CN106324220B - 一种提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法，其特征在于，将盐胀试验时用于盛装盐渍土的容器设计为沿轴向的分段式结构，且使其每段之间能够沿轴向自由滑动，使得在盐渍土进行盐胀试验时，降低用于盛装盐渍土的容器内壁对竖向膨胀量的约束，以提高试验检测精度。本发明具有实施简单，试验精度高，试样参数灵活可调，可试验方式多的优点。

Description

一种提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法

技术领域

本发明涉及盐渍土盐胀危害研究领域，具体涉及一种提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法。

背景技术

盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐土是指土壤中可溶性盐含量达到对作物生长有显著危害的土类。盐分含量指标因不同盐分组成而异。碱土是指土壤中含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠。盐渍土主要分布在内陆干旱、半 干旱地区，滨海地区也有分布。全世界盐渍土面积计约897.0万平方公里，约占世界陆地总面积的6.5%，占干旱区总面积的39%。中国盐渍土面积约有20多万平方公里，约占国土总面积的2.1%。盐渍土的盐胀会导致地基鼓胀，引起公路、机场、房屋等建筑物地面产生鼓包、开裂等工程病害；我国西北地区的道路、管线、输电、机场、房建等工程均广泛涉及到盐渍土盐胀病害问题。故针对盐渍土的研究对于盐渍土地区的建筑建设很具有现实意义。

解决盐渍土的盐胀病害，最根本的是要通过盐胀试验研究弄清楚盐渍土盐胀的机理、影响因素及其影响规律。盐胀试验采用盐胀试验仪进行。目前，已有的盐胀试验仪还存在以下较多不足：①只能做温度（冻融循环、温度梯度）和荷载作用下的盐胀试验，不能实现恒温下含水量连续变化的干湿循环盐胀试验，不能实现荷载作用下冻融循环与干湿循环耦合的盐胀试验；②功能简单，集成化程度低；③采用整体结构的试样桶，而盐胀试验试样尺寸高度较大，试验时试样桶对试样竖向盐胀的约束明显，导致试验结果明显偏小；④试验桶高度一定，导致试样高度尺寸调整有限。

因此，如何进一步提高盐胀试验检测的精度和可靠性，完善盐胀试验仪器的功能，以期更好地为研究盐渍土的盐胀机理、影响因素及其影响规律提供技术条件，成为本领域有待考虑的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够提高试验精度和可靠性，以更好地实现对盐渍土研究的提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案。

一种提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法，其特征在于，将盐胀试验时用于盛装盐渍土的容器设计为沿轴向的分段式结构，且使其每段之间能够沿轴向自由滑动，使得在盐渍土进行盐胀试验时，降低用于盛装盐渍土的容器内壁对竖向膨胀量的约束，以提高试验检测精度。

这样使得在盐胀试验过程中，最大程度降低试样的轴向膨胀所受内筒内壁的约束，大大减小了内桶内壁对试样竖向膨胀量的影响，极大地提高了试验精度。

本方法优选采用以下的盐胀试验仪实现，所述盐胀试验仪包括试样桶和温度调控系统，试样桶包括外桶和设置在外桶内的内筒，外桶竖直安装在试样桶架上，温度调控系统包括一个循环液温度控制装置A，循环液温度控制装置A通过循环液管道和外桶与内筒之间间隙构成的周向循环液腔室循环连通，其中，所述内筒沿轴向由多个内筒节拼接得到，相邻内筒节之间由下方内筒节上端面向上的一个锥台形结构插入到上方内筒节下端面对应的锥孔形结构配合相连，且下端内筒节不约束上端内筒节向上移动，相邻内筒节之间配合处外部设置有密封膜用于隔绝配合间隙和内筒外的周向循环液腔室。这样的内筒结构可以更好地降低对试样竖向膨胀的影响。

作为优化，盐胀试验仪还包括用于实现对内筒中试样的干湿度控制的试样干湿度控制系统。所述试样干湿度控制系统包括一个设置于试样桶外部的加水容器，加水容器通过管道连接到内筒外壁并和内筒内腔连通。这样可以实现称量试验所需的水加入到加水容器内，然后控制进入到内筒内腔中，实现对试样湿度的调整控制。使得本盐胀试验设备在使用时，能够实现更多的环境参数模拟，可以实现对试样干湿度的控制，进而实现恒温下含水量连续变化的干湿循环盐胀试验，帮助实现对盐渍土更加全面的研究分析。

