[实用新型]一种加筋土单元体平面应变试验装置

说明书

本实用新型公开了一种加筋土单元体平面应变试验装置，它包括试验箱，所述试验箱的顶部配合安装有用于加载的轴向加载装置；所述试验箱的内部设置有用于施加围压的侧向围压加载装置；所述侧向围压加载装置与围压调节装置，所述轴向加载装置和围压调节装置都与控制装置相连；所述试验箱配合安装有变形测量装置，所述变形测量装置与数据采集系统相连。可替代现有的大型三轴试验装置，获得加筋土单元体在平面应变条件下的应力应变特性，试验结果能直接用于对加筋土结构力学特性的分析，不需要经过变换。

技术领域

本实用新型属于岩土工程技术领域，尤其是涉及一种用于加固混凝土面板堆石坝软弱地基结构及施工方法。

背景技术

在研究土工合成材料加筋土结构（比如加筋土边坡、加筋土挡墙、加筋土桥台等）的力学特性时，常常会做一些单元体试验以标定建立的数值模型。目前常采用直径为300mm，高度为600mm的圆柱形加筋土单元体在不同围压条件下进行大型三轴试验，以获得加筋土单元体的应力应变曲线等信息。然而，对于土工合成材料加筋土结构，通常认为其在宽度方向上不发生变形，将其简化为平面应变状态进行研究，在该状态下对加筋土单元体的力学特性进行测试，而非三轴条件下，更能准确的分析加筋土结构的力学特性，但目前缺乏在平面应变条件下测试加筋土单元体力学特性的大型试验装置。

现有技术采用三轴试验的方式对加筋土单元体的力学特性进行测试，允许加筋土单元体在其径向上发生变形，但土工合成材料加筋土结构，比如加筋土边坡、加筋土挡墙、加筋土桥台等，均可认为其在宽度方向不发生变形，符合平面应变状态的假定，并且在室内研究土工合成材料加筋土结构力学特性时，经常按比例缩尺在平面应变条件下进行模型试验。采用大型三轴的试验方式不如在平面应变条件下对加筋土单元体的力学特性测试的更加准确，同时在三轴条件下得到的测试结果用于数值分析或模型试验，需要经过理论经验公式进行相应变换，会降低试验结果的精度，而在平面应变条件下得到的测试结果可直接使用，不需要经过另外变换。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种加筋土单元体平面应变试验装置，可替代现有的大型三轴试验装置，获得加筋土单元体在平面应变条件下的应力应变特性，试验结果能直接用于对加筋土结构力学特性的分析，不需要经过变换。

为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种加筋土单元体平面应变试验装置，它包括试验箱，所述试验箱的顶部配合安装有用于加载的轴向加载装置；所述试验箱的内部设置有用于施加围压的侧向围压加载装置；所述侧向围压加载装置与围压调节装置，所述轴向加载装置和围压调节装置都与控制装置相连；

所述试验箱配合安装有变形测量装置，所述变形测量装置与数据采集系统相连。

所述试验箱包括底座，所述底座的顶部四角分别固定安装有支撑梁，所述支撑梁的下部和底座之间分别固定安装有刚性面板，并将支撑梁下部空间围成矩形箱体；其中位于正面的刚性面板采用透明有机玻璃面板。

所述试验箱的四个侧面均固定安装有刚性横肋，且所述刚性面板均采用可拆卸的插装安装方式。

所述轴向加载装置包括固定在试验箱的支撑梁顶部的反力架，所述反力架的底端倒置安装有液压缸，所述液压缸的底端与设置在试样顶部的刚性承压板相配合，并将轴向加载力传递到筋土单元体表面进行加载。

所述液压缸上连接有液压油进口连接管和液压油出口连接管，所述液压油进口连接管和液压油出口连接管通过换向阀组与液压泵站相连；所述换向阀组和液压泵站与控制装置相连，所述控制装置通过程序实现现对加载/卸载的精准控制。

所述侧向围压加载装置包括设置在试验箱内部，并位于试样两侧的气囊，所述气囊通过气囊连接管与用于储存高压气体的钢化玻璃管相连，所述钢化玻璃管上安装有围压调节装置。