[发明专利]一种侧限应力条件下地基土体实际泊松比测量装置及方法

权利要求书

1.一种侧限应力条件下地基土体实际泊松比测量装置，其特征在于：包括底座、反力架、载荷施加油缸、土体试样侧限盒及微型土压力计，所述反力架固定安装在底座上，所述载荷施加油缸竖直吊装在反力架顶部，载荷施加油缸的活塞杆朝下设置，在载荷施加油缸的活塞杆端部安装有压力传感器；所述土体试样侧限盒采用圆柱筒形结构，在所述底座上表面开设有侧限盒插槽，土体试样侧限盒竖直插装在侧限盒插槽中，土体试样侧限盒位于载荷施加油缸正下方，土体试样侧限盒与载荷施加油缸的中轴线相重合；所述微型土压力计数量若干，若干微型土压力计沿周向均布安装在土体试样侧限盒的内表面。

2.根据权利要求1所述的一种侧限应力条件下地基土体实际泊松比测量装置，其特征在于：所述土体试样侧限盒的一端筒口设有刃口倒角结构，土体试样侧限盒的另一端筒口无刃口倒角结构，土体试样侧限盒无刃口倒角结构一侧的筒口插装在侧限盒插槽中，土体试样侧限盒的直径等于侧限盒插槽的外径。

3.根据权利要求1所述的一种侧限应力条件下地基土体实际泊松比测量装置，其特征在于：所述土体试样侧限盒内部用于填装土体试样，土体试样与微型土压力计直接接触，在土体试样上表面依次设置有垫片和传力垫块，垫片的直径等于土体试样侧限盒的内径。

4.根据权利要求1所述的一种侧限应力条件下地基土体实际泊松比测量装置，其特征在于：所述压力传感器连接有压力数显表，通过压力数显表直接读取由压力传感器采集的轴向载荷数据。

5.根据权利要求1所述的一种侧限应力条件下地基土体实际泊松比测量装置，其特征在于：所述微型土压力计连接有应变式应力测试分析仪，通过应变式应力测试分析仪直接读取由微型土压力计采集的土压力数据。

6.一种侧限应力条件下地基土体实际泊松比测量方法，采用了权利要求1所述的侧限应力条件下地基土体实际泊松比测量装置，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：制备地基土体试样

先通过岩土工程勘察方式获取地基土体，再根据行业内的土工试验规程标准直接在土体试样侧限盒中制备出土体试样；

步骤二：将制备有土体试样的土体试样侧限盒插装到底座上表面的侧限盒插槽中，完成试样安装；

步骤三：根据地基土体在原位采样位置点处的实际轴向载荷值的大小和特点，先计算出原位采样位置点处的上覆土体自重应力和工程载荷引起的附加应力，再将二者相加并除以实际载荷施加面积，即可获得需要载荷施加油缸施加的载荷力；

步骤四：在土体试样上表面依次放置上垫片和传力垫块，同时将压力传感器安装到载荷施加油缸的活塞杆端部；

步骤五：启动载荷施加油缸，使载荷施加油缸的活塞杆向下伸出，直到压力传感器顶靠在传力垫块上，然后通过载荷施加油缸匀速施加载荷力，通过压力传感器实时采集载荷力数据，并通过压力数显表实时监视载荷力的数值变化，直到载荷力数值达到步骤三中的载荷力计算值；

步骤六：通过微型土压力计实时采集土体试样的侧向土压力数据，并通过应变式应力测试分析仪实时监侧向土压力的数值变化，直到所有的侧向土压力数值均达到稳定，此时记录下稳定后的侧向土压力数值，并求取平均值；

步骤七：根据公式μ＝σ_侧/(σ_侧+σ_荷)计算出侧限应力条件下地基土体实际泊松比，式中，μ为侧限应力条件下地基土体实际泊松比，σ_侧为侧向土压力数值的平均值，σ_荷为载荷力数值；

步骤八：重复步骤一至步骤七，获取其他原位采样位置点的地基土体实际泊松比。