[实用新型]一种用于接触面各向异性直剪试验装置

说明书

本实用新型公开了一种用于接触面各向异性直剪试验装置，包括上剪切盒、下剪切盒和底盘，所述上剪切盒、下剪切盒和底盘从上至下依次设置；所述上剪切盒内设有用于容纳土体的第一腔体，所述下剪切盒内设有用于容纳结构物试块的第二腔体，所述第二腔体与第一腔体相通，所述第一腔体与第二腔体的横截面面积之比为1：(1.05～5)；所述结构物试块与第二腔体相适配，所述结构物试块的顶面设有角度指示部；所述底盘上设有角度标示刻度线，所述角度指示部与角度标示刻度线联合指示直剪试验角度。本实用新型试验方便快捷，试验结果的准确性高。

技术领域

本实用新型涉及岩土工程室内试验技术领域，尤其涉及一种用于接触面各向异性直剪试验装置。

背景技术

在岩土工程领域中，对土体及与之接触的不同结构物(如桩、挡土墙、锚杆等)进行相互作用分析时，需要合理选用土体与特定结构物的接触面力学参数。

目前，直剪试验是进行土体与结构物接触面力学参数测试的最为常用的室内试验方法。现有的接触面直剪仪大多是在常规土体直剪仪的基础上进行改进而来，通过将下剪切盒替换为不同的结构物试块，从而进行土体与不同结构物间的接触面剪切试验研究。

然而，现有的接触面直剪仪存在以下缺点：

(1)上部土体与结构物间的相对剪切位移过大时会造成盒内土体颗粒的漏出，对试验结果造成影响；

(2)现有的上、下剪切盒在剪切过程中土体与结构物间发生相对错动后会导致土体与结构物的实际接触面积减小，在所施加的法向载荷不变的情况下会造成接触面法向应力的增加，同时在计算接触面剪切力时也需要进行面积修正；

(3)粗糙度作为影响接触面力学特性的重要因素，现有仪器在进行接触面粗糙度各向异性研究时，需要在完成一个剪切方向的剪切试验后，将结构物试块取出，人为旋转一定角度后重新装入下剪切盒，整个试验过程较为繁琐，且无法精确地确定角度，因而无法对接触面的粗糙度各向异性进行定量分析。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种用于接触面各向异性直剪试验装置，其试验方便快捷，试验结果的准确性高。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于接触面各向异性直剪试验装置，包括上剪切盒、下剪切盒和底盘，所述上剪切盒、下剪切盒和底盘从上至下依次设置；

所述上剪切盒内设有用于容纳土体的第一腔体，所述下剪切盒内设有用于容纳结构物试块的第二腔体，所述第二腔体与第一腔体相通，所述第一腔体与第二腔体的横截面面积之比为1：(1.05～5)；

所述结构物试块与第二腔体相适配，所述结构物试块的顶面设有角度指示部；

所述底盘上设有角度标示刻度线，所述角度指示部与角度标示刻度线联合指示直剪试验角度。

作为上述方案的改进，所述第一腔体与第二腔体的横截面面积之比为1：(1.1～2)。

作为上述方案的改进，所述角度指示部设有指示条。

作为上述方案的改进，所述指示条为形成于所述结构物试块顶面的凹槽和/或凸条。

作为上述方案的改进，所述指示条平行设置为多组。

作为上述方案的改进，所述指示条的横截面为锯齿形或长条形。

作为上述方案的改进，所述结构物试块的顶面与下剪切盒的顶部齐平。

作为上述方案的改进，所述结构物试块与下剪切盒固定。

作为上述方案的改进，所述第二腔体的内壁设有若干组定位条，所述结构物试块的侧壁设有与定位条相适配的定位槽，所述定位槽与定位条相卡接。