作为优选，加水容器采用安装架安装在高于试样桶顶部的位置以方便靠水流自重进行加水湿润。进一步地加水容器到试样桶之间的管道上设置有调水阀，以方便控制加水速度，避免加水过快导致湿度不均匀而影响试验结果。

作为优化，所述试样干湿度控制系统还包括一个空压机，空压机出气端通过气体管道连接到一个温控储气箱，温控储气箱上设置有实现内部温度控制的储气箱温控装置，温控储气箱出气口通过气体管道连接到设置于内筒内壁的风干单元中，风干单元中设置有出气口并通过出气管道连接到试样桶外部。

这样，可以靠空压机将空气压入到温控储气箱内，将空气调节为满足试验所需的气压和温度之后，再送入到内筒内壁的风干单元中，对内筒内腔中的试样进行风干，以控制其干湿度变化，更好地实现试样干湿度控制模拟，提高试验模拟效果。进一步地，空压机出气端和温控储气箱之间的气体管道上设置有气压控制器，用于控制温控储气箱内部的气压。可以使其气压恒定在10kPa～30kPa以保证风干要求，且不破坏土试样结构。

作为优化，所述温控储气箱上设置有一个循环液夹层，循环液夹层通过管道和一个循环液温度控制装置C循环连通。这样，靠循环液控制温控储气箱内的空气达到试验时试样所需的温度，避免空气温度和试样温度不一致对试验精度的影响。

进一步地，温控储气箱包括外箱体和内箱，内箱一个外侧面和外箱体一个内侧面相贴合固定且空压机出气端通过该侧面连通到内箱，其余侧面和上下底面悬空设置并构成循环液夹层，内箱下底面和外箱体内底面之间设置有支撑工字钢。这样结构更加合理，方便循环液夹层的设置且方便气体管道接口的安装。进一步地，内箱中设置有呈S形盘绕的循环液盘管，循环液盘管两端通过管道和所述循环液温度控制装置C循环连通。这样，可以更好地实现对温控储气箱内温度的有效控制。

作为优化，所述风干单元包括沿周向设置在内筒内壁上的环形凹槽，环形凹槽槽口位置封闭设置有一圈挡板，挡板上开设有若干通气孔，挡板和环形凹槽之间形成用于和气体管道连通的通风层。

这样，该风干单元的结构，可以很好地实现对内筒内腔中的试样的风干，同时又不会干扰到试样自身试验的进程，保证试验结果的准确可靠。

进一步地，挡板表面设置有网纱，这样可以更好地防止试样堵塞通气孔，也能够避免试样进入通气孔而影响试验精度。进一步地挡板采用软塑料板且内表面和内筒内腔表面一致；可以方便实现安装和密封，以更好地降低对试验的影响。再进一步地，通风层中填充设置有砂粒，砂粒可以保证通风除湿效果的同时可以很好地避免软塑料板内凹，保证挡板内壁外形和内筒内腔表面一致，最大程度降低对试验精度的影响。作为优选砂粒采用1毫米粒径的匀质砂粒，可以使得上述效果达到最佳。

作为优化，内筒内腔顶面上方相邻设置有一个顶部循环液腔室，顶部循环液腔室通过循环液管道和所述循环液温度控制装置A循环连通设置；内筒内腔底面下方相邻设置有一个底部循环液腔室，底部循环液腔室通过循环液管道和一个循环液温度控制装置B循环连通设置。

这样，内筒顶部和底部可以分别通过不同温度的循环液，实现温度梯度控制，使得试样试验时能够更好地模拟由地表向下不同埋深地层存在温差的实际环境状况，提高试验模拟效果，提高试验精度，更好地实现对盐渍土的盐胀性能研究。

作为优化，内筒内腔顶面处设置有顶盖，顶盖下表面构成内筒内腔顶面，顶盖内部中空设置形成顶部循环液腔室，顶盖周边和内筒内腔周壁形成可上下滑动的接触，顶盖上竖向贯穿设置有温度传感器安装孔和湿度传感器安装孔，温度传感器安装孔用于安装温度传感器并使得温度传感器的显示部分露出于试样桶上方，湿度传感器安装孔用于安装湿度传感器并使得湿度传感器露出于试样桶上方；顶盖上方还设置有用于检测顶盖向上移动距离的检测仪表。

