[实用新型]一种根系抗剪测试的水平推剪仪

说明书

本申请涉及材料物理特性测量装置技术领域，尤其根系抗剪物理性质测试技术领域，公开了一种根系抗剪测试的水平推剪仪，包括：支撑组件，包括分别与根系土和剪切后壁接触的前挡板和后挡板；水平加载系统，连接前挡板和后挡板并推动前挡板沿远离后挡板的方向运动；侧向稳定系统，与前挡板可拆卸连接，包括可拆卸连接围合形成上下开口矩形盒体的四个钢板；测量系统，包括用于检测前挡板推力的压力传感器，用于检测前挡板位移量的位移传感器，以及将压力传感器和位移传感器数据采集转换并连接到终端控制设备的信号转化器。本申请利用前挡板前端侧向稳定系统的围合作用防止剪切过程中土体的体积膨胀和侧向偏移，保证检测数据的精确性。

技术领域

本申请涉及材料物理特性测量装置技术领域，尤其根系抗剪物理性质测试技术领域，具体涉及一种根系抗剪测试的水平推剪仪。

背景技术

植被固土是当前处理水土流失，防止滑坡、泥石流等自然灾害最好的方式，但由于不同的植被根系发达程度不同，固土能力不同，针对特定的地质条件应科学合理的选择植被，以使得植被的生长既符合当地的气候条件，同时又能达到最佳的固土能力，从而从根本上预防和解决山体滑坡、泥石流等灾害。

植被固土主要是依靠植被发达的根系与土壤之间的摩擦结合，使得土壤能够通过根系的摩擦结合而形成整体，大量的根系深入土壤深处使得土壤在相当深度内都具有良好的整体性，从而避免局部塌方、滑坡等。

根系的抗剪强度束缚于根系尺寸大，根系分布复杂等条件，目前还没有较好的测试方法。以往的根土复合体抗剪强度测试中，多采用室内三轴试验和直剪试验，其测试成本高，且无法衡量真实的根系结构和根系分布。因此，传统的根系抗剪强度测量具有较高的局限性。

实用新型内容

为了解决现有根系抗剪测量手段对浅层滑坡灾害勘查中存在的失真度高，成本高，不能准确反映不同植物根系的固土能力，从而无法人为的预判掌握山体塌方、滑坡，甚至泥石流发生的可能性，对自然灾害尽可能的规避等问题，本申请提供一种根系抗剪测试的水平推剪仪，其目的在于：能真实反映植物根系的抗剪能力和固土能力，从而对山体的剪切滑坡可能性进行科学评估提供可靠依据。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种根系抗剪测试的水平推剪仪，包括：支撑组件，包括分别与根系土和剪切后壁接触的前挡板和后挡板；水平加载系统，连接前挡板和后挡板并推动前挡板沿远离后挡板的方向运动；侧向稳定系统，与前挡板可拆卸连接，包括可拆卸连接围合形成上下开口矩形盒体的四个钢板；测量系统，包括用于检测前挡板推力的压力传感器，用于检测前挡板位移量的位移传感器，以及将压力传感器和位移传感器数据采集转换并连接到终端控制设备的信号转化器。

本方案的工作原理为将侧向稳定系统中的四个钢板围合在待检测的根系土外形成矩形盒内，保持后挡板的固定并利用水平加载系统推动前挡板进行剪切位移，压力传感器检测前挡板输出的推力，位移传感器检测前挡板的位移量，根据上述数据推算出根系土的抗剪强度。水平加载系统作为推动前挡板运动的动力输出端，采用现有技术中的液压或电动等技术均可实现。本方案的重点在于侧向稳定系统的设置，前挡板将推力通过矩形盒体传递至矩形盒体内的根系土，相对于直接用前挡板推动植物根系土的现有技术，能防止剪切过程中土体的体积膨胀和侧向偏移，从而保证检测数据的精确性。此外，侧向稳定系统中构成矩形盒体的钢板之间可拆卸连接，不但是基于其需要围合在植物根系土时便于操作，而且所有钢板之间均是可拆卸连接，便于在不使用推剪仪时进行收纳。同时，钢板与前挡板之间也采用可拆卸连接的方式，同样是便于将侧向稳定系统拆下单独收纳，还可以根据被检测根系土尺寸的不同使用大小不同的钢板，以适用于不同尺寸的根系土的抗剪强度测试，扩大本申请的适用范围。