1.一种环箍式三轴试样局部轴向-径向变形的测量装置,其特征在于,所述测量装置为在传统三轴试样装置上增加两层环箍式测量模具,实现实验过程中对试样局部轴向-径向变形的测量;所述的测量装置包括2个相同的模块(100A)和(100B)组成的上层环箍式测量模具、2个相同的模块(200A)和(200B)组成的下层环箍式测量模具、六个笔式传感器;所述的模块(100A)与模块(100B)结构相同,均包括笔式传感器水平夹具(1)、笔式传感器水平接触模块(2)、半圆环(3)、笔式传感器竖直夹具(4);所述的模块(200A)与模(200B)结构相同,均包括笔式传感器水平夹具(1)、笔式传感器水平接触模块(2)、半圆环(3)、笔式传感器竖直接触模块(5);所述的笔式传感器水平夹具(1)包括T字形夹具(1-1)以及与T字形夹具(1-1)垂直方向设置的T字形底板(1-2);所述T字形底板(1-2)窄边侧设置两个螺纹孔,用于与半圆环(3)相配合;宽边也设置两个通孔;所述T字形夹具(1-1)底面设有两个螺纹孔,与T字形底板(1-2)通孔相配合;T字形夹具(1-1)正面安装两个羊角钩,用于连接弹簧;所述的笔式传感器水平接触模块(2)包括笔式传感器接触长板(2-1)、矩形方块(2-3-Ⅰ)、矩形方块(2-3-Ⅱ)以及与笔式传感器接触长板(2-1)垂直方向设置的十字型薄板(2-2);所述十字型薄板(2-2)长边的窄边缘设有两个通孔,用于固定笔式传感器接触长板(2-1),十字型薄板(2-2)长边的另一边缘设有两个不平形的螺纹孔,用于连接半圆环(3);十字型薄板(2-2)短边的两边用于连接矩形方块(2-3-Ⅰ)、矩形方块(2-3-Ⅱ);所述半圆环(3)一侧上方固定笔式传感器水平夹具(1),另一外侧直边设置滑槽两个,用于连接笔式传感器水平接触模块(2),并可以调节夹具间的距离;所述的笔式传感器竖直夹具(4)用于接触三轴试样(300),包括十字型夹具(4-1)和圆环垫片(4-2);所述圆环垫片(4-2)中间设有两个沉孔,圆弧侧连接三轴试样(300),平面侧孔洞连接十字型夹具(4-1);所述十字型夹具(4-1)中间设置两个螺纹孔,用来锁紧半圆环(3),保证测量模块与三轴试样(300)完全贴合;在十字型夹具(4-1)长边凸出外侧安装两个羊角钩,用于安装弹簧;所述的笔式传感器竖直接触模块(5)用于接触三轴试样(300),包括笔式传感器十字型接触板(5-1)、圆环垫片(5-2);所述的圆环垫片(5-2)中间设有两个沉孔,圆弧侧连接三轴试样(300),平面侧孔洞连接笔式传感器十字型接触板(5-1);所述的笔式传感器十字型接触板(5-1)中间设置两个螺纹孔,用来锁紧半圆环(3),保证测量模块与三轴试样(300)完全贴合;在十字型夹具(4-1)长边凸出外侧安装两个羊角钩,用于安装弹簧。
2.一种权利要求1所述的环箍式三轴试样局部轴向-径向变形的测量装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步,按照《土工试验规程SL237-1999》制备砂砾料三轴试样,并完成砂砾料三轴试样安装;第二步,安装上层环箍式测量模具模块(100A)和模块(100B);首先,组装笔式传感器水平夹具(1),将T字形夹具(1-1)底面的螺纹孔紧贴T字形底板(1-2)较宽处短边通孔,并保持垂直平齐,用螺栓进行锚固;将笔式传感器水平夹具(1)安装到半圆环(3)上侧,调节角度,保证其与半圆环(3)相切时,拧紧螺栓;其次,组装笔式传感器水平接触模块(2),将笔式传感器接触长板(2-1)底部两个螺纹孔与十字型薄板(2-2)短边边缘两个通孔相配合,保证垂直平齐后,用螺栓进行锚固;再将矩形方块(2-3-Ⅰ)和矩形方块(2-3-Ⅱ)固定在十字型薄板(2-2)长边外凸两侧上方;再次,上述构件组装完成之后,将组