这样采用顶盖同时作为设置顶部循环液腔室的基础，以及实现盐渍土膨胀检测的基础，具有结构简单，检测方便等优点，同时还可以方便设置温度传感器和湿度传感器以反馈检测盐渍土内部温度和湿度情况，保证试验过程中参数控制的精确可靠。

作为优化，检测仪表为电子百分表且安装固定在试样桶架上，电子百分表下端触头和顶盖上表面相接触；可以保证检测精度的准确性。

作为优化，顶盖上方还设置有用于对顶盖施加向下压力的负载模拟装置。

这样，可以依靠负载模拟装置，实现对盐渍土的负载模拟，实现荷载作用下冻融循环与干湿循环耦合的盐胀试验。提高试验模拟效果，提高对盐渍土性能研究分析能力。

作为优化，所述负载模拟装置，包括位于顶盖上表面竖直向上设置的一根传力杆，还包括一根水平设置并顶接在传力杆上方的杠杆梁，杠杆梁一端为支点端且支点端上表面被杠杆限位机构限位，杠杆梁另一端为加载端且加载端设置有砝码加载盘。这样，通过杠杆的方式加载负压，一是靠杠杆原理放大负载的大小，二是能够更好地保持试验过程中负载力大小的恒定，以保证恒载模拟效果。进一步地，杠杆限位机构包括一个水平设置于杠杆梁上方的支点梁，支点梁上靠螺纹旋接竖向设置有一个调节螺栓，调节螺栓下端和杠杆梁接触形成支点。这样，可以更好地实现对杠杆水平的调节，保证负载力的计算准确并保持负载平稳恒定。进一步地，杠杆梁加载端的上表面还设置有水准泡，可以更好地判断调节杠杆梁的水平。进一步地，杠杆梁和调节螺栓下端接触处以及和传力杆顶端接触处均为凹凸配合的球面结构。这样，可以准确定位出施力位置，保证负载加载效果。再进一步地，砝码加载盘靠上表面中部向上延伸形成的一个竖向挂杆挂接在挂杆梁加载端下表面中部的一个挂钩上。这样保证加载的砝码重量集中作用到杠杆梁的一个点上，利于提高负载模拟计算的精度。再进一步地，顶盖内腔中部对应传力杆位置还具有上下连接的整体呈锥台形的连接体，以更好地保证传递到试样顶面的负载压力为均布荷载。

作为优化，内筒内腔底面处设置有底盖，底盖上表面形成内筒内腔底面，底盖内部中空设置形成底部循环液腔室，底盖周边和内筒内腔周壁形成可上下滑动的接触，底盖下方安装有能够实现底盖高度位置调节的底盖高度调节机构。

这样，靠底盖作为盐渍土承托构件和底部循环液腔室的基础构件，结构简单可靠，底盖可上下滑动并能够靠高度调节机构调节，使其能够方便实现试样高度的调整，提高试验效果。

作为优化，所述底盖高度调节机构包括一个高度调节螺栓，高度调节螺栓竖向设置且螺纹旋接配合在试样桶底部中间的螺纹孔内，高度调节螺栓上端靠轴承可转动地配合连接在底盖上，高度调节螺栓下端设置有高度调节手柄。

这样，可以方便通过旋转高度调节手柄实现对试样高度的调整，结构简单，调整方便快捷可靠。

进一步地，底盖高度调节机构，还包括一个和高度调节螺栓并列间隔设置的刻度尺，刻度尺固定在试样桶架上，高度调节螺栓下部段上还设置有一个高度定位尺，高度定位尺一端可上下滑动地限位配合在刻度尺上，另一端靠固定在高度调节螺栓上的一个轴承和高度调节螺栓可转动配合连接。这样，可以更加方便地直接观察读数得到底盖调节高度，进而得到试样高度。

