁阀依次电路连接；还包括依次气路连通的空气压缩机、气压调压阀、气缸开关和气缸，所述电磁阀安装在气缸开关上，用于控制气缸开关，所述气缸与压缩仪顶部连接。实际工程中土体经常受到竖向的冲击动荷载，如夯击过程等，此时土体的压缩性能与静压时存在差距，而现有的压缩仪无法对这一条件下的土体压缩性能进行测定；为解决这一问题，本实用新型可对土体施加竖向冲击动荷载，并且测定其压缩性能，结果更接近实际工程。

所述竖向载荷加载模块的载荷为恒静压荷载时的具体结构为：包括依次气路连通的空气压缩机、气压调压阀、气缸开关和气缸，所述气缸开关上设置有控制气缸开关的电磁阀，所述气缸与压缩仪顶部连接。现有的压缩仪采用砝码的加减来改变荷载大小，加载级数有限，操作费时费力，并且由于砝码的长期使用容易造成较大的误差；本实用新型采用气动加载，由调压阀调节荷载大小，操作简便，加载更准确。