[发明专利]一种可控湿度环境的碎石土直剪仪

说明书

本发明公开了一种可控湿度环境的碎石土直剪仪，包括：底座；湿度调节机构，湿度调节机构固接在底座顶端；试样剪切机构，试样剪切机构包括上剪切部和下剪切部，上剪切部和下剪切部均安装在湿度调节机构上，上剪切部位于下剪切部上方，上剪切部与下剪切部之间设置有剪缝调节垫片，下剪切部与湿度调节机构底端滑接；加载机构，加载机构包括竖直加载部和水平加载部，竖直加载部固接在底座顶端，竖直加载部位于湿度调节机构上方，竖直加载部末端伸入湿度调节机构内，水平加载部固接在湿度调节机构上，水平加载部与下剪切部固接。本发明可在不同湿度或吸力条件下对碎石土进行直剪试验，还可以进行干湿循环作用下碎石土的强度测试。

技术领域

本发明涉及岩土力学强度测试技术领域，特别是涉及一种可控湿度环境的碎石土直剪仪。

背景技术

山区中，因地层岩性、地质构造复杂，地形变化大，加上人为施工、降雨等因素，极易发生滑坡。碎石土滑坡作为众多滑坡类型中的一种，也是主要的地质危害之一，给国家带来了巨大的经济损失。研究碎石土的相关性质，对防治碎石土滑坡有重要的帮助。

碎石土具有结构疏松、孔隙比大、透水性强特点。在自然中，气候变化多端，在典型气候条件下，碎石土处于非饱和状态。碎石土的强度受环境中的湿度影响大，在降雨时，空气湿度大，土中的吸力低，强度也跟着降低；在高温时，水分被蒸发，空气湿度小，吸力变大，使强度也增大。受湿度环境影响及反复干湿循环作用下，最终会影响边坡的稳定性。边坡的失稳很大程度上是有剪切破坏引起的，准确测出抗剪强度具有重要工程意义。直剪仪由于操作简单，适用范围广而被广泛应用。市面上的直剪仪居多都是针对细粒土的，很少有关于碎石土的。尽管也有对碎石土剪切的大型直剪仪，但不能控制试验时的湿度，显然不能满足我们的试验条件。为了研究湿度或不同吸力对碎石土强度的影响，有必要研制出一款能控制湿度的碎石土直剪仪。

发明内容

本发明的目的是提供一种可控湿度环境的碎石土直剪仪，包括：

底座；

湿度调节机构，所述湿度调节机构固接在所述底座顶端；

试样剪切机构，所述试样剪切机构包括上剪切部和下剪切部，所述上剪切部和所述下剪切部均安装在所述湿度调节机构上，所述上剪切部位于所述下剪切部上方，所述上剪切部与所述下剪切部之间设置有剪缝调节垫片，所述下剪切部与所述湿度调节机构底端滑接；

加载机构，所述加载机构包括竖直加载部和水平加载部，所述竖直加载部固接在所述底座顶端，所述竖直加载部位于所述湿度调节机构上方，所述竖直加载部末端伸入所述湿度调节机构内，所述水平加载部固接在所述湿度调节机构上，所述水平加载部与所述下剪切部固接。

优选的，所述湿度调节机构包括相对湿度控制器和密封箱，所述相对湿度控制器和所述密封箱均固接在所述底座顶端，所述密封箱顶部外壁固接有进气管，所述相对湿度控制器通过所述进气管与所述密封箱连通，所述密封箱底部外壁固接有排气口，所述排气口与所述密封箱连通，所述进气管和所述排气口上均安装有阀门，所述密封箱顶部内壁固接有湿度传感器，所述上剪切部、所述下剪切部和所述水平加载部均安装在所述密封箱上，所述密封箱底端内壁固接有滑排，所述下剪切部通过所述滑排与所述密封箱滑接，所述竖直加载部位于所述密封箱正上方，且所述竖直加载部末端伸入所述密封箱内。

优选的，所述上剪切部包括上剪切盒，所述上剪切盒位于所述密封箱内，所述上剪切盒位于所述下剪切部的上方，所述上剪切盒与所述下剪切部之间设置有所述剪缝调节垫片，所述上剪切盒的内壁均固接有压力感应电片，所述上剪切盒的外侧固接有水平传力杆，所述水平传力杆的末端固接有电控推进器的活动端，所述电控推进器的固定端与所述密封箱固接。