进一步地，外桶包括圆筒状的外桶本体和位于外桶本体底部的一个整体呈圆盘状的底托，底托中部设置和高度调节螺栓配合的螺纹孔，底托上还设置有两个循环液管道过孔以及出气管过孔，底托上表面同轴设置有两圈卡槽，外桶本体和内筒各自卡接并密封固定在对应卡槽内。这样，具有结构简单，方便装配安装的优点。

进一步地，外桶还包括位于外桶本体上端的一个试样桶封盖，试样桶封盖水平方向的投影呈圆环形且中部露出内筒内腔，试样桶封盖下表面和外桶本体上端和内筒上端的任意一个密封固定连接而和另外一个为可上下滑动的嵌入式插接配合（使其整体不影响内筒的竖向移动）；试样桶封盖上设置有用于接入加水容器管道的接口并通过内部的连接管道连接到内筒内腔，试样桶封盖上还设置有用于接入温控储气箱的气体管道的接口并通过内部的连接管道连接到风干单元。这样具有结构简单，方便装配安装和管道布置的优点。

作为密封膜的一种结构形式，可以是采用弹性膜并单独设置在相邻的两个内筒节配合处，这样耗材较少。也可以是采用包围整个内筒周向表面的圆筒形密封膜，这样可以更好地保证密封效果且降低密封膜自身对试样竖向膨胀的约束影响。更好的是密封膜上下两端固定在外桶的内壁上下两端上，使循环液循环在外桶内壁与密封膜间，这样将对试样竖向膨胀的影响降到最低。

作为进一步优化，每个内筒节上均对应设置有至少一个风干单元和至少周向上均匀布置的四个用于对试样加水的加水孔。这样可以更好且更均匀地提高干湿度控制效果。

作为优化，所述循环液温度控制装置A、循环液温度控制装置B和循环液温度控制装置C均采用高精度低温槽，具有温控方便，控制精度高的优点。

综上所述，本发明能够实现更多的环境参数控制，提高试验模拟效果，具有结构简单，试验精度高，试样参数灵活可调，可试验方式多的优点，非常适合用于对盐渍土性能的研究。

附图说明：

图1为本发明实施时采用的盐胀试验仪的结构示意图。

图2是图1中单独温控储气箱的剖视结构示意图。

图3是图1中单独试样桶部分的结构示意图。

图4是图1中单独调水阀的结构示意图。

图5是图1中单独内筒部分的结构示意图。

图6是图1中单独底托部分的结构示意图。

图7是图1中单独顶盖部分的结构示意图。

图8是图1中单独底盖部分的结构示意图。

图9是图1中单独两个内筒节的部分结构示意图。

图10是图1中单独气压控制器部分的结构示意图。

图11是图1中能够显示试样桶封盖部分的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

最优实施方式：一种提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法，其特点在于，将盐胀试验时用于盛装盐渍土的容器设计为沿轴向的分段式结构，且使其每段之间能够沿轴向自由滑动，使得在盐渍土进行盐胀试验时，降低用于盛装盐渍土的容器内壁对竖向膨胀量的约束，以提高试验检测精度。

具体地说，本发明采用如图1-11所示的一种高精度盐胀试验仪实现，该盐胀试验仪包括试样桶和温度调控系统，试样桶包括外桶18和设置在外桶内的内筒，外桶18竖直安装在试样桶架13上，温度调控系统包括一个循环液温度控制装置A6，循环液温度控制装置A6通过循环液管道和外桶与内筒之间间隙构成的周向循环液腔室循环连通，还包括用于实现对内筒中试样的干湿度控制的试样干湿度控制系统。

这样盐胀试验仪在使用时，能够实现更多的环境参数模拟，可以实现对试样干湿度的控制，进而实现恒温下含水量连续变化的干湿循环盐胀试验，帮助实现对盐渍土更加全面的研究分析。

本实施方式中，所述试样干湿度控制系统包括一个设置于试样桶外部的加水容器4，加水容器4通过管道连接到内筒外壁并和内筒内腔连通。这样可以实现称量试验所需的水加入到加水容器4内，然后控制进入到内筒内腔中，实现对试样湿度的调整控制。实施时，加水容器4采用安装架23安装在高于试样桶顶部的位置以方便靠水流自重进行加水湿润。进一步地加水容器到试样桶之间的管道上设置有调水阀27，以方便控制加水速度，避免加水过快导致湿度不均匀而影响试验结果。

