CN111504882A - 一种非饱和岩土应力渗透检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种非饱和岩土应力渗透检测装置公开了一种能够将边坡斜度参数增加到岩土渗流特性检测的试验中，提高实际边坡岩土特性的研究准确度的检测装置，其特征在于丝杠的一端垂直置于底座上，导向滑杆的一端垂直置于底座上，固定架的一端置于底座上，且位于丝杠和导向滑杆之间，固定板置于固定架的另一端上，摇把置于固定板上，所述摇把上置有锥形齿轮，所述丝杠的另一端置有锥形齿轮，两个所述锥形齿轮相啮合，补水筒可滑动置于固定架上，所述补水筒上置有滑动架，所述滑动架和导向滑杆可滑动连接，所述滑动架和丝杠可转动连接，所述滑动架和丝杠之间置有滑套，所述底座底部置有支脚，所述导向滑杆上置有刻度，所述支脚底部置有滚轮。
Description
技术领域
本发明一种非饱和岩土应力渗透检测装置涉及一种对飞饱和岩土应力渗透进行检测的装置，属于水利工程领域。特别涉及一种能够将边坡斜度参数增加到岩土渗流特性检测的试验中，提高实际边坡岩土特性的研究准确度的检测装置。
背景技术
水与黄土相互作用机理的揭示，是解决水作用下黄土滑坡减灾问题的核心点，而非饱和土的复杂性和多变性决定了其渗流特性明显不同于饱和土，无法根据土壤的基本性质从理论上分析得出，并且试验难度也较大。目前，室内对于人类水事活动引起水文地质条件的变化对非饱和土渗流特性的模拟多局限于饱和土和重塑土，因而很大程度上制约了非饱和土力学的发展，饱和土是指土壤颗粒空隙完全被土壤水填充，即水占土壤空隙的比例为百分之百时的土壤状态，而非饱和土则就是指土壤孔隙由水和空气填充，其饱和度小于100时但大于0时的土壤状态，而对于土壤渗流特性的研究能够对地质内部渗流特性进行把握了解，从而地质渗流产生的滑坡、崩滑流危害进行提前预防，而现有用于非饱和岩土渗透测试仪器，其在检测时忽略了边坡岩土结构的斜坡面对整体边坡渗流参数的影响，造成其实际检测的岩土渗流特性与实际边坡结构岩土渗流特性的差异性。
公告号CN103792175A公开了一种非饱和岩土体定水头反向渗透测试方法，其特征是该方法采用一种试验装置，该装置包括集水瓶，水箱，加压框架，加压轴，第一渗流管，第二渗流管，渗流桶和加压杠杆，集水瓶顶部安装有瓶塞，并通过连通管与水箱连接，水箱连接第一渗流管，第二渗流管，渗流桶和位移计，渗流桶内装有试样，顶帽，透水石，试纸，下底座，加压框架通过加压轴与顶帽接触，加压框架通过固定栓与水箱连接，加压框架通过转动轴与加压杠杆连接，转动轴连接有第一吊钩，加压杠杆通过第二吊钩与砝码连接，转动轴连接有大砝码，该装置无法对边坡斜度因素对岩土渗流特性参数的影响进行加持检测。
发明内容
为了改善上述情况，本发明一种非饱和岩土应力渗透检测装置提供了一种能够将边坡斜度参数增加到岩土渗流特性检测的试验中，提高实际边坡岩土特性的研究准确度的检测装置。
本发明一种非饱和岩土应力渗透检测装置是这样实现的：本发明一种非饱和岩土应力渗透检测装置由主体装置和测量装置组成，主体装置由摇把、固定板、导向滑杆、补水筒、支脚、底座、固定架、滑动架、丝杠和锥形齿轮组成，
