[实用新型]一种浅层松软沉积物泊松比的精密量测试验装置

说明书

本实用新型属于岩土工程土工试验技术领域，涉及一种浅层松软沉积物泊松比的精密量测试验装置，该装置包括压力控制器、液压控制器、电脑、三轴仪、体积补偿系统以及高精度变形量测系统；体积补偿系统置于三轴仪内部并与压力控制器相连；高精度变形量测系统置于三轴仪外部并分别与压力控制器以及液压控制器相连；电脑分别与压力控制器以及液压控制器相连。本实用新型提供了一种可量测出原位应力状态下沉积物土样的横向变形和纵向变形并获取其泊松比、对土样扰动小以及精密度高的浅层松软沉积物泊松比的精密量测试验装置。

技术领域

本实用新型属于岩土工程土工试验技术领域，涉及一种浅层松软沉积物泊松比的精密量测试验装置，尤其涉及一种获取海底浅层松软沉积物泊松比的高精度量测试验装置。

背景技术

泊松比是岩土工程中的一个重要参数，它是土样在弹性小变形范围内的横向应变与纵向应变之比的绝对值，反映材料的横向变形特征的一个常数。目前，量测土体泊松比的方法很多，比如有常规的应变片法、数字图像技术法、CT扫描方法和实测波速法。但是常规的应变片法主要针对的是刚度较大的物体，对于一般刚度较低的海底浅层沉积物土体而言，应变片无法有效的嵌入固定在被测沉积物土样上；数字图像技术法存在着三轴围压室内液体折射和三维转二维平面图像的数值修正问题；CT扫描方法不仅价格昂贵，而且难以将沉积物土样恢复至原始的应力状态下进行量测；实测波速法除对试样耦合的要求非常高外，一旦土中含有气泡时，气泡能显著衰减波的传播，导致量测不准确。海底浅层沉积物一般具有松软结构、强度低、刚度小、受力敏感等特点。试验测试中，如果采用橡皮膜包裹试样，橡皮模对试样的横向变形具有约束作用，这种约束作用对高精度的泊松比量测而言不容忽略。因此，对于浅层松软沉积物而言，获取其泊松比的试验中必须去掉橡皮模的约束作用。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可直接量测出原位应力状态下沉积物土样的横向变形和纵向变形，并获取其泊松比，对土样扰动小以及精密度高的浅层松软沉积物泊松比的精密量测试验装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种浅层松软沉积物泊松比的精密量测试验装置，其特征在于：所述浅层松软沉积物泊松比的精密量测试验装置包括压力控制器、液压控制器、电脑、三轴仪、体积补偿系统以及高精度变形量测系统；所述体积补偿系统置于三轴仪内部并与压力控制器相连；所述高精度变形量测系统置于三轴仪外部并分别与压力控制器以及液压控制器相连；所述电脑分别与压力控制器以及液压控制器相连。

作为优选，本实用新型所采用的三轴仪包括试样底座，三轴压力室采用透明钢化材料制成(恒温条件下，压力≤15MPa容积不变)；所述体积补偿系统包括与试样底座相连的补偿器；所述补偿器的顶部与压力控制器相连通。

作为优选，本实用新型所采用的补偿器包括补偿器阀门、补偿器头、补偿器内腔、O型圈、轴套、补偿杆以及卡口；所述轴套内有补偿器内腔；所述补偿杆置于轴套的补偿器内腔中并可沿轴套的轴向自如移动；所述补偿杆的底部通过卡口与试样底座相连并与试样底座同步运动；所述补偿器阀门通过补偿器头与补偿器内腔相贯通；所述压力控制器与补偿器阀门相连通；所述补偿杆与轴套之间设置有O型圈。

作为优选，本实用新型所采用的高精度变形量测系统包括土样纵向变形测量装置以及土样横向变形测量装置；所述土样纵向变形测量装置置于试样底座底部并与试样底座相连；所述液压控制器通过土样纵向变形测量装置驱动试样底座沿三轴仪的轴向升降运动；所述土样横向变形测量装置置于三轴仪外部；所述压力控制器与土样横向变形测量装置相连通。

作为优选，本实用新型所采用的土样纵向变形测量装置包括升降柱、位移传感器以及液压室；所述液压室通过升降柱与试样底座相连；所述液压控制器与液压室相连通并通过液压室以及升降柱带动试样底座沿三轴仪的轴向升降运动；所述位移传感器与升降柱相连且平行；所述位移传感器的端头止靠在液压室的上表面。