[发明专利]一种可进行饱和、固结并可考虑温度效应的多功能界面剪切装置

权利要求书

1.一种可进行饱和、固结并可考虑温度效应的多功能界面剪切装置，其特征在于，包括剪切装置主体，可移动反压室，加载和测量系统和可拆卸温度模块；

所述剪切装置主体包括基座(106)、底座槽(104)、与底座槽(104)固定连接的支撑臂(103)、可沿支撑臂(103)上下运动的可升降土盒(101)、以及可拆卸剪切板(111)；所述的可升降土盒(101)上下敞口；所述的可拆卸剪切板(111)安装于底座槽(104)中，与可升降土盒(101)形成的空间用于容纳试验土体，试验土体上设有透水石(206)；所述底座槽(104)贴近可升降土盒(101)内侧的位置开有滤纸槽(112)，所述滤纸槽(112)内插有滤纸条(110)，所述滤纸条(110)与可升降土盒(101)内壁紧贴，用于保证试验土体在固结时进行排水，同时又可以避免细粒土固结时的漏浆问题；所述基座(106)上设有水平滑轨(109)，所述底座槽(104)通过水平滑轨(109)安装于基座(106)上并可在水平滑轨(109)上水平移动；所述的基座(106)上设有止水带(105)；

所述可移动反压室包括压力室(201)以及设于压力室(201)上部的法向加载板(204)；所述法向加载板(204)置于所述透水石(206)上；所述压力室(201)套设于剪切装置主体的外侧，其底部贯通，压力室(201)的底端与所述止水带(105)直接接触，从而包裹剪切装置主体形成密封环境；所述压力室(201)上开有气压平衡口(203)，所述压力室(201)上设有GDS体积控制器(304)，在需要反压的试验中通过GDS体积控制器(304)提供反压环境，从而对试验土体进行反压饱和，以达到较高的饱和度，或者用于模拟特定的水深环境；

所述加载和测量系统用于对试验土体进行力和位移的控制及记录；

所述可拆卸温度模块包括通水铜管(401)、高精度温度传感器(402)、温度调控系统(403)；所述通水铜管(401)设于底座槽(104)中，用于对可拆卸剪切板(111)进行温度控制，从而使界面达到特定温度；所述通水铜管(401)通过进水口和出水口与高精度温度传感器(402)和温度调控系统(403)相连。

2.根据权利要求1所述的一种可进行饱和、固结并可考虑温度效应的多功能界面剪切装置，其特征在于，所述滤纸条(110)的下边位于滤纸槽(112)内，其上边紧贴可升降土盒(101)内侧。

3.根据权利要求1所述的一种可进行饱和、固结并可考虑温度效应的多功能界面剪切装置，其特征在于，所述支撑臂(103)上设有升降滑轨(102)，所述可升降土盒(101)设于升降滑轨(102)上，可以上下移动并可在所需高度处进行固定。

4.根据权利要求1所述的一种可进行饱和、固结并可考虑温度效应的多功能界面剪切装置，其特征在于，所述基座(106)底部开有注水口(107)，所述法向加载板(204)上开有排水孔(205)。

5.根据权利要求1所述的一种可进行饱和、固结并可考虑温度效应的多功能界面剪切装置，其特征在于，所述加载和测量系统包括法向伺服加载系统(301)、轴力传感器(302)、竖向位移传感器(303)、孔压计(305)、弯曲元(306)、切向液压伺服加载系统(307)和微距相机(308)；所述法向伺服加载系统(301)设于可移动反压室顶部，与法向加载板(204)相连；所述的轴力传感器(302)和竖向位移传感器(303)设于法向伺服加载系统(301)和法向加载板(204)之间；所述孔压计(305)安装于底座槽(104)内，用于测量界面的孔隙水压力；所述弯曲元(306)位于可升降土盒(101)的底部，随着剪切位移的进行，用来测量和分析剪切模量变化；所述切向液压伺服加载系统(307)设于底座槽(104)内用于对底座槽进行加载；所述的微距相机(308)设于压力室(201)外侧，用于对剪切过程进行记录。

6.根据权利要求5所述的一种可进行饱和、固结并可考虑温度效应的多功能界面剪切装置，其特征在于，在所述压力室(201)上微距相机(308)所对的位置采用透明材料。