丝杠的一端垂直置于底座上，导向滑杆的一端垂直置于底座上，固定架的一端置于底座上，且位于丝杠和导向滑杆之间，固定板置于固定架的另一端上，摇把置于固定板上，所述摇把上置有锥形齿轮，所述丝杠的另一端置有锥形齿轮，两个所述锥形齿轮相啮合，补水筒可滑动置于固定架上，所述补水筒上置有滑动架，所述滑动架和导向滑杆可滑动连接，所述滑动架和丝杠可转动连接，所述滑动架和丝杠之间置有滑套，所述底座底部置有支脚，所述导向滑杆上置有刻度，所述支脚底部置有滚轮，
测量装置由第一阀门、供水管、零位筒、边坡模拟筒、挡网、渗流斗、水箱、透水石、第二阀门、斜转板和拉把组成，
水箱置于底座上，供水管的一端和水箱相连接，且相连通，所述供水管的一端上置有第二阀门，所述供水管的另一端和补水筒相连接，且相连通，所述供水管的另一端置有第一阀门，多个边坡模拟筒置于水箱上，且和水箱相连通，所述边坡模拟筒分为上、下两部分，所述边坡模拟筒的上部分宽度从上向下逐渐增大，所述边坡模拟筒上部分顶部为敞口，所述边坡模拟筒上部分斜面为斜转板，所述斜转板可转动，所述斜转板上置有拉把，所述边坡模拟筒的下部分从上向下逐渐减小形成渗流斗，所述边坡模拟筒上部分和下部分之间置有挡网，所述渗流斗内置有透水石，零位筒置于水箱上，且和水箱相连通，所述零位筒的高度和挡网高度相等，
所述边坡模拟筒为透明材料制成，所述零位筒为透明材料制成，所述斜转板上置有卡扣，所述拉把上置有橡胶垫，所述边坡模拟筒为可拆卸结构；
进一步的，所述边坡模拟筒的上部分为直筒。
有益效果。
一、能够将边坡斜度参数增加到岩土渗流特性检测的试验中，提高实际边坡岩土特性的研究准确度。
二、能够同时对多组边坡斜度岩土结构进行特性检测。
三、能够提供稳定可调控的水头压力，方便检测操作。
附图说明
图1本发明一种非饱和岩土应力渗透检测装置的结构示意图。
图2本发明一种非饱和岩土应力渗透检测装置的立体结构图。
图3本发明一种非饱和岩土应力渗透检测装置实施例2的结构示意图。
附图中
其中为：摇把（1），固定板（2），导向滑杆（3），补水筒（4），第一阀门（5），供水管（6），零位筒（7），边坡模拟筒（8），岩土样（9），挡网（10），渗流斗（11），水箱（12），透水石（13），第二阀门（14），支脚（15），底座（16），固定架（17），滑动架（18），丝杠（19），锥形齿轮（20），斜转板（21），拉把（22）。
具体实施方式：
实施例1
本发明一种非饱和岩土应力渗透检测装置是这样实现的：本发明一种非饱和岩土应力渗透检测装置由主体装置和测量装置组成，主体装置由摇把（1）、固定板（2）、导向滑杆（3）、补水筒（4）、支脚（15）、底座（16）、固定架（17）、滑动架（18）、丝杠（19）和锥形齿轮（20）组成，
丝杠（19）的一端垂直置于底座（16）上，导向滑杆（3）的一端垂直置于底座（16）上，固定架（17）的一端置于底座（16）上，且位于丝杠（19）和导向滑杆（3）之间，固定板（2）置于固定架（17）的另一端上，摇把（1）置于固定板（2）上，所述摇把（1）上置有锥形齿轮（20），所述丝杠（19）的另一端置有锥形齿轮（20），两个所述锥形齿轮（20）相啮合，
补水筒（4）可滑动置于固定架（17）上，所述补水筒（4）上置有滑动架（18），所述滑动架（18）和导向滑杆（3）可滑动连接，所述滑动架（18）和丝杠（19）可转动连接，所述滑动架（18）和丝杠（19）之间置有滑套，
所述底座（16）底部置有支脚（15），所述导向滑杆（3）上置有刻度，所述支脚（15）底部置有滚轮，
