CN115452613A - 带有冲刷测控系统的非饱和土直剪仪 - Google Patents

Abstract

本发明属于涉及土壤抗剪强度测量技术，尤其是对土壤抗剪强度测量精度要求比较高的情况下，具体为一种带有冲刷测控系统的非饱和土直剪仪，主要包括两个部分：第一部分是底座设计成一个带有坡度的切面，在底座内设计出一条弯曲带有倾斜坡度的通道，同时利用电动泵使通道中的水循环流动起来不断冲刷陶土板底部，带走底部的气泡；第二部分是利用差压传感器精确测量去除陶土板底部气泡的吸、排水量；该装置可以相对精确测量出非饱和土壤中在剪切过程中排出水的体积，减少误差，试验成本较低，更加智能，并且可以制作成品，实现成果转化，较为成熟可靠。

Description

带有冲刷测控系统的非饱和土直剪仪

技术领域

本发明属于涉及土壤抗剪强度测量技术，尤其是对土壤抗剪强度测量精度要求比较高的情况下，具体为一种带有冲刷测控系统的非饱和土直剪仪。

背景技术

自然界中非饱和土普遍存在，尤其在干旱和半干旱地区，而且随着全球变暖等恶劣气候的影响，干旱区域在不断增加，非饱和土有关的岩土工程问题也比较常见。复杂条件下基础设施的建设对非饱和土强度的测量及计算有了更高的要求。在这些建设工程中，需要定量的来描述非饱和土的抗剪强度与其非饱和程度之间的关系，为解决这一问题，需要对土体在非饱和状态下的强度特性进行深入探究。

目前测量土壤抗剪强度的装置主要有直剪仪、三轴仪、环剪仪等。直剪仪具有操作简单、耗时较短、比较廉价等优点，已被常用到室内测量土的强度。在饱和土直剪仪的基础上，增加吸力控制系统(利用轴平移技术可以使部分水通过陶土板排出)，可以实现非饱和土强度测试。但是非饱和土直剪仪使用过程中经常出现以下问题：(1)陶土板底部易产生气泡，气泡易聚集在陶土板底部，造成吸排水水流通不畅，同时影响土体排出水量的量测精度。虽然已有装置配备了陶土板冲刷系统，但是由于通过陶土板底部水路的水头相同，导致冲刷气泡的效果很不理想。(2)带有陶土板冲刷系统的实验装置多数使用塑料软管导水，塑料软管易发生变形，且变形程度不易量测，造成量测数据不准确。(3)冲刷系统的动力装置较落后，一般为人工控制，无法保证持续稳定的冲刷，也易导致水溢出量筒，而且冲刷气泡的体积采用人工读数，会造成较大误差。因此，研制能够充分冲刷陶土板底部气泡，同时可以精确测量试验过程中土体吸、排水的智能非饱和土直剪仪，可以更加精确地量测非饱和土的抗剪强度，为非饱和土机理研究和模型计算提供数据支持，同时可以更好地服务工程需要，具有重要的学术和工程意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种带有新型冲刷测控系统的高精度非饱和土直剪仪。本发明在非饱和土直剪仪中配备一个冲刷测控系统，主要包括两个部分；第一部分是底座设计成一个带有坡度的切面，在底座内设计出一条弯曲带有倾斜坡度的通道，同时利用电动泵使通道中的水循环流动起来不断冲刷陶土板底部，带走底部的气泡；第二部分是利用差压传感器精确测量去除陶土板底部气泡的吸、排水量；该装置可以相对精确测量出非饱和土壤中在剪切过程中排出水的体积，减少误差，试验成本较低，更加智能，并且可以制作成品，实现成果转化，较为成熟可靠。

本发明的技术方案：

一种带有冲刷测控系统的非饱和土直剪仪，包括直剪仪主架、吸力控制压力室、冲刷测控系统。

所述的直剪仪主架包括手轮1、推动装置2、台面板3、变速箱4、电动机5和支撑架6；所述的台面板3、变速箱4和电动机5安装在支撑架6上，且变速箱4和电动机5位于台面板3下方；所述的推动装置2安装在台面板3上，推动装置2上安装有手轮1，推动装置2的轴伸入到压力室23中与下剪切盒16的侧面相对；推动装置2与变速箱4和电动机5连接，电动机5产生动力，通过变速箱4控制推动装置2的水平加载轴推进速度，从而推动下剪切盒16，为土样提供剪应力；电动机5通过电机脉冲测量推动装置2的水平加载轴的水平位移。

