[发明专利]一种测试膨胀土干湿循环作用下剪切强度的系统及方法

权利要求书

1.一种测试膨胀土干湿循环作用下剪切强度的系统，其特征在于，包括压力固结装置、调压装置、水体积测量装置，所述调压装置、水体积测量装置分别与压力固结装置相连；

其中，压力固结装置包括试样室、安装于试样室顶部的盖板、设于试样室的加载部件，在试样室内完成干湿循环后，所述加载部件及盖板更换为剪切强度测量装置，通过剪切强度测量装置进行剪切强度测试试验；

所述试样室包括第一底座、第二底座，第一底座上方设置陶土板，二者之间形成底座储水腔；第二底座设置于陶土板上方，第二底座上方设有用于固定试样的固结环；

所述剪切强度测量装置包括套筒，套筒一端安装固定卡盘，套筒内设有扭矩传递轴，所述扭矩传递轴一端连接加力器，另一端连接十字板头；套筒外侧滑动连接有密封盖，所述密封盖连接提拉杆；所述固定卡盘安装有柱形针，所述套筒侧面设置凹槽，密封盖与凹槽滑动连接；

所述加载部件包括第一加载轴、第二加载轴，第一加载轴一端连接增压气缸，另一端连接第二加载轴；第一加载轴连接压力传感器，第二加载轴连接位移传感器。

2.根据权利要求1所述的一种测试膨胀土干湿循环作用下剪切强度的系统，其特征在于，所述密封盖下方安装有探针式湿度传感器，套筒侧面设有用于固定密封盖的弹簧卡片。

3.根据权利要求1所述的一种测试膨胀土干湿循环作用下剪切强度的系统，其特征在于，所述加力器上方设置有测力仪表。

4.根据权利要求1所述的一种测试膨胀土干湿循环作用下剪切强度的系统，其特征在于，所述调压装置包括工况机箱、空气压缩机，工况机箱安装有调压阀，调压阀一端通过管路连接试样室，另一端连接三通接头；所述三通接头连接增压气缸和空气压缩机。

5.根据权利要求1所述的一种测试膨胀土干湿循环作用下剪切强度的系统，其特征在于，所述水体积测量装置包括分别与试样室的进水口、出水口连通的量筒，出水口与量筒之间连接的管路中连接集气瓶，所述集气瓶通过管路连接水平量管。

6.一种测试膨胀土干湿循环作用下剪切强度的方法，其特征在于，采用如权利要求1-5任一所述的系统，包括：

干湿循环过程：通过压力固结装置进行预固结；预固结完成后，将量管、集气瓶和水平量管内的水位重新调整到设定刻度，并记录读数；调节气压，保持预固结过程的竖向应力不变，记录并调整仪器的读数和参数，至竖向位移和水体积不再显著变化为止，土样达到吸力平衡状态；重复上述过程，可测土样干湿循环作用下体变曲线与土水特征曲线；

测试剪切强度过程：土样完成干湿循环后，拆卸压力固结装置中的加载部件及盖板，更换为剪切强度测量装置，剪切强度测量装置的固定卡盘柱形针压入试样内部，且顶盖与试样室的固定杆配合，将土样固定，保证剪切试验中土样不发生转动；将十字板头压入试样内部，启动加力器电机开展测试，土样转动时读出测力仪表最大扭矩值，测得土样干湿循环后剪切强度。