[实用新型]一种环向气压式剪切盒三向受压直剪仪

说明书

本实用新型公开了一种环向气压式剪切盒三向受压直剪仪，包括直剪仪，所述的直剪仪的剪切盒包括下盒体以及可拆卸地设置在下盒体上方的上盒体，其中，上盒体、下盒体中均开设有用于放置试件的试件槽，在上盒体的试件槽、下盒体的试件槽中分别设置有加压囊，所述的加压囊分别与充气装置连接；当通过充气装置向加压囊中充气时，加压囊膨胀。本实用新型是一种可以通过环向加压系统对土样施加一定环向压力，从而使土样处于三维受力状态的直剪装置，利用本实用新型进行剪切试验，测得的数据能更真实地反映土样在实际地质环境中的力学参数。

技术领域

本实用新型涉及地质工程技术领域，具体涉及一种测定土样在模拟围压条件下抗剪强度的环向气压式剪切盒三向受压直剪仪。

背景技术

工程边坡的破坏大多数是由剪切破坏引起的，准确把握岩土体强度特性是岩土体及边坡稳定性分析的关键。在测定土体强度的各种试验方法中，室内直剪试验因其操作简单，费用低廉而被广泛应用。

直剪试验是以Coulomb理论为理论基础发展而来的，是最早且最直接测定岩土体抗剪强度的试验方法。直剪试验测定的抗剪强度是在不同压力条件下，其一部分土体对另外一部分土体滑动时所具有的抵抗剪切的极限强度，可分为应力控制式和应变控制式两种，应力控制式是对试件施加恒定的水平剪切，测定其相应剪切位移，用于蠕变试验，测定土的长期强度；应变控制式直剪试验则是按恒定剪切速率剪切，测定其相应的水平剪应力，用于测定土的常规剪切强度。

目前实验室内常见直剪仪的剪切盒的形状和大小均为固定，剪切过程中通过施加不同的垂直压力，然后施加水平剪切力进行剪切，进而求得抗剪强度参数，但其未考虑土在地下的三维受力状态，故其所求得参数并不能真实反映出土样的力学指标。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种环向气压式剪切盒三向受压直剪仪，用以解决传统直剪仪在剪切试验中不能真实反映和有效测量土样在三维应力状态下的力学参数的问题。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

一种环向气压式剪切盒三向受压直剪仪，包括直剪仪，所述的直剪仪的剪切盒包括下盒体以及可拆卸地设置在下盒体上方的上盒体，其中，上盒体、下盒体中均开设有用于放置试件的试件槽，在上盒体的试件槽、下盒体的试件槽中分别设置有加压囊，所述的加压囊分别与充气装置连接；当通过充气装置向加压囊中充气时，加压囊膨胀。

进一步地，所述的试件槽为贯穿上盒体、下盒体顶面和底面的通槽，所述的通槽内壁上开设有安装槽，所述的加压囊设置于所述的安装槽中。

进一步地，所述的安装槽沿圆周方向开设在所述通槽的内壁上。

进一步地，所述的上盒体的顶部设置有顶板，顶板上开设有与上盒体上试件槽连通的加压孔。

进一步地，所述的充气装置采用空压机，所述的上盒体、下盒体上分别安装有进气阀，所述两个进气阀的一端分别与所述上盒体、下盒体上的加压囊连接，所述两个进气阀的另一端分别通过进气管与所述空压机连接，进气管上安装有压力表。

进一步地，所述的加压囊包括顶模、底模以及侧模，其中，顶模和底模均为圆环形结构，侧模为筒形结构，顶模、底模的外圆连接在所述安装槽的内壁上，顶模、底模的内圆分别连接所述侧模的上边缘、下边缘。

进一步地，所述的直剪仪还包括移动台、水平驱动装置、水平检测装置以及竖直加压装置，所述的移动台的底部装有滚轮，移动台的顶部开设有储水槽，储水槽中设置有固定槽，所述的下盒体可拆卸地安装在固定槽中；

所述的水平驱动装置与所述的移动台连接，所述的水平检测装置与上盒体连接，且水平驱动装置、水平检测装置位于移动台的异侧；所述的竖直加压装置位于剪切盒的上方。

进一步地，所述的水平检测装置包括水平位移计以及测力计，所述的水平驱动装置包括直线驱动机构以及手轮。