所述的吸力控制压力室包括销钉a7、带孔钢板8、下剪切盒16、可伸缩顶轴17、上剪切盒18、钢珠19、伺服电机20、位移传感器22和压力室23；所述的压力室23安装在台面板3上，压力室23顶部设有气压进气口21；冲刷测控系统的剪切盒底座10位于压力室23内；下剪切盒16和上剪切盒18均为上下均开口的结构，二者对合后通过销钉a7固定连接、形成一个完整的剪切盒用于装土样，下剪切盒16的底部安装在剪切盒底座10上；上剪切盒18上设有顶帽，所述的带孔钢板8位于上剪切盒18内的顶部、位于顶帽下方；所述的可伸缩顶轴17安装在压力室23上，且可伸入到压力室23内部，用于顶住上剪切盒18以进行限位；所述的伺服电机20位于压力室23内且位于上剪切盒18上方，伺服电机20的输出轴垂直于上剪切盒18的上表面，钢珠19安装在伺服电机20的输出轴上，输出轴向下运动时，钢珠19与上剪切盒18的上表面接触，施加竖向载荷，伺服电机20的输出轴上设有荷载传感器用于测量施加的载荷；位移传感器22安装在伺服电机20输出轴的前端侧面，用于测量输出轴的位移。

所述的冲刷测控系统由剪切盒底座10、出水管11、双向阀门12、计算机13、水泵14、量测管15、进水管24、阀门a25、阀门b26、差压传感器27和采集器28组成；所述的剪切盒底座10包括上盖10.1、橡胶圈10.2、陶土板10.3、基座10.5和螺旋型带坡度的排水槽10.9；所述的基座10.5水平固定在压力室23中，螺旋型带坡度的排水槽10.9设置在基座10.5表面，基座10.5两侧设有出水口10.4和进水口10.6且与螺旋型带坡度的排水槽10.9连通，进水口10.6与进水管24的一端连接且二者之间设有阀门a25，出水口10.4与出水管11的一端连接且二者之间设有阀门b26，进水管24与出水管11的另一端相连接，且二者之间设有水泵14和量测管15，通过水泵14控制冲刷测控系统内的水路流动，管路上设有双向阀门12以控制两侧水路，最终形成一个完整的回路；所述的差压传感器27安装在量测管15的底部且与采集器28连接；所述的计算机13与采集器28、位移传感器22、电动机5和荷载传感器连接，将测量的数据传输至计算机13中；所述的上盖10.1中心设有通孔，与螺旋型带坡度的排水槽10.9的区域相对，上盖10.1和基座10.5上设有对应的螺孔10.7，通过安装在销钉b10.8将二者固定为一体，且陶土板10.3位于上盖10.1和基座10.5之间，橡胶圈10.2位于上盖10.1与陶土板10.3之间；下剪切盒16的底部安装在上盖10.1上。

所述的螺旋型带坡度的排水槽10.9的坡度为5°。

所述的带有冲刷系统的非饱和土直剪仪通过压力将饱和土中的水排出至剪切盒底座，流经基座的倾斜管道收集水，并利用气泡冲刷系统将水中包含的气泡收集至水体积测量系统测出土的含水量，进而精确地测出非饱和土的土壤抗剪强度。

本发明的基本原理：

首先第一步吸力和固结平衡：通过气压进气口21输入一定气压，同时通过伺服电机20施加一定的垂直荷载，在长时间(根据固结压力和吸力大小平衡时间不定)两种作用下实现吸力和固结平衡，此过程土样会排出一定的水，土样中的水顺着出水管11流动到量测管15中，使得量测管15水位上升，管内底部水压力发生变化，差压传感器27可以量测水压，并通过采集器28采集数据传输到计算机13中，计算出非饱和土样中排出的水和气泡的总体积。再利用电动水泵14多次给通路中的水流施加压力，使冲刷测控系统内的水路流动，流动的水流从进水管24进入，可以冲刷底座10.5中螺旋型带坡度的排水槽10.9，残留的气泡通过出水管进入量测管15，此时水位降低，再利用差压传感器27测量出冲刷前后的压力差，经数据采集器28采集后输入到计算机13中，计算机再对数据进行处理即可得气泡的体积。以此，便可得到土样排出水的体积，进而求出土体的非饱和状态。