其中，所述试样干湿度控制系统包括一个空压机5，空压机5出气端通过气体管道连接到一个温控储气箱2，温控储气箱2上设置有实现内部温度控制的储气箱温控装置，温控储气箱出气口通过气体管道连接到设置于内筒内壁的风干单元中，风干单元中设置有出气口并通过出气管道33连接到试样桶外部。空压机优选为带无热吸附式干燥机的空压机。

这样，可以靠空压机将干燥后的空气压入到温控储气箱内，将空气调节为满足试验所需的气压和温度之后，再送入到内筒内壁的风干单元中，对内筒内腔中的试样进行风干，以控制其干湿度变化，更好地实现试样干湿度控制模拟，提高试验模拟效果。进一步地，空压机出气端和温控储气箱之间的气体管道上设置有气压控制器40，用于控制温控储气箱内部的气压。可以使其气压保持定在10kPa～30kPa之间，以保证风干要求，且不破坏土试样结构。实施时进一步地，温控储气箱2上还设置有储气温度传感器1，用于实现温控储气箱2内空气温度的检测以方便调控。

其中，所述温控储气箱上设置有一个循环液夹层，循环液夹层通过管道和一个循环液温度控制装置C8循环连通。这样，靠循环液来控制温控储气箱内的空气达到试验时试样所需温度，避免空气温度和试样不一致对试样精度的影响。

其中，温控储气箱包括外箱体3和内箱10，内箱10一个外侧面和外箱体3一个内侧面相贴合固定且空压机出气端通过该侧面连通到内箱，其余侧面和上下底面悬空设置并构成循环液夹层，内箱10下底面和外箱体3内底面之间设置有支撑工字钢12。这样结构更加合理，方便循环液夹层的设置且方便气体管道接口的安装。进一步地，内箱中设置有呈S形盘绕的循环液盘管11，循环液盘管11两端通过管道和所述循环液温度控制装置C8循环连通。这样，可以更好地实现对温控储气箱内温度的有效控制。

其中，所述风干单元包括沿周向设置在内筒内壁上的环形凹槽，环形凹槽槽口位置封闭设置有一圈挡板38，挡板38上开设有若干通气孔，挡板和环形凹槽之间形成用于和气体管道连通的通风层36。

这样，该风干单元的结构，可以很好地实现对内筒内腔中的试样的风干，同时又不会干扰到试样自身试验的进程，保证试验结果的准确可靠。

其中，挡板表面设置有网纱37，这样可以更好地防止试样堵塞通气孔，也能够避免试样进入通气孔而影响试验精度。实施时还可以进一步地挡板采用软塑料板且内表面和内筒内腔表面一致；可以方便实现安装和密封，以更好地降低对试验的影响。再进一步地，通风层36中填充设置有砂粒，砂粒可以保证通风除湿效果的同时可以很好地避免软塑料板内凹，保证挡板内壁外形和内筒内腔表面一致，最大程度降低对试验精度的影响。作为优选砂粒采用1毫米粒径的匀质砂粒或高硬度砂粒（如标准砂砂粒），可以使得上述效果达到最佳。

其中，内筒内腔顶面上方相邻设置有一个顶部循环液腔室，顶部循环液腔室通过循环液管道和所述循环液温度控制装置A6循环连通设置；内筒内腔底面下方相邻设置有一个底部循环液腔室，底部循环液腔室通过循环液管道和一个循环液温度控制装置B7循环连通设置。

这样，内筒顶部和底部可以分别通过不同温度的循环液，实现温度梯度控制，使得试样试验时能够更好地模拟由地表向下不同埋深地层存在温差的实际环境状况，提高试验模拟效果，提高试验精度，更好地实现对盐渍土的盐胀性能研究。

其中，内筒内腔顶面处设置有顶盖32，顶盖32下表面构成内筒内腔顶面，顶盖32内部中空设置形成顶部循环液腔室，顶盖周边和内筒内腔周壁形成可上下滑动的接触，顶盖上竖向贯穿设置有温度传感器安装孔32-3和湿度传感器安装孔32-4，温度传感器安装孔用于安装试样用温度传感器16并使得试样用温度传感器16的显示部分露出于试样桶上方，湿度传感器安装孔用于安装湿度传感器25并使得湿度传感器25露出于试样桶上方；顶盖上方还设置有用于检测顶盖向上移动距离的检测仪表26。

