CN107064474A - 一种盐渍土的盐胀特性试验装置 - Google Patents

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张文
李国荣
罗艳珍
任秀玲
刘昕
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Abstract

一种盐渍土的盐胀特性试验装置，属于公路建筑技术领域，应用于盐渍土的盐胀性能的研究。该试验装置包括水槽、护环、环刀、固定环、透水石、土样、加压上盖、导槽、上盖线孔、透水石线孔、百分表和土样温度传感器；其中，水槽底部设有下透水石，下透水石上面设置土样，土样上面设置上透水石，上透水石上面设置加压上盖；土样外侧设置环刀，透水石外侧设置护环；土样上温度传感器的导线穿过线孔和上透水石线孔导入土样的上表面，土样下温度传感器的导线穿过下透水石线孔导入土样的下底面，分别测出土样上、下部的温度，本试验装置设计合理、操作方便简单，可以直接测定土样的温度以及连续测温，测量稳定性和有效性强，工作效率高，便于推广使用。

Description

一种盐渍土的盐胀特性试验装置
技术领域
本发明属于公路建筑技术领域，具体地说是涉及一种盐渍土的盐胀特性试验装置。
背景技术
我国盐渍土分布广泛，且大多集中在西北内陆盆地中，盐渍土地区涉及的工程项目因盐渍土特有的工程特性给工程建设带来诸多困难。盐渍土的盐胀往往会引起工程路面或地基的不均匀变形，造成路面开裂或者路基变形等，所以盐渍土的盐胀性能的研究是一个不可忽视的问题。
根据研究可知，盐渍土的盐胀特性试验方案方法各不相同。已有的关于变温条件下盐渍土盐胀特性试验方法基本都是采用室内模拟试验。试验采用室内模拟试验，模拟自然界冬季的降温过程，降温采用一维温度场，即顶端与底端温度变化一致。为了使试样的边界条件与自然条件相似，在试样筒周围包以保温材料，以防止试样与周围环境的热交换。将闷好土料在20℃条件下成型，即将准备好的土料分5次装入高40cm、内径11.6cm的试样筒中，单向击实到所需干密度。
因此，现有技术中的盐胀试验装置存在以下不足之处：(1)试验装置体积过大；(2)不能直接测定土样试件的温度，降低了工作效率；(3)不能在试验过程连续对土样试件进行测温，测量稳定性和有效性低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种盐渍土的盐胀特性试验装置，该试验装置结构简单，使用方便，能够快速有效地测定土样温度数据，其测量稳定性和有效性强，便于推广应用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种盐渍土的盐胀特性试验装置，包括水槽1、上护环2、下护环3、环刀4、固定环5、上透水石6、土样7、下透水石8、加压上盖9、导槽10、上盖线孔11、上透水石线孔12、下透水石线孔13、百分表14、百分表导杆15、百分表支柱16、百分表横梁17、调节螺母18、土样上温度传感器19、土样下温度传感器20；
其特点在于：所述水槽1的底部放置下透水石8，下透水石8的上面放置土样7，土样7上面放置上透水石6，上透水石6上面设置一加压上盖9，所述加压上盖9的一侧设有一个上盖线孔11；
所述下透水石8的外侧设置下护环3，上透水石6外侧设置上护环2，土样7外侧设置环刀4，上护环2和环刀4之间放置一固定环5；
所述的上透水石6的一侧设置上透水石线孔12，下透水石8的一侧设置一下透水石线孔13；
所述土样上温度传感器19的导线穿过上盖线孔11和上透水石线孔12导入土样7的上表面，土样下温度传感器20的导线通过水槽1与下护环3之间的空隙穿过下透水石线孔13导入土样7的下表面；
所述百分表14设置在百分表横梁17的一端部，百分表横梁17的另一端部设置在百分表支柱16的上端部，百分表支柱16的下端固定在水槽1的底部。
本发明的另一特点是所述的土样7放置滤纸。
本发明的另一特点是所述的下护环3的上沿设有若干个导槽10。
本发明的另一特点是所述的环刀4开环形刃。
本发明的另一特点是所述的上护环2的内部设置有限位槽，限位槽内径≥环刀4刃口的外径。
本发明的另一特点是所述百分表横梁17通过调节螺母18与百分表支柱16连接。
本发明的另一特点是所述的上盖线孔11与上透水石线孔12的位置相对应，下透水石线孔13与上透水石线孔12的位置相对应。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本试验装置小型化，结构简单，设计合理；
2、本试验装置设有土样上温度传感器和土样下温度传感器，可以直接测定土样试件的温度数据，测量简单方便，提高了工作效率；
3、通过土样上温度传感器和土样下温度传感器，可以在试验过程中连续对土样试件进行测温和读取温度数据；
