專利名稱：一種測試土體彈性模量的儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及巖土工程測試領(lǐng)域，具體的說是一種能測定土體彈性模 量的測試儀器。
背景技術(shù)：
土體是一種彈塑性體，在外力作用下，土體發(fā)生變形，當外力卸去后， 有一部分變形得到恢復，這一部分變形稱為彈性變形，不能恢復的變形稱為 塑性變形。土體的彈性模量是指土體所受的應(yīng)力與該應(yīng)力條件下產(chǎn)生的彈性 應(yīng)變之比。彈性模量是采用彈塑性本構(gòu)模型計算土體應(yīng)力應(yīng)變必需的土的力 學性質(zhì)指標。土體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系呈現(xiàn)為復雜的彈塑性本構(gòu)關(guān)系，土體在荷 載作用下產(chǎn)生的應(yīng)變既有塑性的又有彈性的，當荷載超過土的屈服極限時，
土體發(fā)生不穩(wěn)定變形，只發(fā)生塑性應(yīng)變。 一般認為當荷載小于0. 7 ( o i— o 3) f應(yīng)力水平時，土體的變形是穩(wěn)定的，此時，可通過在一定應(yīng)力水下的多 次加壓和卸壓將土體的彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變分離出來。在加壓和卸壓過程 中，加荷速率要快，如果加荷時間較長，土體將發(fā)生流變。隨著加荷和卸荷 次數(shù)的增加，滯回圈面積越來越小，土體的應(yīng)變接近完全彈性應(yīng)變，從而可 由彈性模量的定義計算出其值。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于，提供一種測定土體彈性模量的儀器，采用該儀 器能夠進行快速有效地加荷和卸荷，簡便而快速的測定土體的彈性模量，并 且所測得的結(jié)果具有較高的可靠度和精度。
為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采取的技術(shù)方案是
一種測試土體彈性模量的儀器，包括盒體、盒體的底部有底座，盒體的頂部有試樣帽及試樣帽上部的杠桿式加荷加壓軸，其特征在于，底座的中央 設(shè)有水壓力室，該水壓力室有進水口，水壓力室的上方設(shè)有一層下透水石， 試樣位于下透水石上，試樣的外徑上有筒狀乳膠膜，試樣的頂面上還有一層 上透水石；盒體的上下端分別設(shè)有上壓環(huán)和下壓環(huán)，上壓環(huán)和下壓環(huán)之間有 一圓筒形薄膜，該圓筒形薄膜上端固定在盒體的內(nèi)壁與上壓環(huán)之間，圓筒形 薄膜下端固定在盒體的內(nèi)壁與下壓環(huán)之間，上壓環(huán)、下壓環(huán)、盒體內(nèi)壁和圓 筒形薄膜共同圍成周圍水壓力室，在盒體的側(cè)壁上還設(shè)有周圍水壓力室的進 水口和出水口，試樣帽蓋在上透水石的上表面，試樣帽的頂部還設(shè)有排水孔；
在試樣帽的上方另外連接杠桿式加荷系統(tǒng)，將荷載(p)施加到試樣帽頂部 的杠桿式加荷加壓軸上。
本實用新型的測試土體彈性模量的儀器，能較準確地模擬土體的應(yīng)力狀
態(tài)；采用杠桿式加荷方法，加荷速度快，土體不會發(fā)生流變；儀器操作簡便， 在較短的時間內(nèi)完成多次回彈試驗。所以，測定的土的彈性模量具有較高的 可靠性和精度。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述。
具體實施方式
參見圖l，本實用新型的測試土體彈性模量的儀器，包括盒體5、盒體 5的底部有底座9，盒體5的頂部有試樣帽3及試樣帽3上部的杠桿式加荷 加壓軸1，底座9的中央設(shè)有水壓力室16，該水壓力室16有進水口 15，水 壓力室16的上方設(shè)有一層下透水石8，試樣7位于下透水石8上，試樣7 的外徑上有筒狀乳膠膜ll，試樣7的頂面上還有一上透水石17;盒體5的 上下端分別設(shè)有上壓環(huán)4和下壓環(huán)14，上壓環(huán)4和下壓環(huán)14之間有一圓筒 形薄膜12，該圓筒形薄膜12上端固定在盒體5的內(nèi)壁與上壓環(huán)4之間，圓筒形薄膜12下端固定在盒體5的內(nèi)壁與下壓環(huán)14之間，上壓環(huán)4、下壓環(huán) 14、盒體5內(nèi)壁和圓筒形薄膜12共同圍成周圍水壓力室，在盒體5的側(cè)壁 上還設(shè)有周圍水壓力室的進水口 6和出水口 13，試樣帽3蓋在上透水石17 的上表面，試樣帽3的頂部還設(shè)有排水孔2;在試樣帽3的上方另外連接杠 桿式加荷系統(tǒng)，將荷載P施加到試樣帽頂部的杠桿式加荷加壓軸1上。