这样采用顶盖同时作为设置顶部循环液腔室的基础，以及实现盐渍土膨胀检测的基础，具有结构简单，检测方便等优点，同时还可以方便设置温度传感器和湿度传感器以反馈检测盐渍土试样内部温度和湿度情况，保证试验过程中参数控制的精确可靠。

其中，检测仪表26为电子百分表且安装固定在试样桶架上，电子百分表下端触头和顶盖上表面相接触；可以保证检测精度的准确性。

其中，顶盖32上方还设置有用于对顶盖施加向下压力的负载模拟装置。

这样，可以依靠负载模拟装置，实现对盐渍土的负载模拟，实现荷载作用下冻融循环与干湿循环耦合的盐胀试验。提高试验模拟效果，提高对盐渍土性能研究分析能力。

其中，所述负载模拟装置，包括位于顶盖上表面竖直向上设置的一根传力杆32-5，还包括一根水平设置并顶接在传力杆上方的杠杆梁15，杠杆梁一端为支点端且支点端上表面被杠杆限位机构限位，杠杆梁另一端为加载端且加载端设置有用于加载砝码17的砝码加载盘9。这样，通过杠杆的方式加载负压，一是靠杠杆原理放大负载的大小，二是能够更好地保持试验过程中负载力大小的恒定，以保证恒定负载的模拟效果。实施时进一步地，杠杆限位机构包括一个水平设置于杠杆梁上方的支点梁，支点梁上靠螺纹旋接竖向设置有一个调节螺栓24，调节螺栓24下端和杠杆梁接触形成支点。这样，可以更好地实现对杠杆水平的调节，保证负载力的计算准确并保持负载平稳恒定。实施时，杠杆梁加载端的上表面还设置有水准泡14，可以更好地判断调节杠杆梁的水平。进一步地，杠杆梁和调节螺栓下端接触处以及和传力杆顶端接触处均为凹凸配合的球面结构。这样，可以准确定位出施力位置，保证负载加载效果。再进一步地，砝码加载盘靠上表面中部向上延伸形成的一个竖向挂杆挂接在挂杆梁加载端下表面中部的一个挂钩上。这样保证加载的砝码重量集中作用到杠杆梁的一个点上，利于提高负载模拟计算的精度。再进一步地，顶盖内腔中部对应传力杆位置还具有上下连接的整体呈锥台形的连接体，以更好地将负载压力以均布荷载的形式传递到试样上表面。

其中，内筒内腔底面处设置有底盖35，底盖35上表面形成内筒内腔底面，底盖内部中空设置形成底部循环液腔室，底盖周边和内筒内腔周壁形成可上下滑动的接触，底盖下方安装有能够实现底盖高度位置调节的底盖高度调节机构。实施时，底盖35底面还设置有和底部循环液腔室连通底盖循环液入口35-1和底盖循环液出口35-2。

这样，靠底盖作为盐渍土试样承托构件和底部循环液腔室的基础构件，结构简单可靠，底盖可上下滑动并能够靠高度调节机构调节，使其能够方便实现试样高度的调整，提高试验效果。

其中，所述底盖高度调节机构包括一个高度调节螺栓20，高度调节螺栓20竖向设置且螺纹旋接配合在试样桶底部中间的螺纹孔内，高度调节螺栓上端靠轴承34可转动地配合连接在底盖35上，高度调节螺栓下端设置有高度调节手柄。

这样，可以方便通过旋转高度调节手柄实现对试样高度的调整，结构简单，调整方便快捷可靠。

其中，底盖高度调节机构，还包括一个和高度调节螺栓并列间隔设置的刻度尺22，刻度尺22固定在试样桶架上，高度调节螺栓下部段上还设置有一个高度定位尺21，高度定位尺21一端可上下滑动地限位配合在刻度尺22上，另一端靠固定在高度调节螺栓20上的一个轴承和高度调节螺栓20可转动配合连接。这样，可以更加方便地直接观察读数得到底盖调节高度，进而得到试样高度。