综上所述，本试验装置设计合理、操作方便简单、工作可靠性高，使用效果好，便于推广使用。
附图说明
图1是本发明试验装置的结构示意图；
图2是本发明试验装置下透水石、土样、上透水石和加压上盖结构示意图；
图3是本发明试验装置内部结构俯视图；
图4是本发明试验装置的加压上盖俯视图；
图5是本发明试验装置的透水石结构示意图。
其中：1、水槽；2、上护环；3、下护环；4、环刀；5、固定环；6、上透水石；7、土样；8、下透水石；9、加压上盖；10、导槽；11、上盖线孔；12、上透水石线孔；13、下透水石线孔；14、百分表；15、百分表导杆；16、百分表支柱；17、百分表横梁；18、调节螺母；19、土样上温度传感器；20、土样下温传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明一种盐渍土的盐胀特性试验装置技术方案作进一步描述。
实施例1
参阅图1～图5，一种盐渍土的盐胀特性试验装置，包括水槽1、上护环2、下护环3、环刀4、固定环5、上透水石6、土样7、下透水石8、加压上盖9、导槽10、上盖线孔11、上透水石线孔12、下透水石线孔13、百分表14、百分表导杆15、百分表支柱16、百分表横梁17、调节螺母18、土样上温度传感器19、土样下温度传感器20。
其特点在于：所述水槽1的底部放置下透水石8，下透水石8的上面放置土样7，并在土样7上放置滤纸，然后在土样7上面放置上透水石6，上透水石6上面设置一加压上盖9，所述加压上盖9的一侧设有一个上盖线孔11。
所述下透水石8的外侧设置下护环3，下护环3的上沿设有4个导槽10，上透水石6外侧设置上护环2，土样7外侧设置开环形刃的环刀4，上护环2和环刀4之间放置一固定环5。
所述的上透水石6的一侧设置上透水石线孔12，下透水石8的一侧设置一下透水石线孔13。
所述土样上温度传感器19的导线穿过上盖线孔11和上透水石线孔12导入土样7的上表面，土样下温度传感器20的导线通过水槽1与下护环3之间的空隙穿过下透水石线孔13导入土样7的下表面。
所述百分表14设置在百分表横梁17的一端部，百分表横梁17的另一端部设置在百分表支柱16的上端部，百分表支柱16的下端固定在水槽1的底部。
所述上护环2的内部设有限位槽，限位槽内径等于环刀4刃口的外径，
所述百分表横梁17可以通过调节螺母18调节高度，进行盐胀试验时，百分表导杆15需对准加压上盖9的中心，并将百分表横梁17调节至百分表导杆15的下端顶紧在加压上盖9上；当土样发生盐胀特性时，土样会发生膨胀—沉陷的过程，使百分表指针发生偏移，因此可以通过百分表测出土样的位移量。
所述的上盖线孔11与上透水石线孔12的位置相对应，下透水石线孔13与上透水石线孔12的位置相对应。
进行盐胀试验时，可以同时测量土样上部温度和土样下部温度。将土样上温度传感器19的导线穿过上盖线孔11和上透水石线孔12导入土样7的上表面，测出土样上部的温度；同时，将土样下温度传感器20的导线通过下透水石线孔13导入土样7的下表面，测出土样下部的温度。
实施例2
参阅图1～图5，一种盐渍土的盐胀特性试验装置，包括水槽1、上护环2、下护环3、环刀4、固定环5、上透水石6、土样7、下透水石8、加压上盖9、导槽10、上盖线孔11、上透水石线孔12、下透水石线孔13、百分表14、百分表导杆15、百分表支柱16、百分表横梁17、调节螺母18、土样上温度传感器19、土样下温度传感器20。
其特点在于：所述水槽1的底部放置下透水石8，下透水石8的上面放置土样7，并在土样7上放置滤纸，然后在土样7上面放置上透水石6，上透水石6上面设置一加压上盖9，所述加压上盖9的一侧设有一个上盖线孔11。
所述下透水石8的外侧设置下护环3，下护环3的上沿设有6个导槽10，上透水石6外侧设置上护环2，土样7外侧设置开环形刃的环刀4，上护环2和环刀4之间放置一固定环5。
所述的上透水石6的一侧设置上透水石线孔12，下透水石8的一侧设置一下透水石线孔13。
所述土样上温度传感器19的导线穿过上盖线孔11和上透水石线孔12导入土样7的上表面，土样下温度传感器20的导线通过水槽1与下护环3之间的空隙穿过下透水石线孔13导入土样7的下表面。
所述百分表14设置在百分表横梁17的一端部，百分表横梁17的另一端部设置在百分表支柱16的上端部，百分表支柱16的下端固定在水槽1的底部。
所述的上护环2的内部设置有限位槽，限位槽内径大于环刀4刃口的外径。
所述百分表横梁17可以通过调节螺母18调节高度，进行盐胀试验时，百分表导杆15需对准加压上盖9的中心，并将百分表横梁17调节至百分表导杆15的下端顶紧在加压上盖9上；当土样发生盐胀特性时，土样会发生膨胀—沉陷的过程，使百分表指针发生偏移，因此可以通过百分表测出土样的位移量。
所述的上盖线孔11与上透水石线孔12的位置相对应，下透水石线孔13与上透水石线孔12的位置相对应。