所述的試樣7為圓柱形，所述的下透水石8和上透水石17均為圓形， 所述的試樣帽3為圓形，下透水石8和上透水石17的直徑和試樣帽3直徑 都與試樣7的直徑相同。
所述的筒狀乳膠膜11分別用皮筋10扎在試樣帽3和底座9上。 該測試土體彈性模量的儀器，可以在試樣頂部及周圍施加不同的壓力， 能較準確地模擬土體的應(yīng)力狀態(tài)，對試樣進行固結(jié)和測試；采用杠桿式加荷 方法，加荷速度快，土體不會發(fā)生流變。所以，采用本發(fā)明測定土體彈性模 量具有很高的可靠性和精度。
權(quán)利要求1、一種測試土體彈性模量的儀器，包括盒體(5)、盒體(5)的底部有底座(9)，盒體(5)的頂部有試樣帽(3)及試樣帽(3)上部的杠桿式加荷加壓軸(1)，其特征在于，底座(9)的中央設(shè)有水壓力室(16)，該水壓力室(16)有進水口(15)，水壓力室(16)的上方設(shè)有一下透水石(8)，試樣(7)位于下透水石(8)上，試樣(7)的外徑上有筒狀乳膠膜(11)，試樣(7)的頂面上還有一上透水石(17)；盒體(5)的上下端分別設(shè)有上壓環(huán)(4)和下壓環(huán)(14)，上壓環(huán)(4)和下壓環(huán)(14)之間有一圓筒形薄膜(12)，該圓筒形薄膜(12)上端固定在盒體(5)的內(nèi)壁與上壓環(huán)(4)之間，圓筒形薄膜(12)下端固定在盒體(5)的內(nèi)壁與下壓環(huán)(14)之間，上壓環(huán)(4)、下壓環(huán)(14)、盒體(5)內(nèi)壁和圓筒形薄膜(12)共同圍成周圍水壓力室，在盒體(5)的側(cè)壁上還設(shè)有周圍水壓力室的進水口(6)和出水口(13)，試樣帽(3)蓋在上透水石(17)的上表面，試樣帽(3)的頂部還設(shè)有排水孔(2)；在試樣帽(3)的上方另外連接杠桿式加荷系統(tǒng)，將荷載(P)施加到試樣帽頂部的杠桿式加荷加壓軸(1)上。
2、 如權(quán)利要求1所述的測試土體彈性模量的儀器，其特征在于，所述 的試樣(7)為圓柱形，所述的上透水石(17)和下透水石(8)均為圓形， 所述的試樣帽(3)為圓形，上透水石(17)和下透水石(8)的直徑和試樣 帽(3)直徑都與試樣(7)的直徑相同。
3、 如權(quán)利要求1所述的測試土體彈性模量的儀器，其特征在于，所述 的筒狀乳膠膜(11)分別用皮筋(10)扎在試樣帽(3)和底座(9)上。
專利摘要本實用新型公開了一種測試土體彈性模量的儀器，包括盒體、底座，盒體的頂部有試樣帽及試樣帽上部的杠桿式加荷加壓軸，底座的中央設(shè)有水壓力室，水壓力室的上方有下透水石，試樣位于下透水石上，試樣的外徑上有筒狀乳膠膜，試樣的頂面上還有上透水石；盒體的上下端設(shè)有上壓環(huán)和下壓環(huán)，上壓環(huán)和下壓環(huán)之間有一圓筒形薄膜，上壓環(huán)、下壓環(huán)、盒體內(nèi)壁和圓筒形薄膜共同圍成周圍水壓力室，試樣帽的頂部還設(shè)有排水孔；在試樣帽的上方另外連接杠桿式加荷系統(tǒng)，該儀器能較準確地模擬土體的應(yīng)力狀態(tài)；采用杠桿式加荷方法，加荷速度快，土體不會發(fā)生流變；儀器操作簡便，在較短的時間內(nèi)完成多次回彈試驗。所以，測定的土的彈性模量具有較高的可靠性和精度。
文檔編號G01N3/44GK201364297SQ20092003188
公開日2009年12月16日 申請日期2009年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月11日
發(fā)明者張興昌, 田堪良, 郭寶安, 高照良 申請人:西北農(nóng)林科技大學