[发明专利]一种不同围压条件下侧向变形测量方法

摘要

本发明涉及一种不同围压条件下的侧向变形测量方法，属于土工模型技术领域，其IPC分类号为E02B 1/02，E02D 33/00。本发明的测量方法，利用左右引伸杆及其他辅助装置，使侧向变形测量系统测量方向与竖向加载方向正交，可以有效消除竖直方向与水平方向间的影响，提高测量精度，实现了试样无论是在固结过程还是在竖向加载过程，试样压缩变形过程中各测量点始终为同一点，克服传统测量的缺陷。本发明的测量不但可以直接测量圆柱形试样侧向变形，而且也可以直接测量长方体试样的侧向变形，克服采用常规方法间接求得侧向变形的不足。

主权项

1.一种不同围压条件下侧向变形测量方法，其特征在于，包括以下步骤：一、试验准备(1)检查大型三轴试验装置压力室内外所有的管路，应保证管路通畅，阀门关闭自如，封闭的水、气系统在施加最大围压的情况下应无漏水、漏气现象；(2)试验所用的橡皮膜(13)应保证完好，无破损；(3)检查试验使用的围压压力表、轴向压力传感器和轴向位移传感器，保证处于正常工作状态；二、试样安放(1)制备长方体试样(20)，试样(20)四个侧面外观应无缺陷，顶面和底面平整，测量试样(20)的实际长度、宽度和高度；(2)利用成模筒将橡皮膜(13)安装到试样(20)上，用毛刷抚平橡皮膜(13)；(3)将套有橡皮膜(13)的试样(20)安放到底座(17)的长方形平台上，然后将上帽(18)的长方形平台面与试样(20)的顶面对齐；绑扎橡皮膜(13)使其上下两端分别与上帽(18)和底座(17)贴紧，以防止施加围压时向橡皮膜(13)内渗气；将试样(20)抽真空，使橡皮膜(13)紧贴在试样(20)表面，并检查绑扎位置处是否漏气；三、安装侧向变形测量系统侧向变形测量系统由测量装置和辅助装置组成，所述测量装置包括电阻应变式引伸计(2)、右引伸杆(3)、左引伸杆(4)、限位杆(5)和导向杆(6)，所述辅助装置包括定位柱(8)、定位块(9)、椭圆形橡胶块(11)、固定板(12)、支撑柱(14)、悬挑杆(15)和吊绳(16)；所述右引伸杆(3)和左引伸杆(4)为铝合金材料，断面为L形；所述限位杆(5)、导向杆(6)和定位柱(8)为不锈钢材质；所述固定板(12)的材质为合金钢镀铬；所述定位块(9)为直径25mm、高度5mm的圆柱，圆柱上表面中心处设有深度3mm、直径2.5mm的定位孔，圆柱侧面设有两个5mm深的螺孔，两螺孔之间成90°夹角，在每个螺孔上固定有螺钉(10)；所述支撑柱(14)的不同高度位置处设有直径2.5mm、深30mm的圆孔；所述悬挑杆(15)直径为2mm，长度18cm，所述悬挑杆一端插入所述支撑柱(14)的所述圆孔中，使其固定在所述支撑柱(14)上，另一端刻有凹槽；所述吊绳(16)上端系在所述凹槽内，下端系在所述限位杆(5)的中间，用于悬吊所述测量装置；具体安装步骤为：(1)在试样(20)的两个相对的侧面上各确定一个粘贴位置，利用粘贴剂将两块椭圆形橡胶块(11)分别粘贴到两个粘贴位置处的橡皮膜(13)上，然后，利用粘贴剂将两个定位块(9)分别粘贴到两块所述椭圆形橡胶块(11)上，并使两个定位块(9)上的定位孔处于相对位置；在所述定位块(9)的两个螺孔内分别安装螺钉(10)；(2)电阻应变式引伸计(2)通过导向杆(6)与左引伸杆(4)和右引伸杆(3)的后端部连接，所述左引伸杆(4)和右引伸杆(3)的前端部分别与一个固定板(12)固定连接，所述限位杆(5)设置在所述左引伸杆(4)和右引伸杆(3)靠近后端部处；在所述两个固定板(12)上分别固定连接一个定位柱(8)，将所述两个定位柱(8)分别安放到两个相对的侧面上的定位孔内，用橡皮筋将所述两个螺钉(10)和所述固定板(12)缠绕在一起并拉紧，使所述固定板(12)和所述定位块(9)之间不发生相对位移；(3)将支撑柱(14)的下端固定在基座上，调整吊绳(16)的长度，使所述左引伸杆(4)和右引伸杆(3)处于水平状态；(4)重复上面操作，在两个相对的侧面的上、中、下三个位置处各安装一个测量装置，在另两个相对的侧面的上、中、下三个位置处也各安装一个测量装置，并保证六个测量装置互不影响；(5)将测量装置上的数据线(1)连接到数据采集系统，检查测量装置是否处于正常状态，并将初始位移值归零；四、施加围压安装压力罩，施加围压，进行大型三轴试验，测量试样(20)的侧向变形。