测量装置由第一阀门（5）、供水管（6）、零位筒（7）、边坡模拟筒（8）、挡网（10）、渗流斗（11）、水箱（12）、透水石（13）、第二阀门（14）、斜转板（21）和拉把（22）组成，
水箱（12）置于底座（16）上，供水管（6）的一端和水箱（12）相连接，且相连通，所述供水管（6）的一端上置有第二阀门（14），所述供水管（6）的另一端和补水筒（4）相连接，且相连通，所述供水管（6）的另一端置有第一阀门（5），
多个边坡模拟筒（8）置于水箱（12）上，且和水箱（12）相连通，所述边坡模拟筒（8）分为上、下两部分，所述边坡模拟筒（8）的上部分宽度从上向下逐渐增大，所述边坡模拟筒（8）上部分顶部为敞口，所述边坡模拟筒（8）上部分斜面为斜转板（21），所述斜转板（21）可转动，所述斜转板（21）上置有拉把（22），所述边坡模拟筒（8）的下部分从上向下逐渐减小形成渗流斗（11），所述边坡模拟筒（8）上部分和下部分之间置有挡网（10），所述渗流斗（11）内置有透水石（13），零位筒（7）置于水箱（12）上，且和水箱（12）相连通，所述零位筒（7）的高度和挡网（10）高度相等，
所述边坡模拟筒（8）为透明材料制成，所述零位筒（7）为透明材料制成，所述斜转板（21）上置有卡扣，所述拉把（22）上置有橡胶垫，所述边坡模拟筒（8）为可拆卸结构；
使用时，首先拉动拉把（22）将斜转板（21）转开，向边坡模拟筒（8）内添加岩土样（9），将斜转板（21）归位，在补水筒（4）内添满水，摇动摇把（1），通过锥形齿轮（20）传动带动丝杠（19）转动，丝杠（19）转动带动滑动架（18）滑动，进而对滑动架（18）上的补水筒（4）的高度进行调整，以此提供稳定可调控的水头压力，然后打开第一阀门（5）和第二阀门（14），补水筒（4）内的水体通过供水管（6）流到水箱（12）内，再向上渗透到渗流斗（11）和零位筒（7）中，人员观察零位筒（7），当零位筒（7）内出现液位时，表示水体开始渗入到岩土样（9）中，此时开始计时，以此记录下渗流峰面随时间变化的曲线，能够将边坡斜度参数增加到岩土渗流特性检测的试验中，且能够同时对多组边坡斜度岩土结构进行特性检测，提高实际边坡岩土特性的研究准确度。
实施例2
本实施例和实施例1的区别为：所述边坡模拟筒（8）的上部分为直筒；使用时，能够通过转动斜转板（21）对边坡斜边的倾斜度进行调整，提高边坡模拟的灵活度与范围。
所述导向滑杆（3）上置有刻度的设计，能够通过读数对补水筒（4）的水压进行读取，使用方便；
所述支脚（15）底部置有滚轮的设计，能够对装置整体进行推动转移，使用方便；
所述边坡模拟筒（8）的下部分从上向下逐渐减小形成渗流斗（11）的设计，能够对渗入的水体进行扩散，渗透效果好；
所述边坡模拟筒（8）上部分和下部分之间置有挡网（10）的设计，能够对透水石（13）和岩土样（9）进行隔离，避免相互干扰影响检测效果；
所述零位筒（7）的高度和挡网（10）高度相等的设计，
所述边坡模拟筒（8）为透明材料制成，所述零位筒（7）为透明材料制成的设计，便于人员对渗透情况机进行观察；
所述斜转板（21）上置有卡扣的设计，能够对斜转板（21）进行固定，避免其受到岩土样（9）或者水压打开；
所述拉把（22）上置有橡胶垫的设计，便于人员手部握持；
所述边坡模拟筒（8）为可拆卸结构的设计，能够对边坡模拟筒（8）的数量进行增减，适用不同情况，使用方便；
所述补水筒（4）和滑动架（18）配合的设计，能够上下滑动对水压进行调整，提供稳定可调控的水头压力，方便检测操作；
