[发明专利]一种应力控制式直剪仪

说明书

本发明涉及一种应力控制式直剪仪，属于岩土工程领域。本发明解决了工程实际中常采用应变控制式直剪仪而缺乏应力控制式直剪仪的数据，使工程实际中的数据更充分；解决了常规试验中由于砝码施加荷载所带来的误差，解决了常规试验中由于人工读数给试验带来的误差，减少试验工作量。通过本申请可提供工程实际大量可靠资料，大大减小了由于资料不充分给工程设计带来的设计缺陷。

技术领域

本发明涉及一种应力控制式直剪仪，属于岩土工程领域。

背景技术

直剪试验对同一种土（重度和含水量相同）通常至少取四个试样，一般分别在垂直压力（100、200、300、400kPa）作用下，施加水平力进行剪切，取得水平破坏时的剪应力，然后根据Coulomb强度理论确定土的抗剪强度指标（粘聚力和内摩擦角）。

直剪仪是土工试验中最常规的一种类实验设备，我国普遍采用的是应变控制式直剪仪。在常规的直剪试验土工测试技术中，采用砝码加载，而砝码的重量往往比较大，施加造成砝码时产生很大的惯性力，特别是像软土等对受力比较敏感的土采用砝码施加的瞬时荷载，往往会使试验结果造成不可避免的误差。在常规的直剪试验土工测试技术中采用人工读数来记录实验数据，人工读数常存在主观因素和客观因素带来的误差，且增加了工作量。

然而目前工程中剪切破坏往往使岩土体失稳，支护工程中主要控制岩土体剪切力和剪切位移的发展，因此，通过施加剪切力对岩土体进行试验，准确测定岩土体的抗剪强度参数在岩土工程建设中意义重大，应力控制式直剪仪在工程实际中也非常重要。

发明内容

本发明提供了一种应力控制式直剪仪，以解决工程实际中常采用应变控制式直剪仪而缺乏应力控制式直剪仪的数据，使工程实际中的数据更充分等。

本发明的技术方案是：一种应力控制式直剪仪，包括储水盒1、下剪切盒2、上剪切盒3、加压盖4、透水石5、传力杆6、条形刚体7、反力台8、水平受力横杆10、实验平台11、竖向荷载力传力杆12、竖向荷载加压横杆13、定滑轮14、竖向加荷系统受力组件16-1、水平加荷系统受力组件16-2、竖向加荷系统施力组件19-1和水平加荷系统施力组件19-2；

所述下剪切盒2和上剪切盒3上下开口，下剪切盒2安装在顶面开口的储水盒1中且与储水盒1为一体结构，上剪切盒3放置在下剪切盒2上，加压盖4嵌入上剪切盒3中，储水盒1、下剪切盒2、上剪切盒3和加压盖4形成的空间中从下住上依次放置透水石5、试样17、透水石5，透水石5与试样17接触的表面垫有滤纸或者不透水塑料膜，下剪切盒2的底部设有孔用于储水盒1中的水经透水石5渗入试样17中，储水盒1的顶面高于下剪切盒2的顶面用于储水盒1中的水进入试样17；

加压盖4的上端连接竖向荷载加压横杆13的中部底端，竖向荷载加压横杆13的两端分别通过竖向荷载力传力杆12经线性材料与竖向加荷系统受力组件16-1连接，竖向加荷系统受力组件16-1的下方设有固定在实验平台11一侧上的竖向加荷系统施力组件19-1；

储水盒1的一侧连接水平受力横杆10中部的一侧，水平受力横杆10的两端通过线性材料经固定在实验平台11末端的定滑轮14连接水平加荷系统受力组件16-2，水平加荷系统受力组件16-2的下方设有固定在实验平台11另一侧上的水平加荷系统施力组件19-2；

储水盒1的另一侧上方设有的传力杆6的一端与上剪切盒3的一侧连接，传力杆6的另一端与条形刚体7的一端连接，条形刚体7的另一端及底面与固定在实验平台11上的反力台8连接。

所述上剪切盒3放置在下剪切盒2上，通过固定销21插入上剪切盒3、下剪切盒2上的限位孔并拧紧使得上剪切盒3和下剪切盒2不产生相对位移。