本發(fā)明屬于巖土環(huán)剪，尤其涉及一種用于環(huán)剪試驗的micp固化鈣質(zhì)砂裝置及使用方法。

背景技術(shù)：

1、在部分地區(qū)的島礁建設(shè)中主要采用鈣質(zhì)砂巖土材料進行吹填，然而此類島礁在面臨滑坡和地震等自然災害時，容易發(fā)生顯著的剪切位移，進而導致建筑物的失穩(wěn)甚至坍塌。為此，需要通過環(huán)剪試驗測得鈣質(zhì)砂在大剪切位移下的力學特性。

2、目前，微生物加固技術(shù)（micp）逐漸應用于鈣質(zhì)砂的加固處理，為此，厘清大剪切位移下micp加固鈣質(zhì)砂的力學特性極為重要，而現(xiàn)有的一些試驗裝置加固均勻性較差且無法直觀的觀察試樣的內(nèi)部變化情況，因此，亟需一種用于環(huán)剪試驗的micp固化鈣質(zhì)砂裝置及使用方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種用于環(huán)剪試驗的micp固化鈣質(zhì)砂裝置及使用方法，以解決上述問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、一種用于環(huán)剪試驗的micp固化鈣質(zhì)砂裝置，包括：

4、下剪切盒，固定安裝在環(huán)剪儀底座上，所述下剪切盒為透明材質(zhì)；

5、上剪切盒，安裝在所述下剪切盒上方且與所述下剪切盒連通，所述上剪切盒為透明材質(zhì)，試樣填裝在所述下剪切盒以及所述上剪切盒的內(nèi)部；

6、環(huán)刀，放置在試樣內(nèi)；

7、供液組件，與所述上剪切盒連通，所述供液組件用于向所述上剪切盒內(nèi)通入試劑；

8、回收組件，與所述下剪切盒連通，所述回收組件用于回收所述下剪切盒內(nèi)過量的試劑；

9、封堵組件，可拆卸連接在所述下剪切盒以及所述上剪切盒上，所述封堵組件用于防止所述下剪切盒以及所述上剪切盒內(nèi)的試劑流出。

10、優(yōu)選的，所述下剪切盒包括：

11、下圓盤，所述下圓盤上周向等間隔開設(shè)有多個下螺栓孔，多個所述下螺栓孔周向等間隔設(shè)置，所述下螺栓孔靠近所述下圓盤的外緣，所述下圓盤通過多個所述下螺栓孔與環(huán)剪儀底座螺栓連接；

12、下圓環(huán)體，同軸固接在所述下圓盤的頂面上，所述下圓環(huán)體的外側(cè)壁上周向等間隔開設(shè)有若干流出孔，所述流出孔靠近所述下圓環(huán)體的底端，所述下圓環(huán)體通過所述流出孔與所述回收組件連通。

13、優(yōu)選的，所述上剪切盒包括：

14、上圓環(huán)盤，所述上圓環(huán)盤上周向等間隔開設(shè)有多個上螺栓孔，所述上螺栓孔靠近所述上圓環(huán)盤的外緣處，所述上圓環(huán)盤通過多個所述上螺栓孔與環(huán)剪儀上部部件螺栓連接；

15、上圓環(huán)體，頂端周向固接在所述上圓環(huán)盤的內(nèi)緣處，所述上圓環(huán)體的外側(cè)壁上周向等間隔開設(shè)有多個注入孔，所述上圓環(huán)體通過多個所述注入孔與所述供液組件連通。

16、優(yōu)選的，所述供液組件包括：

17、蠕動泵，進液口連通有兩錐形瓶，兩所述錐形瓶內(nèi)分別盛放有菌液以及加固液；

18、分流裝置，入口與所述蠕動泵的出液口連通，所述分流裝置的多個出口分別連通有多根導管，所述導管遠離所述分流裝置的一端與所述注入孔連通，多根所述導管與多個所述注入孔一一對應設(shè)置。

19、優(yōu)選的，所述回收組件包括：

20、另外的若干所述導管，與若干所述流出孔一一對應設(shè)置，所述導管的一端與所述流出孔連通，另一端通入另一所述錐形瓶內(nèi)，導出液通過所述導管流入所述錐形瓶內(nèi)。