进行盐胀试验时，只测量土样上部温度。将土样上温度传感器19的导线穿过上盖线孔11和上透水石线孔12导入土样7的上表面，测出土样上部的温度。
实施例3
参阅图1～图5，一种盐渍土的盐胀特性试验装置，包括水槽1、上护环2、下护环3、环刀4、固定环5、上透水石6、土样7、下透水石8、加压上盖9、导槽10、上盖线孔11、上透水石线孔12、下透水石线孔13、百分表14、百分表导杆15、百分表支柱16、百分表横梁17、调节螺母18、土样上温度传感器19、土样下温度传感器20；
其特点在于：所述水槽1的底部放置下透水石8，下透水石8的上面放置土样7，并在土样7上放置滤纸，然后在土样7上面放置上透水石6，上透水石6上面设置一加压上盖9，所述加压上盖9的一侧设有一个上盖线孔11；
所述下透水石8的外侧设置下护环3，下护环3的上沿设有2个导槽10，上透水石6外侧设置上护环2，土样7外侧设置开环形刃的环刀4，上护环2和环刀4之间放置一固定环5；
所述的上透水石6的一侧设置上透水石线孔12，下透水石8的一侧设置一下透水石线孔13；
所述土样上温度传感器19的导线穿过上盖线孔11和上透水石线孔12导入土样7的上表面，土样下温度传感器20的导线通过水槽1与下护环3之间的空隙穿过下透水石线孔13导入土样7的下表面；
所述百分表14设置在百分表横梁17的一端部，百分表横梁17的另一端部设置在百分表支柱16的上端部，百分表支柱16的下端固定在水槽1的底部。
所述的上护环2的内部设置有限位槽，限位槽内径等于环刀4刃口的外径。
所述的百分表横梁17可以通过调节螺母18调节高度，进行盐胀试验时，百分表导杆15需对准加压上盖9的中心，并将百分表横梁17调节至百分表导杆15的下端顶紧在加压上盖9上；当土样发生盐胀特性时，土样会发生膨胀—沉陷的过程，使百分表指针发生偏移，因此可以通过百分表测出土样的位移量。
所述的上盖线孔11与上透水石线孔12的位置相对应，下透水石线孔13与上透水石线孔12的位置相对应。
进行盐胀试验时，只测量土样下部的温度。将土样下温度传感器20的导线通过下透水石线孔13导入土样7的下表面，测出土样下部的温度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种盐渍土的盐胀特性试验装置，包括水槽(1)、上护环(2)、下护环(3)、环刀(4)、固定环(5)、上透水石(6)、土样(7)、下透水石(8)、加压上盖(9)、导槽(10)、上盖线孔(11)、上透水石线孔(12)、下透水石线孔(13)、百分表(14)、百分表导杆(15)、百分表支柱(16)、百分表横梁(17)、调节螺母(18)、土样上温度传感器(19)、土样下温度传感器(20)；
其特征在于：所述水槽(1)的底部放置下透水石(8)，下透水石(8)的上面放置土样(7)，土样(7)上面放置上透水石(6)，上透水石(6)上面设置一加压上盖(9)，所述加压上盖(9)的一侧设有一个上盖线孔(11)；
所述下透水石(8)的外侧设置下护环(3)、上透水石(6)外侧设置上护环(2)、土样(7)外侧设置环刀(4)，上护环(2)和环刀(4)之间放置一固定环(5)；
所述的上透水石(6)的一侧设置上透水石线孔(12)，下透水石(8)的一侧设置一下透水石线孔(13)；
所述土样上温度传感器(19)的导线穿过上盖线孔(11)和上透水石线孔(12)导入土样(7)的上表面，土样下温度传感器(20)的导线通过水槽(1)与下护环(3)之间的空隙穿过下透水石线孔(13)导入土样(7)的下表面；
所述百分表(14)设置在百分表横梁(17)的一端部，百分表横梁(17)的另一端部设置在百分表支柱(16)的上端部，百分表支柱(16)的下端固定在水槽(1)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种盐渍土的盐胀特性试验装置，其特征在于：所述的土样(7)放置滤纸。
3.根据权利要求1所述的一种盐渍土的盐胀特性试验装置，其特征在于：所述的下护环(3)的上沿设有若干个导槽(10)。
4.根据权利要求1所述的一种盐渍土的盐胀特性试验装置，其特征在于：所述的环刀(4)开环形刃。
5.根据权利要求1所述的一种盐渍土的盐胀特性试验装置，其特征在于所述的上护环(2)的内部设置有限位槽，限位槽内径≥环刀(4)刃口的外径。
6.根据权利要求1所述的一种盐渍土的盐胀特性试验装置，其特征在于：所述百分表横梁(17)通过调节螺母(18)与百分表支柱(16)连接。
7.根据权利要求1所述的一种盐渍土的盐胀特性试验装置，其特征在于：所述的上盖线孔(11)与上透水石线孔(12)的位置相对应，下透水石线孔(13)与上透水石线孔(12)的位置相对应。
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