CN107179271B - 多功能土坡抗渗稳定性测试箱及其测试方法 - Google Patents

多功能土坡抗渗稳定性测试箱及其测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多功能土坡抗渗稳定性测试箱及其测试方法，包括有土箱和可调节水压仓两部分。土箱由固定侧板、可拆卸侧板、底板和背板共同组成。在土箱背板后侧的外边缘垂直连接两块水压仓短侧板，两块短侧板的另一端与一块水压仓背板相连，共同形成封闭的水压仓空间。在土箱底板、土箱背板及两块水压仓的短侧板上分别设有滑道。土箱的可拆卸侧板通过滑道固定于底板和背板之间。土箱背板上均匀地设置直径为0.5cm的贯通圆孔。土箱背板后面设置一块挡板，可调水压仓背板上方设置有注水口，与注水口相连的注水管路终端与一体积恒定、高度可以调节的水压槽相连接。本发明结构简单，不需要单独的加压装置，操作方便，适用范围广泛。

Description

多功能土坡抗渗稳定性测试箱及其测试方法
技术领域
本发明涉及一种抗渗稳定性测试箱，尤其是涉及一种多功能土坡抗渗稳定性测试箱及其测试方法。
背景技术
在铁路、公路和水利堤坝等大型基础工程建设中，经常需开挖大量的边坡。在降雨和地下水渗流作用的影响下，土质边坡的稳定性降低，极易导致滑坡现象。滑坡一旦发生，将严重影响人民生命财产的安全以及建筑工程的正常运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能土坡抗渗稳定性测试箱，该测试箱结构简单，操作方便，适用范围广泛。
本发明的另一个目的是提供一种多功能土坡抗渗稳定性测试箱的测试方法。
为了解决现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案如下：
一种多功能土坡抗渗稳定性测试箱，包括土箱和可调水压仓，所述的土箱包括有固定侧板、可拆卸侧板、底板和背板，固定侧板与土箱底板和土箱背板牢固粘接，可拆卸侧板通过滑道安装在背板、底板上；
在背板后侧的外边缘，垂直连接两块水压仓短侧板，两块短侧板的另一端与一块水压仓背板相连，共同形成封闭的可调水压仓；背板上沿着横、纵方向分别均匀地设置直径为0.5cm的贯通圆孔，在两块水压仓的短侧板上，分别设有滑道，在背板后面、靠近水压仓的一侧设置一块可以上下滑动的挡板，水压仓背板上方设置有注水口，与注水口相连的注水管路终端与一体积恒定、高度可以调节的水压槽相连接。
在挡板下边缘处的背板贯通圆孔上插入钢钉使挡板固定在所需高度位置处。
所述的土箱是由固定侧板、背板、底板以及可拆卸侧板组成的四面封闭的区域，制备好的土坡样本固定在其中。
所述的贯通圆孔的横向孔距为10cm，纵向孔距为2cm。
所述的固定侧板通过高强度玻璃胶与背板、底板固定粘接。
所述的土箱和可调水压仓是由有机玻璃材质制成的。
所述的注水口通过注水管路与水压槽相连接，所述的注水管路由橡胶材质制成。
一种多功能土坡抗渗稳定性测试箱的测试方法，包括如下步骤：
（1）按照土工测试的方法，在由固定侧板、背板、底板共同围城的半开放的区域内，制备出一定密实程度的土坡样本；
（2）安装土箱的可拆卸侧板，将制备好的土坡样本固定在由土箱侧板、背板、底板共同组成的区域内；
（3）按照预先设定的入水面高度调节土箱背板后面、靠水压仓一侧的挡板，在靠近挡板下边缘处的土箱背板贯通圆孔上插入钢钉，将挡板固定在所需的高度位置处；
（4）调节水压槽的高度，接通注水管路，通过注水口向水压仓中注入具有一定水头压力的水流；
（5）对土坡样本在具有一定水头压力的水流渗透下的稳定性进行实时观测和记录，发生失稳破坏时，通过此时的水压槽高度及水压仓中的挡板高度计算出其临界水头压力和临界入水面高度。
本发明所具有的优点与有益效果是：
本发明一种对土质边坡在一定水头作用下抗渗透稳定性测量的测试箱有效解决了不同参数土质边坡在水流渗透条件下的稳定性测试问题。方便对土质边坡在水流渗透下发生失稳破坏时临界水头压力的实时测量，具有良好的推广价值。本发明的测试装置结构简单，不需要单独的加压装置，操作方便，适用范围广泛。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明多功能土坡抗渗稳定性测试箱的立体结构示意图；
其中：1、土箱固定侧板 2、土箱可拆卸侧板 3、土箱底板 4、土箱背板 5、贯通圆孔6、滑道 7、挡板 8、水压仓短侧板 9、水压仓背板 10、注水口 11、注水管路、 12、钢钉。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
