[实用新型]一种测试土体弹性模量的仪器

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程测试领域，具体的说是一种能测定土体弹性模量的测试仪器。

背景技术

土体是一种弹塑性体，在外力作用下，土体发生变形，当外力卸去后，有一部分变形得到恢复，这一部分变形称为弹性变形，不能恢复的变形称为塑性变形。土体的弹性模量是指土体所受的应力与该应力条件下产生的弹性应变之比。弹性模量是采用弹塑性本构模型计算土体应力应变必需的土的力学性质指标。土体的应力应变关系呈现为复杂的弹塑性本构关系，土体在荷载作用下产生的应变既有塑性的又有弹性的，当荷载超过土的屈服极限时，土体发生不稳定变形，只发生塑性应变。一般认为当荷载小于0.7(σ₁-σ₃)_f应力水平时，土体的变形是稳定的，此时，可通过在一定应力水下的多次加压和卸压将土体的弹性应变和塑性应变分离出来。在加压和卸压过程中，加荷速率要快，如果加荷时间较长，土体将发生流变。随着加荷和卸荷次数的增加，滞回圈面积越来越小，土体的应变接近完全弹性应变，从而可由弹性模量的定义计算出其值。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种测定土体弹性模量的仪器，采用该仪器能够进行快速有效地加荷和卸荷，简便而快速的测定土体的弹性模量，并且所测得的结果具有较高的可靠度和精度。

为了实现上述任务，本实用新型采取的技术方案是：

一种测试土体弹性模量的仪器，包括盒体、盒体的底部有底座，盒体的顶部有试样帽及试样帽上部的杠杆式加荷加压轴，其特征在于，底座的中央设有水压力室，该水压力室有进水口，水压力室的上方设有一层下透水石，试样位于下透水石上，试样的外径上有筒状乳胶膜，试样的顶面上还有一层上透水石；盒体的上下端分别设有上压环和下压环，上压环和下压环之间有一圆筒形薄膜，该圆筒形薄膜上端固定在盒体的内壁与上压环之间，圆筒形薄膜下端固定在盒体的内壁与下压环之间，上压环、下压环、盒体内壁和圆筒形薄膜共同围成周围水压力室，在盒体的侧壁上还设有周围水压力室的进水口和出水口，试样帽盖在上透水石的上表面，试样帽的顶部还设有排水孔；在试样帽的上方另外连接杠杆式加荷系统，将荷载(P)施加到试样帽顶部的杠杆式加荷加压轴上。

本实用新型的测试土体弹性模量的仪器，能较准确地模拟土体的应力状态；采用杠杆式加荷方法，加荷速度快，土体不会发生流变；仪器操作简便，在较短的时间内完成多次回弹试验。所以，测定的土的弹性模量具有较高的可靠性和精度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的测试土体弹性模量的仪器，包括盒体5、盒体5的底部有底座9，盒体5的顶部有试样帽3及试样帽3上部的杠杆式加荷加压轴1，底座9的中央设有水压力室16，该水压力室16有进水口15，水压力室16的上方设有一层下透水石8，试样7位于下透水石8上，试样7的外径上有筒状乳胶膜11，试样7的顶面上还有一上透水石17；盒体5的上下端分别设有上压环4和下压环14，上压环4和下压环14之间有一圆筒形薄膜12，该圆筒形薄膜12上端固定在盒体5的内壁与上压环4之间，圆筒形薄膜12下端固定在盒体5的内壁与下压环14之间，上压环4、下压环14、盒体5内壁和圆筒形薄膜12共同围成周围水压力室，在盒体5的侧壁上还设有周围水压力室的进水口6和出水口13，试样帽3盖在上透水石17的上表面，试样帽3的顶部还设有排水孔2；在试样帽3的上方另外连接杠杆式加荷系统，将荷载P施加到试样帽顶部的杠杆式加荷加压轴1上。

所述的试样7为圆柱形，所述的下透水石8和上透水石17均为圆形，所述的试样帽3为圆形，下透水石8和上透水石17的直径和试样帽3直径都与试样7的直径相同。

所述的筒状乳胶膜11分别用皮筋10扎在试样帽3和底座9上。

该测试土体弹性模量的仪器，可以在试样顶部及周围施加不同的压力，能较准确地模拟土体的应力状态，对试样进行固结和测试；采用杠杆式加荷方法，加荷速度快，土体不会发生流变。所以，采用本发明测定土体弹性模量具有很高的可靠性和精度。