[发明专利]一种考虑增湿作用的黄土三轴剪切蠕变仪及试验方法

权利要求书

1.一种考虑增湿作用的黄土三轴剪切蠕变仪，其特征在于，包括固定平台，所述固定平台上方设置有悬架，所述悬架的两侧下端固定设置有拉杆，所述拉杆的另一端贯穿固定平台且通过连杆与固定平台下方的应变控制加载装置固定连接，所述应变控制加载装置的自由端与固定平台的底面固定连接，所述拉杆与所述固定平台通过旋拧螺丝固定，所述固定平台上设置有压力室，所述压力室包括内压室和外压室，所述内压室设置于外压室内，所述内压室通过压力室底端的围压管路与第一供压装置连通，所述外压室通过压力室顶端的压力室管路与第二供压装置连通；

所述悬架上设置有加载杆，所述加载杆底端贯穿压力室的顶壁连接有试样帽，所述试样帽内设置有增湿管路，所述增湿管路与压力室外的增湿控制系统连通；

所述悬架顶端还设置有应力控制加载装置，所述应力控制加载装置的输出端位于加载杆正上方且与加载杆的轴心位于同一条直线上，所述悬架的顶端还设置有用于记录加载杆位移的位移传感器。

2.根据权利要求1所述的一种考虑增湿作用的黄土三轴剪切蠕变仪，其特征在于，所述增湿控制系统包括与所述增湿管路依次连通的流量计、体变管、压力表和压力传感器、调压阀，调压阀与气源连通，所述体变管两端通过管路并联设置差压传感器。

3.根据权利要求1所述的一种考虑增湿作用的黄土三轴剪切蠕变仪，其特征在于，所述应力控制加载装置包括气缸，所述气缸通过管路及调压阀与气源连通，所述气缸与调压阀之间的管路上还设置有压力表及压力传感器，所述气缸的输出端通过荷载传感器连接有传力轴，所述传力轴与气缸的输出端的轴心位于同一直线上，所述传力轴上设置有凸块，所述传力轴作为应力控制加载装置的输出端用于为加载杆提供应力。

4.根据权利要求3所述的一种考虑增湿作用的黄土三轴剪切蠕变仪，其特征在于，所述位移传感器通过固定架固定在悬架顶端，所述位移传感器的工作端设置有压力板，所述压力板的另一端与传力轴上凸块的下端相抵触。

5.根据权利要求1所述的一种考虑增湿作用的黄土三轴剪切蠕变仪，其特征在于，所述第一供压装置包括与所述围压管路依次连通的体变管、压力表和压力传感器、调压阀，调压阀连通气源，所述体变管两端通过管路并联设置差压传感器。

6.根据权利要求1所述的一种考虑增湿作用的黄土三轴剪切蠕变仪，其特征在于，所述第二供压装置包括与压力室管路依次连通的压力表和压力传感器以及调压阀，调压阀与气源连通。

7.根据权利要求1所述的一种考虑增湿作用的黄土三轴剪切蠕变仪，其特征在于，所述应变控制加载装置为液压缸或步进电机。

8.根据权利要求1所述的一种考虑增湿作用的黄土三轴剪切蠕变仪，其特征在于，还设置有冲刷装置，所述冲刷装置包括进水管路和出水管路，所述进水管路的一端贯穿试样帽设置，所述进水管路的另一端沿内压室向下延伸贯穿基座且与压力室外的孔隙水压力传感器及调压阀依次连通，所述出水管路的一端贯穿基座与内压室连通，所述出水管路的另一端与压力室外的调压阀连通。

9.一种考虑增湿作用的黄土三轴剪切蠕变仪的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、打开压力室的密封室门，将陶土板放置在内压室内的基座上，关闭密封室门，打开进水管路与出水管路的调压阀，对内压室进行冲洗操作，且通过调压阀控制进水量大于出水量，当出水管路的出口处水连续流出无气泡时，通过调节调压阀阻断进水管路，直至陶土板上有水渗出且水刚好充满陶土板表面时，调节出水管路的调压阀阻断出水，完成陶土板的饱和操作；

S2、打开内压室与外压室的密封室门，将四周包覆筒形橡胶膜的试样放置于陶土板上，试样与陶土板之间放一张打湿的滤纸，将透水石放置于试样之上，试样与透水石之间也放置一张无需打湿的滤纸；

S3、试样装好后，将试样帽放置在透水石上，关闭密封室门，并且调整好位移传感器位置及高度，使得传力轴下端与加载杆的顶端恰好接触时，位移传感器恰好不受压力，并将数据初始化；

S4、根据所需要的围压和气压，通过第一供压装置与第二供压装置分别对内压室和外压室进行加压；

S5、通过应力控制加载装置或应变控制加载装置，对试样进行轴向加压；

S6、通过增湿控制系统按照试验设定对试样在试验过程中进行增湿以获取增湿作用下黄土的蠕变特性；

S7、更换新的试样重复试验，调整不同增湿参数，重复S2-S6步操作。