所述边皮模拟筒和斜转板（21）配合的设计，能够将边坡斜度参数增加到岩土渗流特性检测的试验中，提高实际边坡岩土特性的研究准确度；
摇动摇把（1），使得滑动架（18）滑动的设计，能够对滑动架（18）上的补水筒（4）的高度进行调整，以此提供稳定可调控的水头压力，方便检测操作；
把将斜转板（21）转开，向边坡模拟筒（8）内添加岩土样（9），将斜转板（21）归位的设计，一、能够将边坡斜度参数增加到岩土渗流特性检测的试验中，提高实际边坡岩土特性的研究准确度；
达到能够将边坡斜度参数增加到岩土渗流特性检测的试验中，提高实际边坡岩土特性的研究准确度的目的。
上述实施例为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。
Claims (10)
1.一种非饱和岩土应力渗透检测装置，其特征是：丝杠的一端垂直置于底座上，导向滑杆的一端垂直置于底座上，固定架的一端置于底座上，且位于丝杠和导向滑杆之间，固定板置于固定架的另一端上，摇把置于固定板上，所述摇把上置有锥形齿轮，所述丝杠的另一端置有锥形齿轮，两个所述锥形齿轮相啮合，补水筒可滑动置于固定架上，所述补水筒上置有滑动架，所述滑动架和导向滑杆可滑动连接，所述滑动架和丝杠可转动连接，所述滑动架和丝杠之间置有滑套，水箱置于底座上，供水管的一端和水箱相连接，且相连通，所述供水管的一端上置有第二阀门，所述供水管的另一端和补水筒相连接，且相连通，所述供水管的另一端置有第一阀门，多个边坡模拟筒置于水箱上，且和水箱相连通，所述边坡模拟筒分为上、下两部分，所述边坡模拟筒的上部分宽度从上向下逐渐增大，所述边坡模拟筒上部分顶部为敞口，所述边坡模拟筒上部分斜面为斜转板，所述斜转板可转动，所述斜转板上置有拉把，所述边坡模拟筒上部分和下部分之间置有挡网，所述渗流斗内置有透水石，零位筒置于水箱上，且和水箱相连通，所述零位筒的高度和挡网高度相等。
2.根据权利要求1所述的一种非饱和岩土应力渗透检测装置，其特征在于所述边坡模拟筒的上部分为直筒，使用时，能够通过转动斜转板对边坡斜边的倾斜度进行调整。
3.根据权利要求1或2所述的一种非饱和岩土应力渗透检测装置，其特征在于所述边坡模拟筒的下部分从上向下逐渐减小形成渗流斗。
4.根据权利要求1所述的一种非饱和岩土应力渗透检测装置，其特征在于所述底座底部置有支脚，所述支脚底部置有滚轮。
5.根据权利要求1所述的一种非饱和岩土应力渗透检测装置，其特征在于所述导向滑杆上置有刻度。
6.根据权利要求3所述的一种非饱和岩土应力渗透检测装置，其特征在于所述边皮模拟筒和斜转板配合的设计，能够将边坡斜度参数增加到岩土渗流特性检测的试验中。
7.根据权利要求6所述的一种非饱和岩土应力渗透检测装置，其特征在于所述边坡模拟筒为透明材料制成，所述零位筒为透明材料制成。
8.根据权利要求1或2所述的一种非饱和岩土应力渗透检测装置，其特征在于所述斜转板上置有卡扣。
9.根据权利要求7所述的一种非饱和岩土应力渗透检测装置，其特征在于所述边坡模拟筒为可拆卸结构。
10.根据权利要求1所述的一种非饱和岩土应力渗透检测装置，其特征在于所述补水筒和滑动架配合的设计，能够上下滑动对水压进行调整，提供稳定可调控的水头压力。
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