[发明专利]一种适用于变尺寸裂隙土的直剪试验装置

说明书

本发明公开一种适用于变尺寸裂隙土的直剪试验装置，包括：框架，框架包括底板以及固接于底板顶面上的支架；剪切盒单元包括上剪切盒、下剪切盒以及不同尺寸的多种环套；加载单元的数量为两个，任一加载单元固接于支架的顶端，用于施加固结压力，另一加载单元固接于底板的顶面，用于施加剪切应力；量测单元包括第一压应力传感器、第二压应力传感器以及电子百分表，第一压应力传感器、第二压应力传感器分别与电子百分表电性连接，本装置可实现现场的变尺寸的直剪试验，具有便携、变尺寸的特点，可直接带到现场进行直剪试验，避免运输扰动，由此得到的黏聚力和内摩擦角的值更贴近实际情况。同时设计了配套的取样装置，方便进行现场取样。

技术领域

本发明涉及试样尺寸大小变化的裂隙土的强度测试技术领域，特别是涉及一种适用于变尺寸裂隙土的直剪试验装置。

背景技术

裂隙土属于一种特殊土，广泛分布于南方地区。在干湿循环的作用下，裂隙土会发生湿胀干缩现象，形成大量的宏观和微观裂隙，这种裂隙会显著增加土体的渗透性并且降低土体强度，增加滑坡的风险。因此，评估裂隙土的强度规律是分析裂隙土边坡稳定性的重要条件。

在试验中，试样必须是代表土体特性的典型特征单元，必须保证是均匀的，并且具有代表性。因此，这对于试样大小的选择尤为重要。对于裂隙土而言，由于其裂隙比较发育，选择的试样代表必然包括裂隙，因此试样大小的选择便格外重要。试样尺寸大小选择较小，包括裂隙较少，直剪测试强度会偏高；而选择试样尺寸过大，则测试成本提高，不够方便。因此，对于不同的裂隙土体选择合理的试样尺寸便具有重要意义。

目前，裂隙土的直剪强度试验尺寸仍为固定尺寸，没有考虑试样大小的影响，进而导致无法准确测试裂隙土中不同试样尺寸的直剪强度，严重阻碍了对裂隙土的强度规律研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于变尺寸裂隙土的直剪试验装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够测试裂隙土中不同试样尺寸的直剪强度，选择合理的试样尺寸，研究裂隙土的强度规律。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种适用于变尺寸裂隙土的直剪试验装置，包括：框架，所述框架包括底板以及固接于所述底板顶面上的支架；剪切盒单元，所述剪切盒单元包括上剪切盒、下剪切盒以及不同尺寸的多种环套，所述环套分别置于所述上剪切盒和所述下剪切盒内，所述上剪切盒和所述下剪切盒置于所述支架内，所述上剪切盒和所述下剪切盒由上而下相互接触，且所述下剪切盒与所述底板滑动连接；加载单元，所述加载单元的数量为两个，任一所述加载单元固接于所述支架的顶端，用于施加固结压力，另一所述加载单元固接于所述底板的顶面，用于施加剪切应力；量测单元，所述量测单元包括第一压应力传感器、第二压应力传感器以及电子百分表，所述第一压应力传感器、第二压应力传感器分别与所述电子百分表电性连接，位于所述支架上的所述加载单元与所述上剪切盒之间设有所述第一压应力传感器，所述第一压应力传感器的底端固接有传力帽，所述传力帽与所述支架滑动连接，所述第二压应力传感器和所述电子百分表均设置于所述底板上，且位于所述底板远离所述加载单元的一侧，所述第二压应力传感器的测量端朝向所述上剪切盒的侧壁，所述电子百分表的测量端朝向所述下剪切盒的侧壁。

优选的，所述底板上固定安装有多个平衡螺丝，且所述底板的顶面上固定有第一水平仪。

优选的，所述底板的顶面上固接有滑轨，所述滑轨位于所述支架内，且所述下剪切盒与所述滑轨滑动连接。

优选的，位于所述支架上的所述加载单元的输出端与所述第一压应力传感器位于同一直线上。

优选的，所述传力帽位于所述上剪切盒的顶部，所述传力帽的尺寸与所述环套的尺寸相适配。

优选的，所述加载单元主要由电控推进器构成。