如图1所示，一种多功能土坡抗渗稳定性测试箱包括有机玻璃材质轻质高强的土箱和可调水压仓两部分组成。土箱由固定侧板1、可拆卸侧板2以及底板3和背板4共同组成。固定侧板1通过高强玻璃胶与土箱底板3和土箱背板4牢固粘接。可拆卸侧板2则通过设置在土箱背板、底板上的滑道6固定于其上，共同组成土箱。在固定侧板1表面，事先用记号笔画好刻度，方便用于制备各种不同坡度、高度条件下的土质边坡。
在土箱背板4后侧的外边缘，垂直连接两块水压仓短侧板8，两块短侧板的另一端与一块水压仓背板9相连，共同形成封闭的可调水压仓。土箱背板4上沿着横、纵方向分别均匀地设置直径为0.5cm的贯通圆孔5，以便水压仓中的水流入土箱。在两块水压仓的短侧板上，分别设有滑道6。在土箱背板后面、靠近水压仓的一侧设置一块可以上下滑动的挡板7，通过将其在上述滑道上移动到不同的高度，达到改变土坡入水面高度的目的。可调水压仓背板上方设置有注水口10，与注水口10相连的注水管路11终端与一体积恒定、高度可以调节的水压槽相连接。
为了防止挡板7下滑，可以在挡板下边缘处，通过在背板贯通圆孔上插入钢钉12将其固定在所需高度位置处。
所述的土箱是由固定侧板、背板、底板以及可拆卸侧板共同组成四面封闭的区域，可将制备好的土坡样本固定在其中。
所述的土箱背板上，沿横向、纵向均匀地设置直径为0.5cm的贯通圆孔。圆孔的横向孔距为10cm，纵向孔距为2cm。
通过在土箱背板后面、位于水压仓的一侧设置一块可以上下滑动的挡板，以便控制从水压仓流入土箱中的水体水面高度，在靠近挡板下边缘处的土箱背板贯通圆孔上插入钢钉，可以将挡板固定在所需的高度位置处。
所述多功能土坡抗渗稳定性测试箱适用于土质边坡抗渗稳定性测试，具体的测试过程包括：
（1）按照土工试验的方法，在由固定侧板、背板、底板共同围城的半开放的区域内，制备出一定密实程度的土坡样本。
（2）安装土箱的可拆卸侧板，将制备好的土坡样本固定在由土箱侧板、背板、底板共同组成的区域内。
（3）按照预先设定的入水面高度调节土箱背板后面、靠水压仓一侧的挡板，在靠近挡板下边缘处的土箱背板贯通圆孔上插入钢钉，将挡板固定在所需的高度位置处。
（4）调节水压槽的高度，接通注水管路，通过注水口向水压仓中注入具有一定水头压力的水流。
（5）对土坡样本在具有一定水头压力的水流渗透下的稳定性进行实时观测和记录，发生失稳破坏时，通过此时的水压槽高度及水压仓中的挡板高度即可计算出其临界水头压力和临界入水面高度
本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够做出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种多功能土坡抗渗稳定性测试箱的测试方法，其特征在于：
所述多功能土坡抗渗稳定性测试箱包括：土箱和可调水压仓，所述的土箱包括有土箱固定侧板、土箱可拆卸侧板、土箱底板和土箱背板，土箱固定侧板与土箱底板和土箱背板牢固粘接，土箱可拆卸侧板通过滑道安装在土箱背板、土箱底板上；
在土箱背板后侧的外边缘，垂直连接两块水压仓短侧板，两块水压仓短侧板的另一端与一块水压仓背板相连，共同形成封闭的可调水压仓；土箱背板上沿着横、纵方向分别均匀地设置直径为0.5cm的贯通圆孔，在两块水压仓短侧板上，分别设有滑道，在土箱背板后面、靠近可调水压仓的一侧设置一块可以上下滑动的挡板，水压仓背板上方设置有注水口，与注水口相连的注水管路终端与一体积恒定、高度可以调节的水压槽相连接；在挡板下边缘处的土箱背板贯通圆孔上插入钢钉，使挡板固定在所需高度位置处；
所述的土箱是由土箱固定侧板、土箱背板、土箱底板以及土箱可拆卸侧板组成的四面封闭的区域，制备好的土坡样本固定在其中；所述的贯通圆孔的横向孔距为10cm，纵向孔距为2cm；所述的土箱固定侧板通过高强度玻璃胶与土箱背板、土箱底板固定粘接；所述的土箱和可调水压仓是由有机玻璃材质制成的；所述的注水口通过注水管路与水压槽相连接，所述的注水管路由橡胶材质制成；
所述测试方法包括如下步骤：
（1）按照土工试验的方法，在由土箱固定侧板、土箱背板、土箱底板共同围成的半开放的区域内，制备出一定密实程度的土坡样本；
（2）安装土箱可拆卸侧板，将制备好的土坡样本固定在由土箱固定侧板、土箱背板、土箱底板以及土箱可拆卸侧板共同组成的区域内；
（3）按照预先设定的入水面高度调节土箱背板后面、靠可调水压仓一侧的挡板，在靠近挡板下边缘处的土箱背板贯通圆孔上插入钢钉，将挡板固定在所需的高度位置处；
（4）调节水压槽的高度，接通注水管路，通过注水口向可调水压仓中注入具有一定水头压力的水流；
（5）对土坡样本在具有一定水头压力的水流渗透下的稳定性进行实时观测和记录，发生失稳破坏时，通过此时的水压槽高度及可调水压仓中的挡板高度计算出其临界水头压力和临界入水面高度。
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