[发明专利]一种岩土静止侧压力模拟装置及有效应力计算方法

权利要求书

1.一种岩土有效应力计算方法，其特征在于：

有效应力计算公式如下：

σ′＝(σ-μu_w)(1-n)/(1-μ)

式中：

σ′—有效应力，(kpa)；

σ—总截面上的竖直总应力，(kpa)；

u_w—孔隙水压力(kPa)；

μ–给水度；

n–孔隙率。

2.一种岩土静止侧压力模拟装置，包括计量筒一、进液箱、实验筒、出液箱和计量筒二；

计量筒一和进液箱之间设置进液管路，进液管路包括低位管段和高位管段，低位管段上安装定量输送泵，高位管段上设置第一压力表和第一流量传感器；进液管路还与溢流管路连接，溢流管路上安装第一调压溢流阀；

实验筒设置在进液箱和出液箱之间，进液箱与实验筒之间设置上滤板，实验筒与出液箱之间设置下滤板；出液箱与计量筒二之间设置出液管路，出液管路上安装第二流量传感器、第二压力表和第二调压溢流阀；

其特征在于：

在进液箱的顶部设置支顶结构，支顶结构包括液压油缸和轴力计，轴力计设置在进液箱顶部，液压油缸的液压杆顶在轴力计上；在实验筒的侧面设置若干压力传感器。

3.根据权利要求2所述的一种岩土静止侧压力模拟装置，其特征在于，上滤板下方设置第一滤水布，第一滤水布与上滤板组成上过滤组件。

4.根据权利要求2或3所述的一种岩土静止侧压力模拟装置，其特征在于，下滤板上方设置第二滤水布，第二滤水布与下滤板组成下过滤组件。

5.根据权利要求2所述的一种岩土静止侧压力模拟装置，其特征在于，计量筒一下方设置有第一固定支撑架；出液箱下方设置有第二固定支撑架；计量筒二下方设置有第三固定支撑架。

6.根据权利要求2所述的一种岩土静止侧压力模拟装置，其特征在于，第二固定支撑架上设置有吊装平台，液压油缸倒立固定在吊装平台上。

7.根据权利要求2所述的一种岩土静止侧压力模拟装置，其特征在于，上滤板设置有若干上过水通道，上过水通道的截面积不小于上滤板截面积的40％。

8.根据权利要求2所述的一种岩土静止侧压力模拟装置，其特征在于，下滤板设置有若干下过水通道，下过水通道的截面积不小于下滤板截面积的40％。

9.根据权利要求2所述的一种岩土静止侧压力模拟装置，其特征在于，压力传感器受力面设置弹性橡胶垫，压力传感器通过螺栓安装到实验筒的侧面，压力传感器安装后，弹性橡胶垫位于压力传感器与实验筒之间。

10.根据权利要求2所述的一种岩土静止侧压力模拟装置，其特征在于，低位管段上还设置有第一调节阀；进液管路的高位管段上安装第三调节阀；进液管路的低位管段连接第一放液管路，第一放液管路上安装第二调节阀；出液管路还安装有第四调节阀。