第二步剪切阶段：待吸力和固结平衡后，电动机5提供动力，通过变速箱4设定一定的剪切速度进行剪切试验。电动机5把实时水平推力和水平位移量传输到计算机13。此阶段吸力和固结压力保持不变，冲刷测控系统依然进行陶土板底部冲刷和测量土体排水。

数据处理：各个传感器采集的数据传输到计算机13，通过处理软件进行计算。可以计算出土样垂直荷载、水平荷载(剪切应力)，剪切位移，竖向位移、土样排水量(土样含水率)和土样体变量等，利用这些数据可以计算土的强度参数。

本发明的有益效果

1.本发明将刻有凹槽的非饱和土固结仪底座设计成斜坡，由低到高，再添加了冲刷系统，方便更好地从末端排出溶解在水中的气体。

2.本发明通过差压传感器标记管内水位的下降判断气体的排出，避免了人工测量带来的误差影响，使测量结果更准确。

3.本发明将输水软管换成高强度材料，减少因原材料自身变形问题导致的误差问题，保证了实验的准确性。

4.本发明采用电动泵来输入，使水持续流动，精准控制量，提高了试验精确度。

5.本发明装置系统的数值量是通过传感器采集的，避免了人工读取数据的误差，使测量结果更准确。

6.本发明装置全部采用计算机采集数据和输出命令，比较智能准确。使测量结果更准确。

7.本发明装置造价成本低，适合大规模批量生产。

附图说明

图1是本发明装置的整体结构示意图；

图2是冲刷测控系统的结构示意图；

图3是剪切盒底座的结构示意图。

图中：1手轮，2推动装置，3台面板，4变速箱，5电动机，6支撑架，7销钉a，8带孔钢板，9数据线，10剪切盒底座，11出水管，12双向阀门K3，13计算机，14水泵，15量测管，16下剪切盒，17可伸缩顶轴，18上剪切盒，19钢珠，20伺服电机，21气压进气口，22位移传感器，23压力室，24进水管，25阀门K1，26阀门K2，27差压传感器，28采集器；

10.1上盖，10.2橡胶圈，10.3陶土板，10.4进水口，10.5基座，10.6出水口，10.7螺孔，10.8销钉b，10.9螺旋型带坡度排水槽。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。

一种带有冲刷测控系统的非饱和土直剪仪装置，总体结构如图1所示，包括包括直剪仪主架、吸力控制压力室、冲刷测控系统三部分，主要由手轮1、推动装置2、台面板3、变速箱4、电动机5、支撑架6、销钉a7、带孔钢板8、数据线9、剪切盒底座10、出水管11、双向阀门12、计算机13、水泵14、量测管15、下剪切盒16、可伸缩顶轴17、上剪切盒18、钢珠19、伺服电机20、气压进气口21、位移传感器22、压力室23、进水管24、阀门a25、阀门b26、差压传感器27、采集器28；其中剪切盒底座10布局如图3所示，由上盖10.1、橡胶圈10.2、陶土板10.3、出水口10.4、基座10.5、进水口10.6、螺孔10.7、销钉b10.8和螺旋型带坡度排水槽10.9组成；冲刷测控系统如图2所示，由剪切盒底座10、出水管11、双向阀门12、计算机13、水泵14、量测管15、进水管24、阀门a25、阀门b26、差压传感器27、采集器组成28，除了量测管15垂直放置，其余部件均水平放置。

