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成果信息
本發(fā)明專利提供了一個(gè)同時(shí)具備滲透和施加荷載功能的巖土體風(fēng)化力學(xué)特性測(cè)試裝置。該裝置可模擬巖土體的環(huán)境風(fēng)化過(guò)程，并在實(shí)施過(guò)程中全程記錄巖土體的變形及應(yīng)力狀態(tài)，避免了常規(guī)方法中操作過(guò)程復(fù)雜、無(wú)法反映力學(xué)特性和應(yīng)力狀態(tài)變化全過(guò)程等缺陷，達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量巖土體風(fēng)化力學(xué)特性的目的。本發(fā)明專利的實(shí)現(xiàn)方法是：采用黃銅制作一個(gè)耐腐蝕且具有一定剛度的薄壁環(huán)，將試樣置于該環(huán)內(nèi)，試樣下方設(shè)一剛性底座，試樣上方由剛性頂座加載，底座與頂座均設(shè)有透水管道，并由透水石與試樣接觸。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，將剛性底座置于一反力架內(nèi)，由加載系統(tǒng)對(duì)剛性頂座施加恒定荷載，待變形穩(wěn)定后，啟動(dòng)滲透系統(tǒng)通入引起該巖土體退化的相關(guān)溶液、水或空氣等模擬風(fēng)化條件，在試驗(yàn)的全過(guò)程采用應(yīng)變測(cè)量裝置測(cè)得剛性環(huán)的徑向應(yīng)變值和承壓蓋的豎向沉降值，最后進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)后可得到巖土體的風(fēng)化力學(xué)特性變化規(guī)律。)
背景介紹
目前，土木工程中常遇到紅砂巖、碳質(zhì)泥巖、濕陷性黃土、膨脹土等特殊巖土體，其 遇水或受到干濕循環(huán)后將崩解或發(fā)生變形，除此之外，碳酸巖在酸性環(huán)境下還將發(fā)生溶蝕 而形成巖溶地基。為保證基礎(chǔ)設(shè)施、房屋建筑、各類工程建筑物 ( 構(gòu)筑物 ) 的施工安全性、 使用安全性、使用舒適性，深入了解環(huán)境風(fēng)化作用對(duì)巖土體力學(xué)特性的影響十分重要。對(duì)于 這類問(wèn)題，現(xiàn)階段廣泛采用的測(cè)定方法有 ：從工程上取不同風(fēng)化程度的巖石在壓力試驗(yàn)機(jī) 上進(jìn)行力學(xué)實(shí)驗(yàn) ；在室內(nèi)巖塊試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)聲波測(cè)試方法的基礎(chǔ)上，通過(guò)折減的辦法估計(jì)巖 體變形參數(shù) ；采用常規(guī)的簡(jiǎn)化方法測(cè)定特殊土的力學(xué)參數(shù)，如自由膨脹率等。這些方法均無(wú) 法實(shí)測(cè)環(huán)境風(fēng)化過(guò)程中巖土體的力學(xué)參數(shù)及應(yīng)力狀態(tài)的變化規(guī)律，且有的操作過(guò)程較為復(fù) 雜，有的具有近似性，難以保證結(jié)果的準(zhǔn)確。如果在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用特制的儀器模擬巖土體受 環(huán)境風(fēng)化作用的過(guò)程，并通過(guò)應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試裝置實(shí)測(cè)巖土體在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中試樣的應(yīng)力 和變形，就可精確研究巖土體在環(huán)境風(fēng)化作用下的力學(xué)特性及應(yīng)力狀態(tài)變化規(guī)律。目前仍 沒(méi)有此類裝置。)
應(yīng)用前景
本實(shí)用新型專利能夠快速準(zhǔn)確的分析巖土體風(fēng)化力學(xué)特性，節(jié)約了治理能源、人工費(fèi)用以及試驗(yàn)時(shí)間，取得了重大社會(huì)、生態(tài)、環(huán)境效益。)
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