[发明专利]一种基于全流触探的土体强度测量装置

说明书

本发明提供了一种基于全流触探的土体强度测量装置，涉及岩土、地质和环境等研究技术领域，包括：围压加载系统、触探仪和测量室，测量室用于装设土样，测量室的侧壁具备弹性，围压加载系统能够调节测量室的围压；触探仪包括驱动装置、探杆和探头，探杆的一端穿过测量室的顶盖伸进测量室，探杆伸进测量室的一端固定连接有探头，探杆的另一端与驱动装置的驱动端连接，驱动装置驱动探杆沿探杆的轴向移动，本发明提供的装置在进行全流触探实验时能够使得探头周围土体发生完全回流且便于对不同固结程度下的土体做全流触探试验。

技术领域

本发明涉及岩土、地质和环境等研究技术领域，特别是涉及一种基于全流触探的土体强度测量装置。

背景技术

全流触探试验是目前应用较为广泛的原位和实验室测试手段，具有快速、直接、准确的特点。全流触探常用探头形式为T-bar和ball-bar，其测量原理是将探头以恒定速度静压入土体，当探头周围土体达到完全回流状态时，其上下表面的土压力几乎相等，无需修正上覆土压力，可直接通过传感器测得的土体反力和孔压来分析土体抗剪强度等参数。然而在实际贯入过程中，贯入深度较浅时探头上方会形成一个空腔，此时土体并未完全回流；随着贯入深度的增加，土体在重力作用下才会逐渐回流，空腔逐渐闭合，贯入较深时土体才能发生完全回流机制。也就是说传统全流触探仪无法准确测量浅层土体的物理特性参数。因此，如能在传统触探仪测试浅层土体的过程使得探头周围土体发生完全回流，则能实现准确测量浅层土体的物理特性参数的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于全流触探的土体强度测量装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得探头周围土体发生完全回流且便于对不同固结程度下的土体做全流触探试验。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种基于全流触探的土体强度测量装置，包括：围压加载系统、触探仪和测量室，所述测量室用于装设土样，所述测量室的侧壁具备弹性，所述围压加载系统能够调节所述测量室的围压；

所述触探仪包括驱动装置、探杆和探头，所述探杆的一端穿过所述测量室的顶盖伸进所述测量室，所述探杆伸进所述测量室的一端固定连接有所述探头，所述探杆的另一端与所述驱动装置的驱动端连接，所述驱动装置驱动所述探杆沿所述探杆的轴向移动。

优选的，还包括传动轴和传动轴驱动装置，所述传动轴的一端固定于所述测量室的顶盖上，另一端与所述传动轴驱动装置的驱动端连接，所述传动轴为两端开口的中空轴，所述探杆的一端穿过所述传动轴伸进所述测量室，所述传动轴和所述探杆之间设置有密封圈，所述密封圈固定设置于所述传动轴内，所述传动轴驱动装置能够驱动所述传动轴沿所述传动轴的轴向移动。

优选的，所述围压加载系统包括三轴室，所述测量室固定设置于所述三轴室内，所述三轴室上设置有调压孔，所述调压孔上设置有阀门，所述三轴室的上端面设置有第一锁定装置，所述第一锁定装置用于将所述传动轴固定于所述三轴室上。

优选的，所述测量室包括筒体和顶盖，所述筒体上端开口，所述筒体固定设置于所述三轴室内，所述顶盖无缝连接于所述筒体的上端开口，所述传动轴伸进所述三轴室的一端固定连接于所述顶盖上，所述探杆设有所述探头的一端穿过所述顶盖伸进所述筒体内；

所述顶盖的下端设置有一第一凹槽，所述驱动装置的驱动所述探杆能够使得所述探头处于所述第一凹槽内。

优选的，所述顶盖包括顶板、第一透水石板、第一饱和滤纸，所述第一饱和滤纸、所述第一透水石板和所述顶板从下至上依次无缝连接于所述筒体的上端开口，所述第一透水石板和所述第一饱和滤纸上均设置有通孔，所述顶板的下端面设置有第二凹槽，所述第二凹槽和两个所述通孔共同组成所述第一凹槽。

优选的，还包括阻隔板，所述阻隔板固定连接于所述筒体内，所述阻隔板将所述筒体内的空间分为上腔体和下腔体，所述上腔体用于装设所述土样。

优选的，所述筒体为橡胶膜制成。