其中，外桶包括圆筒状的外桶本体和位于外桶本体底部的一个整体呈圆盘状的底托19，底托19中部设置和高度调节螺栓20配合的螺纹孔，底托19上还设置有两个循环液管道过孔以及一个出气管过孔，底托上表面同轴设置有两圈卡槽，外桶本体和内筒各自卡接并密封固定在对应卡槽内。这样，具有结构简单，方便装配安装的优点。

其中，外桶还包括位于外桶本体上端的一个试样桶封盖30，试样桶封盖30水平方向的投影呈圆环形且中部露出内筒内腔，试样桶封盖下表面和外桶本体上端和内筒上端的任意一个密封固定连接而和另外一个为可上下滑动的嵌入式插接配合（使其整体不影响内筒的竖向移动），试样桶封盖30上设置有用于接入加水容器管道的接口并通过内部的连接管道29连接到内筒内腔，试样桶封盖上还设置有用于接入温控储气箱的气体管道的接口31并通过内部的连接管道连接到风干单元。这样具有结构简单，方便装配安装和管道布置的优点。具体实施时，试样桶封盖下表面具有用于和外桶本体上端插接密封固定的外桶固定用环形槽，外桶固定用环形槽内部具有一圈向下的环形凸缘，环形凸缘下端可上下滑动地插接配合在内筒上表面的一个封盖连接用环形槽内。这样，即能够方便试样桶封盖完成和内筒以及外桶本体的连接方便实现密封，又使其不影响内筒在试样过程中的上下移动，保证试验精度可靠。

本实施方式中，所述内筒沿轴向由多个内筒节28拼接得到，相邻内筒节28之间由下方内筒节上端面向上的一个锥台形结构插入到上方内筒节下端面对应的锥孔形结构配合相连，且下端内筒节不约束上端内筒节向上移动，相邻内筒节之间配合处外部设置有密封膜41用于隔绝配合间隙和内筒外的周向循环液腔室。这样使得在盐胀试验过程中，最大程度降低试样的轴向膨胀所受内筒内壁的约束，大大减小了对试样竖向膨胀量的影响，极大地提高了试验精度。

实施时作为密封膜41的一种结构形式，可以是采用弹性膜并单独设置在相邻的两个内筒节配合处，这样耗材较少。也可以是采用包围整个内筒周向表面的圆筒形密封膜，这样可以更好地保证密封效果且降低密封膜自身对试样竖向膨胀的约束影响。更好的是密封膜上下两端固定在外桶内壁的上下两端上，使循环液循环在外桶内壁与密封膜间，循环液循环时密封膜会贴到内桶外壁上，这样既有很好的密封效果，也有很好的温控效果，并且将试样竖向膨胀的影响降到最低。

本实施方式中，每个内筒节上均对应设置有至少一个风干单元和至少周向上均匀布置的四个用于对试样加水的加水孔。这样可以更好且更均匀地提高干湿度控制效果。

本具体实施方式中，所述循环液温度控制装置A、循环液温度控制装置B和循环液温度控制装置C均采用高精度低温槽，具有温控方便，控制精度高的优点。

上述盐胀试验仪具有以下有益效果：①实现了温度可控下含水量连续变化的干湿循环盐胀试验；②实现了荷载作用下冻融循环与干湿循环耦合的盐胀试验；③功能集成化程度高，能实现冻融循环、温度梯度、荷载、干湿循环等影响因素及各影响因素耦合条件下的盐胀试验，且以上各因素均能人为控制；④分段式试样桶大大减小了对试样竖向膨胀量的影响，验结果更精确；⑤试样桶底托板高度可以上下调节，实现试样高度在试样桶（内桶）高度范围内的任意设置。

对上述试验仪进行性能检测试验，试验结果表明将一个高30cm、直径10cm的试样的含水量从20%降到3%～6%仅需2d～4d（温度低时时间要长一些，目前温度在0～5℃需要6d），采用分段式试样桶测出的盐胀量较整体式试样桶测出的盐胀量明显大，并且二者之间的差距随着试样高度增加而增大，而随试样直径的增加而略有减小。干湿循环循环实验时应严格控制恒温箱中空气的气压，以避免气压过大破坏土试样结构，宜控制在30kPa以内。

故上述盐胀试验仪能够实现更多的环境参数控制，提高试验模拟效果，具有结构简单，试验精度高，试样参数灵活可调，可试验方式多的优点，非常适合用于对盐渍土性能的研究。

Claims (10)

