一种适用于探索土样尺寸效应对休止角影响效果的模型槽的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于土工试验仪器领域，具体地说是一种适用于探索土样尺寸效应对休止角影响效果的模型槽。
【背景技术】
[0002]休止角与土料的内摩擦角密切相关，在没有试验资料和相关参考资料的情况下，休止角可以近似等于内摩擦角。内摩擦角是土料的抗剪强度指标之一，是工程设计的重要参数。通过土料天然休止角研宄，可以得知某一特定地区或某一特定环境下土料的内摩擦角，为土料的稳定性分析提供基础。
[0003]当前对于土料休止角的研宄不多，但关于休止角的研宄还是较多，主要是关于沙漠沙休止角、泥沙稳定休止角、岸坡稳定休止角、粮食谷物休止角等研宄。这些相关的研宄也说明了休止角与土料稳定性有着密切关系，在一定程度上反映了研宄对象的一些特性。
[0004]目前主要通过室内试验对土料的休止角进行试验研宄。由于缺乏统一的规范要求，研宄人员在做有关休止角的试验时，都是根据自己的经验确定试验所用仪器的尺寸，这种做法是不尽科学的。试验室中，用于休止角测量的土样大多为圆柱体，我们可以简单地把试验土样划分为外侧11、中部12、核部13三部分，如图1所示。试验表明，在土样高宽比不同的情况下，土样形成自然休止状态的过程是不一样的，如Hl:R1较小的“矮胖型”土样，自然休止时可能仅外侧11的土体滚落休止，而中部12、核部13的土体有可能已经处于静止平衡状态；相反，对于H2:R2值较大的“高瘦型”土样而言，自然休止过程核部13 土体也无法保持平衡，将随着中部12以及外侧11的土体一并发生滚落，最终形成自然休止角。
[0005]因此，通过试验的方法总结规律，探索土样尺寸比例效应对其外观休止角的影响形式和规律是十分有必要的，本实用新型设计了一种适用于探索土样尺寸效应对休止角影响效果的模型槽。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型提供一种适用于探索土样尺寸效应对休止角影响效果的模型槽，用以解决现有技术中的缺陷。
[0007]本实用新型通过以下技术方案予以实现:
[0008]一种适用于探索土样尺寸效应对休止角影响效果的模型槽，包括长方体的箱体，箱体的材料为透明材料，箱体的顶部和一侧均为开口，箱体上部设置固定架，固定架为中部开设矩形孔的平板，固定架上安装定位支座，定位支座由两个对称的L型板组成，定位支座中配合设置挡板，挡板位于两个L型板中间，挡板穿过矩形孔与箱体两侧板和底部配合，挡板与箱体之间设置两个隔板，隔板与挡板平行。
[0009]如上所述的一种适用于探索土样尺寸效应对休止角影响效果的模型槽，所述的箱体后部设置刻度层。
[0010]如上所述的一种适用于探索土样尺寸效应对休止角影响效果的模型槽，所述的箱体上部设置外沿，外沿顶部设置滑轨，固定架两侧底部开设滑槽，滑槽与滑轨配合，滑轨的长度方向垂直于挡板。
[0011]如上所述的一种适用于探索土样尺寸效应对休止角影响效果的模型槽，所述的箱体的材料为有机玻璃。
[0012]本实用新型的优点是:本实用新型在一个模型槽中可实现不同尺寸比例、不同压实度下的土样自然休止试验，实现土料自然休止角的形成原因观察与研宄；有机玻璃材质的模型槽便于观察、记录试验现象，有助于对整个试验过程的分析与研宄。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的俯视结构示意图；图3是图1的后视结构示意图；图4是沿图1的A-A线的剖视结构示意图；图5是图4的I局部放大结构示意图。
[0015]附图标记箱体2滑轨3固定架4挡板5定位支座6隔板7矩形孔8外沿9刻度层10滑槽11外侧12中部13核部。
【具体实施方式】
[0016]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]一种适用于探索土样尺寸效应对休止角影响效果的模型槽，其特征在于:包括长方体的箱体1，箱体I的材料为透明材料，箱体I的顶部和一侧均为开口，箱体I上部设置固定架3，固定架3为中部开设矩形孔7的平板，固定架3上安装定位支座5，定位支座5由两个对称的L型板组成，定位支座5中配合设置挡板4，挡板4位于两个L型板中间，挡板4穿过矩形孔7与箱体I两侧板和底部配合，挡板4与箱体I之间设置两个隔板6，隔板6与挡板4平行。所述的箱体I后部设置刻度层9。所述的箱体I上部设置外沿8，外沿8顶部设置滑轨2，固定架3两侧底部开设滑槽10，滑槽10与滑轨2配合，滑轨2的长度方向垂直于挡板4。所述的箱体I的材料为有机玻璃。
