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原文传递多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验装置及方法

专利名称：	多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验装置及方法
摘要：	本发明公开了一种多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验装置及方法，验证不同土石比模型在推剪破坏过程中力、位移及电阻率的响应特征，该试验装置包括模型池部分、加载机构和固定部分，其中，所述模型池部分包括框架、钢绞线和薄膜，钢绞线固定在前端敞口处，在框架的前端敞口处形成加载窗口，所述框架至于水平场地内且与其中一个固定部分接触；加载机构通过通过所述加载窗口作用于内部试样。并公开了应用该装置进行验证的试验方法。是一种具有广泛使用价值的科学模型，通过该装置及方法获得数据，具有广泛的适用性，且模型结构科学、合理，可以模拟冻土、降雨、外源震动等各种情况下的推剪力破坏情况，且能够取得良好的效果。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆交通大学
发明人：	王日升;汪魁;赵明阶;张欣;章传涛;李居铜;刘潘
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201811556228.3
公开号：	CN109855985A
代理机构：	济南帮友知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	王永建
分类号：	G01N3/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	400074 重庆市南岸区学府大道66号
主权项：	1.多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验装置，包括模型池部分、加载机构和固定部分，其特征在于，所述固定部分为两个且被固定于水平场地内，所述模型池部分包括框架、钢绞线及钢绞线锁具、绝缘塑料膜、滑膜和防渗膜，其中，所述框架的顶部和前端敞口，所述钢绞线的两端分别通过钢绞线锁具固定在前端敞口处，且在框架的前端敞口处形成加载窗口，所述框架至于水平场地内且与其中一个固定部分接触；在框架内部空间内自内壁向内依次设置绝缘塑料膜、滑膜和防渗膜，对框架、加载机构和试样进行隔离；所述加载机构包括加载力板、千斤顶和液压控制系统，其中，所述千斤顶一端通过垫块作用在加载力板上，另一端安装在另一个固定部分上，在加载力板和框架之间设置有两套与加载力顺向设置的直线导向组件；所述加载力板通过所述加载窗口作用于内部试样。 2.根据权利要求1所述的多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验装置，其特征在于，还可以包括一个顶部预应力加载机构，该预应力加载机构包括压板、定位块和顶紧螺栓、紧固螺钉，其中，该压板具有与试样水平面具有等宽度和等长度的轮廓，该压板置于试样的顶部且被定位块固定，在压板的上设置有缺口，所述定位块具有和框架的上边沿进行卡接的缺口，在所述定位块上设置有分别作用于框架和压板的紧固螺钉和顶紧螺栓。 3.根据权利要求1所述的多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验装置，其特征在于，所述框架的侧板和底板中设置有贯通的夹套，且夹套至少具有通介质的进口和出口，并设置相应的阀门。 4.根据权利要求1所述的多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验装置，其特征在于，在钢绞线所在的前端敞口处有辅助板，所述辅助板被钢绞线固定。所述固定部分为被地锚固定在场地内的水泥墩或者钢柱。所述框架包括底板、左右两侧的侧板和后端的后板，其中，在前侧的开放口处，两侧侧板上设置有固定钢绞线的通孔。 5.根据权利要求1所述的多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验装置，其特征在于，所述框架侧板上设置横向的或者竖向的震动电机。 6.多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验方法，其特征在于，应用权利要求1所述的多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验装置，按顺序进行以下步骤：步骤一，选取并制备土石复合介质，步骤二，对模型池框架内部铺设绝缘塑料薄膜、滑膜和防渗膜，分别将制备的土石复合材料分层填筑于模型池内，并逐层进行夯实，保证每层填料的压实度不低于95％，制作过程中在试样内部安放至少一个剪力盒，所述剪力盒通过信号线与压力采集仪进行电路连接；步骤三，安装带压力表的千斤顶、垫块和加载力板，所述加载力板位于模型池底部向上三分之一处，千斤顶着力垫块位于加载力板的中间，位移计通过支架固定于加载力板和场地之间，电极按温纳布设方式打入模型池内的试样内，电极和直流电法仪进行电连接；步骤四，进行加载验证，试验加载过程中首先关闭千斤顶回油阀，同时缓慢开启送油阀使千斤顶顶头逐渐接触垫块并施加水平推剪力，通过送油阀控制加载速率保持模型在30s内的变形量不超过3mm，每分钟分别记录一下千斤顶压力表、压力采集仪及电法仪读数，完成后继续进行下一级加载，直至压力表读数开始出现下降，此时的读数记为最大水平推力Pmax，后缓慢开启回油阀降低加载推力，稍作稳定后关闭回油阀继续对模型进行加载，直至出现另一次压力表读数开始降低，此时的读数记为Pmin，关闭送油阀并开启回油阀，使顶头回缩，停止推剪，并记录相关数据。 7.根据权利要求6所述的一种多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验方法，其特征在于，在步骤四中，在进行加载验证前还包括一个产生浸水条件的步骤，向试样喷洒自来水，喷洒过程基本保持1000ml/min，每洒30min静置30min，全部洒完后静置24h，洒水总量通过击实试验及模型总体压实度95％达到饱和时予以确定。 8.根据权利要求6所述的一种多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验方法，其特征在于，在步骤四中，在进行加载验证前还包括对内部试样进行冷冻的步骤，夹套内通入冷介质，待冷却至设定温度后，保持低温并开始加载实验。 9.根据权利要求6所述的一种多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验方法，其特征在于，在步骤四中，在进行加载验证的同时，还包括对内部试样进行震动的动作，即开启震动电机，并获取相关加载试验数据。 10.根据权利要求6所述的一种多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验方法，其特征在于，在步骤四中，在进行加载验证前还包括对内部试样进行加温的步骤，在膜内土体边缘预埋加热电阻丝，通过外接电源对模型加热，待加热到设定温度后，停止加热并开始加载实验，试验过程中如果模型温度低于设定值，则温控器自动启动加热装置，保持试样模型恒温。
所属类别：	发明专利