本实施例中各个组成部件具体参数如下：

手轮1：不锈钢材质，主要作用是在试验开始前使推动装置2中的轴与下剪切盒16充分接触。

推动装置2：不锈钢材质，工作原理是电动机5产生动力，通过变速箱4控制推动装置2中的轴推进速度，使土样产生一个剪应力。

台面板3：金属材质，表面刷漆以防止生锈和污染，主要是提供一个工作平台。

变速箱4：无级变速，土样剪切速度范围：0.00001-5.0mm/min；主要作用是把电动机5的动力以一定的速度输入到推动装置2。

电动机5：主要作用是为推动装置2提供动力输出和测量水平位移量；水平位移量通过电机脉冲测量，具有精度高的特点。

支撑架6：金属材质，刚度大、重量大，可以稳定支撑在地面，与台面板3连接。

销钉a7：钢结硬质合金，表面处理，耐腐蚀，且强度高；主要作用是将上剪切盒18与下剪切盒16紧紧固定在一起，防止装样过程错位。

带孔钢板8：钢结硬质合金，表面处理，耐腐蚀，且强度高，带有密集贯穿钢板的微孔，下表面与土样顶部接触，上面与上剪切盒18的顶帽接触。

数据线9：可以把各传感器与采集器收集的信息传输到计算机13。

剪切盒底座10：主要为不锈钢材质，主要由上盖10.1、橡胶圈10.2、陶土板10.3、基座10.5、销钉b10.8和螺旋型带坡度排水槽10.9组成。

出水管11：硬质的塑料管，左端连接剪切盒底座10的出水口10.4，水平放置。

双向阀门12：可以控制水流的通道，具有两种通路，当阀门旋转至水平状态时，右侧水路连通，上方水泵14水路关闭；当阀门旋转至竖直状态时，右侧水路关闭，上方水泵14水路连通。

计算机13：其内装有数据处理系统，可以收集位移传感器22、差压传感器27和电动机5的采集的相关数据。

水泵14：功率25W，扬程1.5m，其作用是可以使冲刷系统内的水路流动起来；冲刷过程水泵14打开，除此之外关闭。

量测管15：玻璃材质，垂直放置，直径10mm，与出水管11和进水管24组成的水路连接，底部装有差压传感器27，可以实时监测量测管15底部的水压力来计算水面上升或者下降高度，由于量测管158的直径已知，这样就可以精确计算去除气泡后土体吸水或者排水的量。通过冲刷测控系统，可以极大提升测量非饱和土强度和含水率的精度。

下剪切盒16：不锈钢材质，圆筒形，上部与上剪切盒18可以扣紧，可以拆卸，下部与剪切盒底座10固定。

可伸缩顶轴17：金属材质，耐腐蚀，且强度高，试验过程中过程，可伸缩顶轴17顶在上剪切盒18侧面，试验前装样两者分离。

上剪切盒18：不锈钢材质，圆筒形，上部顶在钢珠19上，下部可以与下剪切盒16对齐扣紧。

钢珠19：刚度大的金属材质，上部与伺服电机20的输出轴接触，下部与上剪切盒18上表面接触。

伺服电机20：伺服电机20的输出轴上装有荷载传感器，可以稳定向土样施加竖向荷载。

气压进气口21：根据轴平移技术，施加一定的气压使土样达到一定的吸力值，外接气源(比如空压机)。

位移传感器22：0-13.0mm高精度数显位移传感器，精度±0.01mm，分辨率0.01mm，与伺服电机20的输出轴连接，通过数据线连接计算机13，用于测量伺服电机20的输出轴法向位移量。

压力室23：金属材质，内表面特殊处理，耐腐蚀，且强度高；上口可以打开，以便装样；试验过程密闭；内部装有剪切盒底座10、下剪切盒16、上剪切盒18、钢珠19、伺服电机20。

进水管24：硬质的塑料管，右端连接剪切盒底座10的进水口10.6，水平放置。

阀门a25：连接进水口10.6和进水管24。

阀门b26：连接出水口10.4和出水管11。

差压传感器27：数采型差压传感器，量测范围0-5kPa，误差±0.05kPa，侧头在量测管15的底部，外接采集器28。

采集器28：可以采集差压传感器27的压力值，通过数据线传输到计算机13。

剪切盒底座上盖10.1：金属材质，内表面特殊处理，耐腐蚀，且强度高。

橡胶圈10.2：安装在剪切盒底座上盖10.1和陶土板10.3之间，起到密封作用。

陶土板10.3：500kPa高进气值陶土板(可选配1.5MPa进气值的陶土板)，上表面水平，下表面不水平，做成一个有5°的平面，与螺旋型带坡度排水槽10.9的相配合。

