本實用新型屬于土工試驗設(shè)備領(lǐng)域,涉及一種測量粗顆粒鹽漬土變形和滲透的試驗裝置。
背景技術(shù):
土體在附加荷載作用下會產(chǎn)生壓縮變形,當土體浸水后,由于水的作用,會使土體的結(jié)構(gòu)和強度發(fā)生改變,將會引起更大的壓縮變形。同時,液體在土體中流動時,土體中細微的顆粒會隨液體流動而轉(zhuǎn)移,且土體中的可溶成分也會不斷溶解遷移,降低了土體內(nèi)部的膠結(jié)作用,會產(chǎn)生溶濾變形,因此,土體在滲流作用下的變形包括兩部分:一是由液體引起結(jié)構(gòu)和強度的變化;二是膠結(jié)物質(zhì)的溶解轉(zhuǎn)移。對于孔隙體積較大或含鹽量較高的土體,第二種變形作用十分明顯。
尺寸效應對試驗的結(jié)果有很大的影響,不同高度的土樣其固結(jié)系數(shù)不同,當土樣高度與粒徑之比較大時,壓力由于土樣與儀器側(cè)壁摩擦作用而變化;當土樣高度與粒徑之比較小時,可能造成土樣受力不均勻,因此,對于不同粒徑的土體應采用不同的試樣高度,然而現(xiàn)有技術(shù)中沒有針對不同粒徑土體的裝置,因此嚴重的影響了土樣變形及滲透測量的精度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點,提供了一種測量粗顆粒鹽漬土變形和滲透的試驗裝置,該裝置能夠準確檢測土樣的變形及滲透。
為達到上述目的,本實用新型所述的測量粗顆粒鹽漬土變形和滲透的試驗裝置包括反力架、底座、氣壓源、活塞壓力桿、底盤、土樣桶、上蓋、螺桿、壓板、第一豎桿、百分表、壓力水源、排水管道及測液管;
底座內(nèi)設(shè)有氣壓源,其中,活塞壓力桿的下端位于所述氣壓源上,底盤位于活塞壓力桿的上端上,底盤上表面的中部開設(shè)有凹槽,土樣桶的下端內(nèi)嵌于所述凹槽內(nèi),土樣桶為中空結(jié)構(gòu),上蓋位于土樣桶的上部,螺桿的上端與上蓋的側(cè)壁相連接,螺桿的下端固定于底盤上,壓板位于土樣桶內(nèi),第一豎桿的下端與壓板相連接,第一豎桿的上端穿出到上蓋外后與反力架相連接,百分表固定于上蓋上,第一豎桿的中部沿軸向設(shè)置有第一通孔,壓板的中部設(shè)有與所述第一通孔相連通的第二通孔,壓力水源與第一通孔相連通,凹槽的底部設(shè)有出水孔,排水管道的一端與出水孔相連通,排水管道的另一端與測液管的入口相連通,百分表位于上蓋上,百分表的探頭位于反力架上,反力架固定于底座上,排水管道上設(shè)有排水控制閥;
待測土樣位于土樣桶內(nèi),且壓板位于待測土樣上,土樣桶的內(nèi)壁上設(shè)有若干條軸向分布的刻度線。
上蓋與土樣桶之間、以及土樣桶與凹槽之間均設(shè)有防滲橡膠墊。
反力架包括橫梁、第二豎桿及第三豎桿,其中,第二豎桿的數(shù)目為兩個,兩個第二豎桿均豎直固定于底座上,橫梁的一端固定于一個第二豎桿上,橫梁的另一端固定于另一個第二豎桿上,百分表的探頭位于橫梁上,第三豎桿的上端與橫梁相連接,第三豎桿的下端與第一豎桿的上端相連接。
還包括用于測量氣壓源氣壓的壓力表。
上蓋與第一豎桿之間設(shè)有橡膠圈。
土樣桶為透明結(jié)構(gòu),各刻度線等間距分布。
所述凹槽側(cè)壁的橫截面為臺階形結(jié)構(gòu),且土樣桶的下端內(nèi)嵌于凹槽的上部內(nèi)。
測液管的側(cè)面沿軸向設(shè)置有刻度。
本實用新型具有以下有益效果:
本實用新型所述的測量粗顆粒鹽漬土變形和滲透的試驗裝置在具體操作時,待測土樣位于土樣桶內(nèi),壓板位于待測土樣上,第一豎桿的下端與壓板相連接,第一豎桿的上端與反力架相連接,同時土樣桶的內(nèi)壁上設(shè)有呈軸向分布的刻度線,因此可以根據(jù)土樣的粒徑調(diào)節(jié)土樣的高度,同時通過刻度線控制土樣的密實度,減少土樣不均對實驗結(jié)果的影響,從而準確檢測土樣的變形及滲透。另外,需要說明的是,本實用新型可以通過氣壓源、壓力水源及排水控制閥的組合調(diào)節(jié)完成土樣的滲透試驗、溶陷試驗及溶濾變形試驗,達到一機多用的效果。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1為反力架、2為底座、3為氣壓源、4為活塞壓力桿、5為上蓋、6為土樣桶、7為刻度線、8為第一豎桿、9為第一通孔、10為底盤、11為出水孔、12為壓力水源、13為測液管、14為排水控制閥、15為百分表。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細描述:
參考圖1,本實用新型所述的測量粗顆粒鹽漬土變形和滲透的試驗裝置包括反力架1、底座2、氣壓源3、活塞壓力桿4、底盤10、土樣桶6、上蓋5、螺桿、壓板、第一豎桿8、百分表15、壓力水源12、排水管道及測液管13;底座2內(nèi)設(shè)有氣壓源3,其中,活塞壓力桿4的下端位于所述氣壓源3上,底盤10位于活塞壓力桿4的上端上,底盤10上表面的中部開設(shè)有凹槽,土樣桶6的下端內(nèi)嵌于所述凹槽內(nèi),土樣桶6為中空結(jié)構(gòu),上蓋5位于土樣桶6的上部,螺桿的上端與上蓋5的側(cè)壁相連接,螺桿的下端固定于底盤10上,壓板位于土樣桶6內(nèi),第一豎桿8的下端與壓板相連接,第一豎桿8的上端穿出到上蓋5外后與反力架相連接,百分表15固定于上蓋5上,第一豎桿8的中部沿軸向設(shè)置有第一通孔9,壓板的中部設(shè)有與所述第一通孔9相連通的第二通孔,壓力水源12與第一通孔9相連通,凹槽的底部設(shè)有出水孔11,排水管道的一端與出水孔11相連通,排水管道的另一端與測液管13的入口相連通,百分表15位于上蓋5上,百分表15的探頭位于反力架1上,反力架1固定于底座2上,排水管道上設(shè)有排水控制閥14;待測土樣位于土樣桶6內(nèi),且壓板位于待測土樣上,土樣桶6的內(nèi)壁上設(shè)有若干條軸向分布的刻度線7。
上蓋5與土樣桶6之間、以及土樣桶6與凹槽之間均設(shè)有防滲橡膠墊;反力架1包括橫梁、第二豎桿及第三豎桿,其中,第二豎桿的數(shù)目為兩個,兩個第二豎桿均豎直固定于底座2上,橫梁的一端固定于一個第二豎桿上,橫梁的另一端固定于另一個第二豎桿上,百分表15的探頭位于橫梁上,第三豎桿的上端與橫梁相連接,第三豎桿的下端與第一豎桿8的上端相連接。本實用新型還包括用于測量氣壓源3氣壓的壓力表;上蓋5與第一豎桿8之間設(shè)有橡膠圈;土樣桶6為透明結(jié)構(gòu),各刻度線7等間距分布;凹槽側(cè)壁的橫截面為臺階形結(jié)構(gòu),且土樣桶6的下端內(nèi)嵌于凹槽的上部內(nèi);測液管13的側(cè)面沿軸向設(shè)置有刻度。
本實用新型的具體操作過程為:
1)在土樣桶6的內(nèi)壁上涂抹一層凡士林,將土樣平均分層壓密,其中,每一次都需將土樣自然倒入土樣桶6內(nèi),通過土樣桶6側(cè)壁的刻度線7來控制鋪土厚度,使土層表面水平,然后將土樣桶6放在壓樣器上,控制每層壓縮后的土樣高度為總高度的四分之一。
2)滲透試驗的具體過程為:將土樣桶6卡入底盤10的凹槽內(nèi),將壓板及上蓋5依次安裝于相應的位置上,上蓋5用螺栓壓緊,調(diào)節(jié)第二豎桿上的螺母,使橫梁上固定的第三豎桿與第一豎桿8的上端剛好接觸,將百分表15的探頭定頂在橫梁上,調(diào)節(jié)壓力水源12的壓力,使土體充分飽和,再將水源壓力調(diào)到預設(shè)固定值,通過測液管13記錄溢水量隨時間的變化值,然后根據(jù)溢水量隨時間的變化值得土樣的滲透信息,完成土樣的滲透試驗。
壓縮試驗的具體過程為:將土樣桶6卡入底盤10的凹槽內(nèi),將壓板及上蓋5依次安裝于相應的位置上,上蓋5用螺栓壓緊,調(diào)節(jié)第二豎桿上的螺母,使橫梁上固定的第三豎桿與第一豎桿8的上端剛好接觸,將百分表15的探頭定頂在橫梁上,通過氣壓源3提供恒定的固結(jié)壓力,當在固定氣壓下相隔1h百分表15讀數(shù)的差值不大于0.05mm時,認為穩(wěn)定,則可施加下一級壓力,壓力宜按50、100、200、400、800、1600及3200kPa分級施加,然后在壓縮試驗的基礎(chǔ)上完成溶陷試驗及溶濾變形試驗,具體的,
溶陷試驗的具體過程為:設(shè)置水源壓力為5kPa-10kPa,當出水孔11開始有水溢出時,則將排水控制閥14關(guān)閉,并每隔半小時記錄一次百分表15的讀數(shù),直至相隔1h百分表15的讀數(shù)之差小于等于0.05mm為止,然后根據(jù)百分表15的讀數(shù)計算土樣的溶陷情況,完成溶陷試驗。
溶濾變形試驗的具體過程為:打開排水控制閥14,將水源壓力設(shè)置為固定水源壓力,并每隔每半小時記錄一次百分表15的讀數(shù),直至相隔1h的百分表15的讀數(shù)之差小于等于0.05mm為止,然后根據(jù)百分表15的讀數(shù)計算土樣的溶濾變形,完成溶濾變形試驗。