[0018]箱体I的前部、后部、左侧、底部采用便于观察、强度性能合格的有机玻璃胶结而成，顶部和右侧敞开便于安放其他部件和进行试验。箱体I为制取土样、开展休止角试验以及实验观测的主要载体，为长方体状，其长度方向留有较大富余，确保整个休止角的试验是在槽内完成，即长度方向须确保土体发生滚落时不会落至槽外。固定架3用于固定、承载定位支座5，固定架3调整其在滑轨2上的位置，即可实现对制样尺寸的控制。挡板4位于定位支座5的缝隙中，其水平方向受定位支座5的约束，仅可以上下移动。刻度层9为预先刻画在前部的有机玻璃上，主要刻度以10厘米为一个单位，次要刻度以2厘米为一单位，主次分明以便准确快速地读取数据。
[0019]隔板6为尺寸大小与挡板4 一样、但厚度更薄的有机玻璃板，用于制取土样时对土样的外侧11、中部12以及核部13进行三等份分区隔离。
[0020]设定试验土样尺寸比例H1:Ri，将Ri用隔板6均分为3份。参考土工实验规范相应制取土样的要求，试验土样分三层击实。由外及里依次放置外侧11、中部12、核部13 土样，并采用不同颜色进行涂抹标记。
[0021]第一层放置l/3Hi高度的土样，为了防止击实后外侧11、中部12、核部13 土样之间出现结构面，在击实前须抽出隔板6，然后再对第一层土样用夯锤进行击实已达到目标压实度。击实完毕后，对击实面进行刨毛处理。在相同的位置放置隔板6，进行第二层土样的堆放，土体高度达到2/3Hi高度时，抽出隔板6，进行击实以达到目标压实度，击实完毕后进行刨毛处理，第三层采取同样的处理方式。
[0022]在土样制取完毕静置一段时间后，开启高速摄像机，向上抽起挡板4，使土样进行崩塌滚落，最终在土体颗粒相互作用下自然休止，静置一段时间后，关闭高速摄像机，完成整个自然休止角形成过程的记录。通过刻度层9读取土样自然休止角，计算公式为。
[0023]更换试验土样尺寸比例H1:Ri，可进行其他尺寸下的土体的休止角试验研宄。
[0024]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种适用于探索土样尺寸效应对休止角影响效果的模型槽，其特征在于:包括长方体的箱体(1)，箱体(I)的材料为透明材料，箱体(I)的顶部和一侧均为开口，箱体(I)上部设置固定架(3)，固定架(3)为中部开设矩形孔(7)的平板，固定架(3)上安装定位支座(5)，定位支座(5)由两个对称的L型板组成，定位支座(5)中配合设置挡板(4)，挡板(4)位于两个L型板中间，挡板(4)穿过矩形孔(7)与箱体(I)两侧板和底部配合，挡板(4)与箱体(I)之间设置两个隔板(6)，隔板(6)与挡板(4)平行。
2.根据权利要求1所述的一种适用于探索土样尺寸效应对休止角影响效果的模型槽，其特征在于:所述的箱体(I)后部设置刻度层(9)。
3.根据权利要求1所述的一种适用于探索土样尺寸效应对休止角影响效果的模型槽，其特征在于:所述的箱体(I)上部设置外沿(8)，外沿(8)顶部设置滑轨(2)，固定架(3)两侧底部开设滑槽(10)，滑槽(10)与滑轨(2)配合，滑轨(2)的长度方向垂直于挡板(4)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于探索土样尺寸效应对休止角影响效果的模型槽，其特征在于:所述的箱体(I)的材料为有机玻璃。
【专利摘要】一种适用于探索土样尺寸效应对休止角影响效果的模型槽，包括长方体的箱体，箱体的材料为透明材料，箱体的顶部和一侧均为开口，箱体上部设置固定架，固定架为中部开设矩形孔的平板，固定架上安装定位支座，定位支座由两个对称的L型板组成，定位支座中配合设置挡板，挡板位于两个L型板中间，挡板穿过矩形孔与箱体两侧板和底部配合，挡板与箱体之间设置两个隔板，隔板与挡板平行。本实用新型在一个模型槽中可实现不同尺寸比例、不同压实度下的土样自然休止试验，实现土料自然休止角的形成原因观察与研究；有机玻璃材质的模型槽便于观察、记录试验现象，有助于对整个试验过程的分析与研究。
【IPC分类】G01N15-00
【公开号】CN204314183
【申请号】CN201420841037
【发明人】曹智
【申请人】曹智
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月27日