装好的笔式传感器水平接触模块(2)安装到半圆环(3)上,同样保持其与半圆环(3)相切,先不进行锚固,待模块(100A)和模块(100B)安装在三轴试样(300)上之后根据实验需要调节滑槽,改变夹具与顶板之间的距离再进行固定;最后,安装笔式传感器竖直夹具(4),在圆环垫片(4-2)圆弧侧拧入螺栓,保证其与十字型夹具(4-1)平齐;将笔式传感器竖直夹具(4)安装在半圆环(3)圆弧方下侧;第三步,安装下层环箍式测量模具模块(200A)和模块(200B);笔式传感器水平夹具(1)、笔式传感器水平接触模块(2)的安装步骤与第二步安装步骤相同;其次,安装笔式传感器竖直接触模块(5):在圆环垫片(4-2)圆弧侧拧入螺栓,保证其与笔式传感器十字型接触板(5-1)平齐;将笔式传感器竖直接触模块(5)安装在半圆环(3)上侧,拧入螺栓;第四步,组装模块(100A)和(100B)、模块(200A)和(200B)和六个笔式传感器;首先,将模块(100A)和(100B)放置在三轴试样(300)外侧偏上方,笔式传感器水平夹具(1)中T字形夹具(1-1)上的羊角钩与笔式传感器水平接触模块(2)中矩形方块(2-3-Ⅰ)、矩形方块(2-3-Ⅱ)中的羊角钩通过弹簧连接;调整两个模块的位置,保持水平并均匀布置在三轴试样(300)的两侧,拧紧笔式传感器竖直夹具与半圆环之间的螺栓,在圆环垫片与三轴试样(300)之间灌入胶水并进行固结;其次,待固结完成之后,在模块(100A)和(100B)中的笔式传感器水平夹具(1)中分别插入笔式传感器(6A)、笔式传感器(6B);并分别调整两个模块中笔式传感器水平接触模块与半圆环之间的滑槽,使笔式传感器(6A)与笔式传感器接触长板(2-1)完全接触,拧紧螺栓;在模块(100A)和(100B)中的笔式传感器竖直夹具(4)中分别插入笔式传感器(6C)和笔式传感器(6D),调节位置,当笔式传感器(6C)、笔式传感器(6D)分别与下层环箍式测量模具中模块(200A)、(200B)的笔式传感器十字型接触板(5-1)完全接触时,安装模块(200A)和(200B);再次,将模块(200A)和(200B)放置在三轴试样(300)外侧偏下方,模块(200A)和(200B)中的笔式传感器竖直接触模块(5)与模块(100A)和(100B)中的笔式传感器竖直夹具(4)之间,分别通过弹簧连接;四个模块上下之间的距离根据试验要求和传感器的量程确定;最后,当模块(200A)和(200B)完全水平并均匀的布置在三轴试样(300)的两侧时,模块(200A)中:其笔式传感器水平夹具(1)中的T字形夹具(1-1)与笔式传感器水平接触模块(2)中矩形方块(2-3-Ⅰ)、矩形方块(2-3-Ⅱ)连接;模块(200B)中:其笔式传感器水平夹具(1)中T字形夹具(1-1)与笔式传感器水平接触模块(2)中矩形方块(2-3-Ⅰ)、矩形方块(2-3-Ⅱ)连接;紧接着,分别拧紧模块(200A)、(200B)中笔式传感器竖直接触模块(5)与半圆环(3)之间的螺栓,并在两个圆环垫片(5-2)与三轴试样(300)之间灌入(502)并进行固结;待固结完成之后,在模块(200A)和(200B)中的笔式传感器水平夹具(1)中分别插入笔式传感器(6E)、笔式传感器(6F),使笔式传感器(6E)、笔式传感器(6F)与模块(200A)和(200B)中的笔式传感器接触长板(2-1)完全接触,拧紧螺栓;第五步,继续按照《土工试验规程SL237-1999》,对砂砾料三轴试样进行通气,饱和及固结;同时,将6个笔式传感器与控制采集电控机上采集控制卡相连;完成试验加载前的所有准备工作;此时,三轴试验试样处于初始状态,局部测点未发生任何方向上的位移;笔式传感器处于初始状态,对应的参考数值为0;第六步,激活三轴加载控制程序和笔式传感器测量装置控制采集程序,开始试验。