[实用新型]细观结构直接剪切仪

说明书

技术领域：

本实用新型涉及的是一种土体受到法向力和剪切力作用时对土体的细观结构进行观测的试验仪器，尤其是对砂土细观结构进行观测的细观结构直接剪切仪。

背景技术：

目前国内外采用的直接剪切仪是测定土的抗剪强度的一种常规方法，直接剪切仪的剪切试验，通常采用4个土样为一组，每个土样分别在不同的垂直压力σ下，施加水平剪应力进行剪切，目的是为了求得剪切破坏时的剪应力τ，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角和内聚力c。直剪试验分为快剪(Q)、固结快剪(CQ)和慢剪(S)三种试验方法。直接剪切仪的试验对试验土样是封闭的，在试验过程中仅能测量到土样的受力和变形，不能观测到土样内部的土体细观结构的变化，从而为研究土体受到剪切作用时的细观结构的力学特性不能够达到较好的效果。

实用新型内容：

本实用新型目的在于，填补现有土工实验仪器的直接剪切仪不能观测土体细观结构的空白，基于直接剪切试验、土体受到法向力和剪切力作用时对土体的细观结构进行观测的试验仪器，而提供一种能够直观的观测土体内部的细观结构变化，研究土体受到剪切作用时，土体细观结构力学特性的有效地试验仪器即细观结构直接剪切仪。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用了以下的技术方案是：细观结构直接剪切仪，包括剪切盒、测力器和底座；所述剪切盒设有固定上盒和活动下盒，本实用新型是建立在室内土工试验的直接剪切实验基础上，依托直剪试验的工作原理，采用了半圆状的剪切盒的活动下盒、固定上盒和透水石；受剪切土样为半圆状圆柱体，安装入剪切盒内；剪切盒的半圆体的弧形侧面由环形、刚性的金属制作，对土样起水平约束作用；剪切盒的半圆体的直边侧面由平板状透明物体制作，对土样起水平约束作用。

其中，所述剪切盒直边侧面的平板状透明物体构成细观结构观测面，可以通过平板状透明物体观测到土体的剖面图象；平板状透明物体具有足够的刚度，确保剪切过程的平板状透明物体不会弯曲变形，影响对土样的侧限。细观结构观测直接剪切仪适合体视显微镜的安置与观测，而且适合体视显微镜观测用灯光的照明。

所述直接剪切仪的观测面通过上述的平板状透明物体进行观察，平板状透明物体具有足够的强度，确保剪切过程的平板状透明物体不会破裂，导致土样的破坏；该观测面即平板状透明物体表面上涂薄层润滑剂，减小土样与平板状透明物体的摩擦；观测面可以为：高20mm，宽618mm。

根据上述所述的细观结构直接剪切仪，其中，上述平板状透明物体与剪切盒的活动下盒牢固粘结，并且随剪切盒的活动下盒移动。

按顺序安装直接剪切仪进行直接剪切试验，活动下盒-下透水石-土样-固定上盒-上透水石-加压板-百分表-量力环；对土样施加法向力，观测百分表读数，通过半圆体直边侧面的平板状透明物，观测土体侧表面的细观结构变化；施加水平剪切力，观测量力环读数，通过半圆体直边侧面由平板状透明物，观测土体侧表面的细观结构变化；得出各级法向力和相应水平剪切力作用下的土体侧表面的细观结构变化。

本实用新型的有益效果是实现了在施加法向力和剪切力的过程中，不仅能够测试土样的受力和变形，而且能够直观的观测到土体内部的细观结构变化。本实用新型具有试验简便、试验结果直观，可以进行土样的全剖面观测、也可以进行土样的局部部位细观结构观测的特点。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型的剪切盒的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为图1的俯视图。

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。