[发明专利]一种根土复合体轴向抗剪强度测量装置及方法

权利要求书

1.一种根土复合体轴向抗剪强度测量装置，其特征在于：包括电子万能试验机、剪切刀具与土壤围压模拟装置；剪切刀具与电子万能试验机相连，土壤围压模拟装置位于剪切刀具下方；根土复合体放置在土壤围压模拟装置液压囊的内腔，土壤围压模拟装置在根土复合体周围提供与实际土压等值的围压；电子万能试验机带动剪切刀具对根土复合体实施轴向剪切，测量剪切力。

2.根据权利要求1所述的一种根土复合体轴向抗剪强度测量装置，其特征在于：所述剪切刀具的刀片为圆弧剪切刃的直剪刀片，剪切刀具的刀柄通过螺纹与试验机卡具相连。

3.根据权利要求1所述的一种根土复合体轴向抗剪强度测量装置，其特征在于：所述土壤围压模拟装置包括底座、承囊筒、液压囊、液压表、承压管、气压室、气压阀与气泵；承囊筒固定在底座上，液压囊放置在承囊筒内，承压管通过连接管与液压囊相连，液压表安装在连接管上；气压室通过连接管与气泵相连，气压阀安装在连接管上。

4.根据权利要求3所述的一种根土复合体轴向抗剪强度测量装置，其特征在于：所述承囊筒为筒形，一端固定在底座上，另一端设有封面，封面上设有开口。

5.根据权利要求3所述的一种根土复合体轴向抗剪强度测量装置，其特征在于：所述液压囊为口字形腔体结构，内部中空，液体放置在中空的腔体内。

6.根据权利要求3所述的一种根土复合体轴向抗剪强度测量装置，其特征在于：所述承压管为圆柱体，采用橡胶材料制作。

7.根据权利要求3所述的一种根土复合体轴向抗剪强度测量装置，其特征在于：所述气压室为圆柱体，内部存储压缩气体。

8.一种基于权利要求1所述装置的根土复合体轴向抗剪强度测量方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)在玉米根茬地中挖取根土复合体，其结构为长方体，同时测量土壤的土压，记为P₀。

2)剪切刀具通过刀柄的螺纹与电子万能试验机的卡具安装螺纹孔连接；

3)根土复合体放置于土壤围压模拟装置的液压囊内腔；

4)气压阀开启；

5)气泵向气压室内充入压缩气体；气压室内压力增大，挤压承压管，以液体为传递压力能的介质，使液压囊内的压强增大；

6)液压管路上的液压表的数值达到P₀时，关停气泵，并将气压阀处于关闭状态，以保证气压室内的压力保持恒定值P₀；

7)电子万能试验机对根土复合体进行剪切试验，测量剪切应力。