[发明专利]用于多尺寸粗粒土常规三轴试验的装置及其使用方法

权利要求书

1.一种用于多尺寸粗粒土常规三轴试验的装置，其特征是，包括圆柱形底座，所述底座上自下至上同心连接有第一基座、第二基座、第三基座、第四基座和第五基座，所述基座均为圆柱形，且直径自下至上依次减小，底座和基座之间通过螺栓固定，所述底座的侧面设有四个阀门，分别为围压进/出水孔阀门、上排水孔阀门、下排水孔阀门和围压监测表阀门，所述围压进/出水孔阀门连接底座内部的围压进/出水孔并设置在底座右侧，其余三个阀门之间互相间隔并在底座左侧与围压进/出水孔阀门沿底座轴心对称位置。

2.如权利要求1所述的用于多尺寸粗粒土常规三轴试验的装置，其特征是，所述下排水孔阀门连接底座内部的下排水孔，下排水孔为L型，一端位于底座中轴线处，在底座顶部上面开口，另一端与下排水孔阀门连接。

3.如权利要求1所述的用于多尺寸粗粒土常规三轴试验的装置，其特征是，所述围压进/出水孔为L型，一端与围压进/出水孔阀门连接，另一端在底座顶部上面设有一开口即为压力室进水口。

4.如权利要求1所述的用于多尺寸粗粒土常规三轴试验的装置，其特征是，所述底座顶部上面靠近下排水孔阀门处开有压力室围压口和上排水管连接口，所述上排水管连接口与上排水孔阀门所在的空腔连通。

5.如权利要求1所述的用于多尺寸粗粒土常规三轴试验的装置，其特征是，所述每个基座中心有一个排水孔洞，排水孔洞在底座处与底座内部的下排水孔连接，基座相邻处对排水孔洞做止水处理。

6.如权利要求1所述的用于多尺寸粗粒土常规三轴试验的装置，其特征是，所述相邻基座的螺栓为错位安装，且螺栓不贯通基座，相邻基座之间和螺栓连接处均设有橡胶圈，防止在进行试验时连接处漏水。

7.如权利要求1所述的用于多尺寸粗粒土常规三轴试验的装置，其特征是，所述基座可自上至下依次拆卸使用，以保证配适不同尺寸的试样进行试验。

8.如权利要求1所述的用于多尺寸粗粒土常规三轴试验的装置，其特征是，所述装置上端连接试样，试样上端连接有试样帽，试样帽开有上排水口，上排水口通过排水管道与上排水管连接口进行连接。

9.如权利要求8所述的用于多尺寸粗粒土常规三轴试验的装置，其特征是，所述试样帽分别有与五个基座对应的五个尺寸，其中第一基座和第二基座使用的试样帽为类圆台形，上排水口设置在侧面；其他基座使用的试样帽均为圆柱形，上排水口设置在顶面。

10.利用权利要求1所述用于多尺寸粗粒土常规三轴试验的装置的使用方法，其特征是，包括以下步骤：

1）配置一定量所需要的试样料，试样料经压密后即为试样；

2）将橡皮膜套入并固定在三轴试验底盘底座上并连接相应的传感器；

3）根据《GB/T 50123-2019土工试验方法标准》,套入成样桶，排出橡皮膜与成样桶壁之间的空气后，放入下透水石，进行分层装样待试样装好后放入上透水石；盖上试样帽并连接试样帽旁的上排水孔与底盘上的上排水管连接孔；

4）将底盘周围螺栓与压力室通过螺栓连接，且连接前压力室与底盘接缝处以及螺栓连接处套上密封圈，并调整好传感器连接到计算机；

5）打开下排水孔阀门，先通过排水管道将试样进行饱和，待底部上排水孔阀门有水且无气泡排出时，说明试样已经饱和，并按照《GB/T 50123-2019土工试验方法标准》要求通过围压进/出水孔阀门对围压室施加围压，并利用外设加压装置进行压应力预定值的加载；

6）测量排水量；并对试样进行常规三轴试验；

7）试样完成后，拆除第五基座，换上150mm直径的橡皮膜以及与直径匹配的试样帽；

8）重复步骤1）至步骤7），每组试验依次自上至下拆除基座，进行不同尺寸的常规三轴试验。