[发明专利]土层锚固体应力传递机理试验可视化的方法

权利要求书

1.一种土层锚固体应力传递机理试验可视化的方法，包括制作锚固体试件、组装试验装置和进行拉拔试验，其特征在于：

1)制作锚固体试件的步骤是：

首先制作模具；模具是在底座上放置模具筒，模具筒由一对半圆钢筒组合而成，在模具筒中倒入筛选好的粘土体，边倒入边压实，使粘土体各层呈松散、中密和密实不同的密度状态；再用螺旋钻机在粘土体上钻出孔径50mm、孔深60mm的中心孔，将一条与孔径等宽、与孔深等长的分割板插入中心孔内，使中心孔分成两个半圆孔。

制作锚固体试件：在半圆孔中紧贴分割板插入一根长度大于孔深的螺纹钢锚杆，并对中固定，然后把制作好的水泥砂浆浇筑到半圆孔里，初凝后，打开模具筒去掉粘土体和分割板，将试件取出，在常温下养护28天，即成为表面有不同粗糙度的断面为半圆形的锚固体试件。

利用上述模具，通过选用不同粗细的砂形和不同的灰砂比，制作出各种类型的锚固体试件。

2)组装试验装置的步骤是：

在一个半圆桶中放入锚固体试件，要求锚固体试件与半圆桶同心；筒内添加土试样，并按照试验要求的土试样密实度进行振捣；上述的半圆桶至少桶身的平面部分为透明的。

3)拉拔试验的步骤是：

将试验装置的底端固定在拉力试验机上，将试验装置的锚杆头夹持在拉力试验机的夹具上，将高速摄像机对准玻璃盖板，启动拉力试验机施加拉力，在拉拔过程中，锚固体试件和其周边的粘土体产生相对运动，通过高速摄像机拍摄记录微观和宏观变形状态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将等量的土压实为不同的高度，来实现粘土体各层的不同密实度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的分割板表面涂有脱模剂或贴有塑料薄膜，选其中一种。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的水泥砂浆由水泥和中砂、水泥和粗砂分别制成两种砂形的砂浆，两种砂形的砂浆再按不同的灰砂比分别配制成不同灰砂比的水泥砂浆。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的两种砂形的砂浆分别按灰砂比1:0.5、1:1和1:2三种比例配制。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的锚杆采用直径为16毫米、断面为半圆形的螺纹钢筋制作。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在半圆孔中插入螺纹钢锚杆时，是在两个半圆孔中同时插入螺纹钢锚杆，一次同时制作两根锚固体试件。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的半圆桶，是将圆钢筒剖开后，制成两侧边缘带有插槽的半圆槽，通过插槽插上玻璃盖板并封底，构成半圆桶。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的半圆桶是由有机玻璃材料制成的透明半圆桶。