21、優(yōu)選的，所述封堵組件包括：

22、多個封堵頭，所述封堵頭與所述流出孔以及所述注入孔相適配且可拆卸連接。

23、一種所述的用于環(huán)剪試驗的micp固化鈣質(zhì)砂裝置的使用方法，包括以下步驟：

24、將下剪切盒固定安裝在環(huán)剪儀底座上，將上剪切盒放置在下剪切盒上方，將環(huán)刀放置在下剪切盒內(nèi)，通過封堵組件封堵所述上剪切盒、下剪切盒，通過砂雨法將試樣填入上剪切盒、下剪切盒內(nèi)至達到設(shè)定高度，取下封堵組件，連接上剪切盒與供液組件，下剪切盒與回收組件，供液組件將試劑注入上剪切盒內(nèi)，過量的試劑流入回收組件，試樣固化后斷開上剪切盒與供液組件以及下剪切盒與回收組件的連接并通過封堵組件封堵上剪切盒與下剪切盒，將上剪切盒與環(huán)剪儀上部部件連接，架設(shè)dic儀器，設(shè)定參數(shù)并開始環(huán)剪試驗，同步進行dic三維全場應變測量，實時觀察試樣內(nèi)部變化，待試樣達到破壞條件時，終止試驗。

25、優(yōu)選的，所述試樣包括原樣鈣質(zhì)砂和帶防水黑色涂料的鈣質(zhì)砂，原樣鈣質(zhì)砂與帶防水黑色涂料的鈣質(zhì)砂的比例為2：1。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：

27、本發(fā)明中，上剪切盒以及下剪切盒均由透明材質(zhì)構(gòu)成，通過dic儀器在試驗過程中同步進行dic三維全場應變測量，同時還可以清晰觀察試樣的變化情況，上剪切盒連通供液組件，下剪切盒連通回收組件，試劑由上至下灌注進入試樣內(nèi)，保證了試樣加固的均勻性，不會出現(xiàn)表面集中固化，影響固化均勻性的情況，且整個試驗過程可以直接在環(huán)剪儀上直接進行，試驗過程更加簡單方便。

技術(shù)特征：

1.一種用于環(huán)剪試驗的micp固化鈣質(zhì)砂裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于環(huán)剪試驗的micp固化鈣質(zhì)砂裝置，其特征在于，所述下剪切盒（8）包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于環(huán)剪試驗的micp固化鈣質(zhì)砂裝置，其特征在于，所述上剪切盒（7）包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于環(huán)剪試驗的micp固化鈣質(zhì)砂裝置，其特征在于，所述供液組件包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于環(huán)剪試驗的micp固化鈣質(zhì)砂裝置，其特征在于，所述回收組件包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于環(huán)剪試驗的micp固化鈣質(zhì)砂裝置，其特征在于，所述封堵組件包括：

7.一種權(quán)利要求1-6任一項所述的用于環(huán)剪試驗的micp固化鈣質(zhì)砂裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于環(huán)剪試驗的micp固化鈣質(zhì)砂裝置的使用方法，其特征在于，所述試樣包括原樣鈣質(zhì)砂和帶防水黑色涂料的鈣質(zhì)砂，原樣鈣質(zhì)砂與帶防水黑色涂料的鈣質(zhì)砂的比例為2：1。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于巖土環(huán)剪測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于環(huán)剪試驗的micp固化鈣質(zhì)砂裝置及使用方法，本發(fā)明中，上剪切盒以及下剪切盒均由透明材質(zhì)構(gòu)成，通過DIC儀器在試驗過程中同步進行DIC三維全場應變測量，同時還可以清晰觀察試樣的變化情況，上剪切盒連通供液組件，下剪切盒連通回收組件，試劑由上至下灌注進入試樣內(nèi)，保證了試樣加固的均勻性，不會出現(xiàn)表面集中固化，影響固化均勻性的情況，且整個試驗過程可以直接在環(huán)剪儀上直接進行，試驗過程更加簡單方便。

技術(shù)研發(fā)人員：李濤,李越,舒佳軍,趙瑩,王文博,劉波
受保護的技術(shù)使用者：中國礦業(yè)大學（北京）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17