[实用新型]一种分层碾压路基各向剪切波速测试装置

说明书

本公开公开了一种分层碾压路基各向剪切波速测试装置，包括模型箱主体、模型箱支护和弯曲元固定单元，所述模型箱支护设置模型箱主体上，对框架式的模型箱主体进行防护，所述模型箱主体的若干板面上设置有用于固定弯曲元的弯曲元固定单元，通过各板面的弯曲元固定单元相互搭配形成不同的应力路径，实现剪切波速的三向测试；可实现不同压实度路基的制作成型，模拟路基土体多维度(特别是水平方向)、测试距离、上覆压力、水位下剪切波速的测量及力学特性的实时监视，评估地震水平荷载，施工扰动水平荷载等作用下，路基的动力性能。

技术领域

本公开涉及一种分层碾压路基各向剪切波速测试装置。

背景技术

路基压实是路基施工中最为重要的程序，在路基施工及后续的质量检测过程中，如何快速准确地确定土体相关性能指标，进而判断基础设施的服役状态，是目前大量交通基础设施投入运行后面临的主要问题。土体的剪切波速或小应变剪切模量可以有效地反映土体的工程特性与力学性能，它在建筑场地类别划分、地震荷载等动力作用下场地响应分析、饱和砂土液化判别和土体各向异性程度量化等各方面均得到了广泛的应用。利用剪切波速衡量路基土压实质量现在越来越成为一种路基质量控制的无损检测法。实际检测过程中，现场试验通常采用物探方法，室内试验通常采用共振柱或压电陶瓷弯曲元测试。但由于室内共振柱试验操作复杂，且测试精度受多方面因素影响，因而以弯曲元试验测试路基土剪切波速更为简单方便。

在路基施工及后续的检测维修过程中，针对路基土体的控制参数多为竖直方向上的参量，如压实度、回弹模量等，而对于路基土体水平方向上的施工效果及土体状态关注较少。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种分层碾压路基各向剪切波速测试装置，本公开可以实现土体多维度(特别是水平方向)、测试距离、上覆压力、水位下剪切波速的测量及力学特性的实时监视。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一种分层碾压路基各向剪切波速测试装置，包括模型箱主体、模型箱支护和弯曲元固定单元，所述模型箱支护设置模型箱主体上，对框架式的模型箱主体进行防护，所述模型箱主体的若干板面上设置有用于固定弯曲元的弯曲元固定单元，通过各板面的弯曲元固定单元相互搭配形成不同的应力路径，实现剪切波速的三向测试。

通过控制测试装置容纳的填料的质量、填料的密度等因素，利用弯曲元固定单元相互搭配形成不同的应力路径，可获得多维度的，不同压实度下的三向剪切波速。向内注水的话，还可以得到不同水位条件下的三向剪切波速，评价路基各向性能。

作为进一步的限定，所述模型箱主体设置于振动台上，跟随振动台的振动而运动。

配合振动台，能够施加不同振动频率和振动速度量级的扰动荷载，模拟地震荷载、施工扰动荷载等作用下，路基性能的演化，并实时测试三个方向剪切波速，通过剪切波速定量表征路基性能的演化，以评估路基动力性能。

作为进一步的限定，所述模型箱主体包括底板、前后两侧转动板和左右两侧板，所述前后两侧转动板和左右两侧板分别设置于底板的各个边上，形成立方体框架。

作为更进一步的限定，所述模型箱主体的前后两侧转动板和左右两侧板相同高度处、底板中心处设有矩形开孔，以安装弯曲元固定单元，其尺寸大于所用弯曲元器件；左右两侧板的一侧底部设置有进水阀，另一侧顶部设有排水阀。

设置进水阀和排水阀能够方便的控制水位条件。

作为更进一步的限定，所述模型箱主体左右两侧板通过硅胶粘接在底板上，其外部通过硅胶与框架粘接固定；前后两侧转动板与底板连接，前后两侧转动板与左右两侧板压紧，接触面位置采用硅胶密封；前后两侧转动板与底板和侧板接触面采用高弹性的密封胶，允许转动板沿着前后方向产生微小的弹性变形。

作为进一步的限定，所述模型箱支护由前后两侧的檩条和左右两侧的框架组成，固定于模型箱主体四面形成围护结构。