[发明专利]一种压实土水平应力测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种压实土水平应力测试方法，其使用的测试装置的特征是：

上部敞口的刚性、矩形的限位箱(100)置于反力刚架(400)的底板(401)上；左、右两个半筒(201)构成内圆外方的试样筒(200)，试样筒(200)位于限位箱(100)内，且试样筒(200)的外壁与限位箱(100)内壁不接触；半筒(201)内腔底部设有半圆形的半垫板(202)；限位箱底板(101)上开有多个横向的下滑槽，半垫板(202)和试样筒(200)的底部开有与下滑槽配合的上滑槽，上滑槽和下滑槽之间置有滚珠(500)；半筒(201)的顶部设有半护筒(300)，左、右两个半护筒(300)构成内圆外方的护筒，半护筒(300)的底部与半筒(201)的顶部对齐；两块半垫板(202)上部的试样筒(200)内腔与半垫板(202)对应的位置处置有一层以上的半垫块(204)；最上层的左、右两个半垫块(204)的上部覆盖一个限位块(205)，限位块(205)周缘上部有凸出的保护翼板(205a)，限位块(205)的底部与半护筒(300)的底部齐平；反力刚架(400)的横梁(402)的底部固定有千斤顶(600)，千斤顶(600)的顶杆位于限位块(205)中心的正上方；半护筒限位螺栓(103)旋入限位箱(100)螺纹孔后顶住半护筒(300)的外壁；试样筒限位螺栓(102)旋入限位箱(100)螺纹孔后顶住一个半筒(201)的外壁，另一个半筒(201)外壁中心位置与荷重传感器(700)的顶端接触，荷重传感器(700)的底部固定于限位箱(100)的内壁上；

使用所述的测试装置对压实土的水平应力进行测试的方法，其步骤是：

A、设备调试：千斤顶(600)的顶杆回缩、取出试样筒(200)内的限位块(205)、半垫块(204)；调节试样筒限位螺栓(102)，使荷重传感器(700)测出的压力为0.1-5kPa；调节半护筒限位螺栓(103)，使半护筒(300)内壁与半筒(201)内壁平齐；

B、内壁处理：在半筒(201)内壁和半垫板(202)上表面涂覆凡士林、再覆盖一层聚四氟乙烯薄膜；

C、土样压实：

C1、往试样筒(200)内加入预定质量的土样(203)；然后在土样(203)上放入预定层数的半垫块(204)，使半垫块(204)的直径与半垫板(202)及半筒(201)的直径对齐；再覆盖限位块(205)；通过千斤顶(600)的顶杆将限位块(205)下压至设定位置；回缩千斤顶(600)的顶杆，取出限位块(205)、半垫块(204)，完成第一次土样压实；

C2、再往试样筒(200)内加入预定质量的土样(203)；然后在土样(203)上放入半垫块(204)，半垫块(204)层数比前次土样压实时少一层；并使半垫块(204)的直径与半垫板(202)及半筒(201)的直径对齐；再覆盖限位块(205)；通过千斤顶(600)的顶杆将限位块(205)下压至设定位置；回缩千斤顶(600)的顶杆，取出限位块(205)、半垫块(204)，完成本次土样压实；

C3、重复C2步骤的操作，直至已完成的土样压实次数等于半垫块(204)的预定层数，进行C4步的操作；

C4，再往试样筒(200)内加入预定质量的土样(203)；然后在土样(203)上直接覆盖限位块(205)，通过千斤顶(600)的顶杆将限位块(205)下压至设定位置；回缩千斤顶(600)的顶杆，取出限位块(205)，完成最后一次土样压实；

D、水平应力测量及计算

松开半护筒限位螺栓(103)、移开半护筒(301)、将土样(203)表面刮平；由荷重传感器(700)得出半筒(201)受到的总水平压力F，再根据试样筒(200)直径d和高度h得到土样(203)的水平应力σ_r，