1.一种提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法，其特征在于，将盐胀试验时用于盛装盐渍土的容器设计为沿轴向的分段式结构，且使其每段之间能够沿轴向自由滑动，使得在盐渍土进行盐胀试验时，降低用于盛装盐渍土的容器内壁对竖向膨胀量的约束，以提高试验检测精度；用于盛装盐渍土的容器为内筒，内筒沿轴向由多个内筒节拼接得到，相邻内筒节之间配合处外部设置有密封膜用于隔绝配合间隙和内筒外的周向循环液腔室。

2.如权利要求1所述的提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法，其特征在于，采用以下的盐胀试验仪实现，所述盐胀试验仪包括试样桶和温度调控系统，试样桶包括外桶和设置在外桶内的内筒，外桶竖直安装在试样桶架上，温度调控系统包括一个循环液温度控制装置A，循环液温度控制装置A通过循环液管道和外桶与内筒之间间隙构成的周向循环液腔室循环连通，其中，相邻内筒节之间由下方内筒节上端面向上的一个锥台形结构插入到上方内筒节下端面对应的锥孔形结构配合相连，且下端内筒节不约束上端内筒节向上移动。

3.如权利要求2所述的提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法，其特征在于，盐胀试验仪还包括用于实现对内筒中试样的干湿度控制的试样干湿度控制系统；

所述试样干湿度控制系统包括一个设置于试样桶外部的加水容器，加水容器通过管道连接到内筒外壁并和内筒内腔连通；

所述试样干湿度控制系统还包括一个空压机，空压机出气端通过气体管道连接到一个温控储气箱，温控储气箱上设置有实现内部温度控制的储气箱温控装置，温控储气箱出气口通过气体管道连接到设置于内筒内壁的风干单元中，风干单元中设置有出气口并通过出气管道连接到试样桶外部。

4.如权利要求3所述的提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法，其特征在于，所述温控储气箱上设置有一个循环液夹层，循环液夹层通过管道和一个循环液温度控制装置C循环连通。

5.如权利要求3所述的提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法，其特征在于，所述风干单元包括沿周向设置在内筒内壁上的环形凹槽，环形凹槽槽口位置封闭设置有一圈挡板，挡板上开设有若干通气孔，挡板和环形凹槽之间形成用于和气体管道连通的通风层。

6.如权利要求2所述的提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法，其特征在于，内筒内腔顶面上方相邻设置有一个顶部循环液腔室，顶部循环液腔室通过循环液管道和所述循环液温度控制装置A循环连通设置；内筒内腔底面下方相邻设置有一个底部循环液腔室，底部循环液腔室通过循环液管道和一个循环液温度控制装置B循环连通设置。

7.如权利要求6所述的提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法，其特征在于，内筒内腔顶面处设置有顶盖，顶盖下表面构成内筒内腔顶面，顶盖内部中空设置形成顶部循环液腔室，顶盖周边和内筒内腔周壁形成可上下滑动的接触，顶盖上竖向贯穿设置有温度传感器安装孔和湿度传感器安装孔，温度传感器安装孔用于安装温度传感器并使得温度传感器的显示部分露出于试样桶上方，湿度传感器安装孔用于安装湿度传感器并使得湿度传感器露出于试样桶上方；顶盖上方还设置有用于检测顶盖向上移动距离的检测仪表。

8.如权利要求7所述的提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法，其特征在于，顶盖上方还设置有用于对顶盖施加向下压力的负载模拟装置。

9.如权利要求6所述的提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法，其特征在于，内筒内腔底面处设置有底盖，底盖上表面形成内筒内腔底面，底盖内部中空设置形成底部循环液腔室，底盖周边和内筒内腔周壁形成可上下滑动的接触，底盖下方安装有能够实现底盖高度位置的底盖高度调节机构。

10.如权利要求9所述的提高盐渍土盐胀试验检测精度的方法，其特征在于，所述底盖高度调节机构包括一个高度调节螺栓，高度调节螺栓竖向设置且螺纹旋接配合在试样桶底部中间的螺纹孔内，高度调节螺栓上端靠轴承可转动地配合连接在底盖上，高度调节螺栓下端设置有高度调节手柄。