[实用新型]一种岩土工程多功能试验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程领域的试验研究系统技术领域，具体涉及一种岩土工程多功能试验系统。

背景技术

岩土工程多功能试验系统是应用于岩土工程、地下工程、矿业工程等领域的试验研究装置，为试验研究的基础设施和设备系统。

岩土体是自然界的产物，其形成过程、物质成分以及工程特性是极为复杂的，并且随受力状态、应力历史，加载速率和排水条件等的不同而变得更加复杂。所以，在进行各类工程项目设计和施工之前，必须对工程项目所在场地的岩土体进行土工试验及原位测试，以充分了解和掌握岩土体的物理和力学性质，从而为场地岩土工程条件的正确评价提供必要的依据。土工试验是岩土工程规划设计的前期工作，也是地基与基础设计工作中不可缺少的中心环节。所有的工程建设项目，包括建筑、地下工程、高速公路、铁路、隧道等的建设，都与它们赖以存在的岩土体有着密切的关系，在很大程度上取决于岩土体能否提供足够的承载力，取决于工程结构不至于遭受超过允许的地基沉降和差异变形等，而地基承载力和地基变形计算中的参数又主要是由土工试验来确定的，因此，土工试验对于各类工程项目建设都是不可缺少的。

岩土工程多功能试验系统是研究大型岩土工程问题的重要手段，在国内外已得到广泛应用，并在工程科研、设计及论证中发挥了重要作用。国际上如美国、英国、德国、意大利、日本、挪威等发达国家都先后开展了岩土工程多功能试验系统的试验研究工作，针对桩土共同作用、各种桩的受理机理、群桩效应、大型矿井顶板围岩稳定、大坝坝体与坝基的岩体稳定、大型洞室围岩稳定与支护等工程问题，进行了卓有成效的研究工作，并研制了相应的试验设备；国内如中国建筑科学研究院地基研究所、武汉岩土力学研究所、总参工程兵科研所、清华大学、北京科技大学、河海大学、石家庄铁道学院、北京建筑工程学院、同济大学、山东大学等单位，都先后开展了这方面的研究工作，研制了规模不等多功能试验系统。

总结各种类型多功能试验系统的特点如下：

1)试验系统主要由模型槽、加载系统组成。

2)模型槽结构

①大中型模型槽一般采用钢筋混凝土结构、实体钢结构；小型槽一般为简易试坑、玻璃钢钢框架结构。

②模型槽一般采用地上和地下埋置两种形式。

③置于地上的大中模型槽，采用大型钢筋混凝土结构或纯钢结构，但是对结构刚度、强度要求较高，且不利于土工试验操作。

④各种规模形式的模型槽空间尺寸不等，平面尺寸在1.0m～5.0m之间，有效高度在0.4m～4.4m之间。

⑤模型槽平面尺寸有矩形和方形两种，围合成二维空间(如：1.4m×3m)或者三维空间(如：1.6m×1.3m；4.0m×5.0m等)

⑥模型槽多为单一模型槽，空间尺寸固定。

⑦个别大型模型槽通过安装固定隔板可分割为2个空间槽。

⑧山东大学张强勇等研制的盒式台架装置实现尺寸可调，台架全部为铸钢盒式构件组装。但耗资较大，试验空间尺寸调整需要重新组装台架。

3)加载系统

①加载系统由反力框架和数据采集系统组成。

②反力框架有平面反力框架和空间结构反力框架两种形式，平面反力框架由两根立柱和一根横梁组成，大型空间反力框架由四根立柱、主梁、次梁组成。

③反力框架一般采用实体工字钢或钢板焊接，多为固定反力框架，横梁不能调整。

④有的大型反力框架立柱在一定高度范围布置了螺栓孔，但可调范围较小。

⑤为满足不同加载空间要求，有的大型试验槽安装了不同高度的两个反力框架，结构复杂。

⑥除自动控制的大型试验机以外，荷载施加多以竖向加载为主，主要施加力的方式为油缸单点施力，不能实现双点同时施力。

实用新型内容

为解决现有技术中的岩土工程多功能试验系统的试验槽空间不具有可调性，竖向空间可调范围较小，不能同时进行多项试验项目的缺陷，本实用新型提供一种岩土工程多功能试验系统，能够围合成多个试验空间，竖向空间可调范围较大、拓宽了岩土工程多功能试验系统的应用领域，且能够同时进行多项试验项目。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种岩土工程多功能试验系统，包括试验槽、水平加载系统以及竖向加载系统；其中，

所述水平加载系统安装于所述试验槽内；

所述竖向加载系统安装于所述试验槽上方。

优选的，所述岩土工程多功能试验系统还包括至少一块可安装于所述试验槽内的竖向分隔板。