出水口10.4：与螺旋型带坡度排水槽10.9连接，土样排出的水通过出水口进入导水管24。

基座10.5：金属材质，表面特殊处理，耐腐蚀，且强度高；底座内挖，在上表面开设有螺旋型带坡度排水槽10.9，同时陶土板10.3可以嵌在底座10.5的内挖槽中。

进水口10.6：与螺旋型带坡度排水槽10.9连接，冲刷系统的水通过进水口10.6进入基座10.5中的螺旋型带坡度排水槽10.9，并与出水口10.4、导水管11形成水回路。

螺孔10.7：在剪切盒底座上盖10.1和基座10.5各有对应的8个。

销钉b10.8：金属材质，表面特殊处理，耐腐蚀，且强度高；与螺孔10.7配合可以把剪切盒底座上盖10.1和基座10.5紧密扣紧。

螺旋型带坡度排水槽10.9：在基座10.5上表面内凹空间挖出一条螺旋型排水槽，此螺旋型水槽上部与陶土板10.3下表面紧密接触，前后连接进水口10.6和出水口10.4，此螺旋型排水槽并不水平，水槽在出水口高，在进水口低，整体呈5°高差。由于气体密度很小，所以气泡在水的冲刷下往坡度高的一端流动，最终到达量测管15，可以确保整个试验过程中排水管路通畅，提升吸力平衡效果。

具体的安装和工作过程如下：

(1)检查装置的各零件完好无损，并保证装置的清洁度，将装置放置在水平地面上，保持台面板3水平平整。

(2)安装土样：将饱和好的陶土板10.3放进底座10.5中，对齐橡胶圈10.2，利用八个销钉b10.8把剪切盒底座上盖10.1、橡胶圈10.2、陶土板10.3和底座10.5安装成一个整体。冲刷测控系统中的螺旋型带坡度排水槽10.9、出水管11、进水管24、出水口10.4、进水口10.6和水泵14充满无气水，量测管15装有一定高度的无气水。可伸缩顶轴17使之与上剪切盒18分离，销钉a7把上剪切盒18和下剪切盒16固定成一体，打开上剪切盒18的顶帽，将土样放置在陶土板10.3上，土样四周与上剪切盒18与下剪切盒16紧密接触，在土样顶部放置带孔钢板8，盖上上剪切盒18顶帽，使钢珠19与上剪切盒18上表面接触，把销钉a7拔出，关闭压力室23。

(3)预固结：打开所有的仪器设备，在计算机13通过软件控制伺服电机20，施加一个1kPa的预压力使土样与仪器上下各部件之间充分接触。预固结完成后，此时打开计算机13的采集软件，开始采集各项数据。

(4)吸力和固结平衡：通过伺服电机20增大竖向荷载，使竖向荷载达到目标值；通过气压进气口21施加气压，使吸力达到目标值。在目标竖向荷载和吸力的作用下使土样进行平衡。此过程土样会有水排出，排出的水通过陶土板10.3进入螺旋型带坡度排水槽10.9，通过出水管11进入量测管15，导致量测管15上表面上升，所以底部的水压力也增大，通过差压传感器27可以测量底部的压力。此时双向开关12打到右边，使冲刷测控系统的水路不经过电动水泵14。

(5)陶土板底部冲刷：调整双向开关12，是冲刷测控系统的水路经过电动水泵14，打开电动水泵14，使水路的流速增大，水路中的水从进水管24进入，这样就可以把聚集在螺旋型带坡度排水槽10.9中的气泡冲刷出来，因为螺旋型带坡度排水槽10.9有一定的坡度，所以气泡会更容易随着水流冲到出水口10.4，进而随着水流经过出水管11进入量测管15，此时量测管15的液面会下降，底部的压力也会降低，差压传感器27测量此时底部的压力传输到计算机13。每隔3h冲刷一次，冲刷时长为2min。

(6)剪切：握住手轮1缓慢向前推动装置2使水平加载轴与下剪切盒16充分接触，调整可伸缩顶轴17，使之与上剪切盒18充分接触，保持竖向压力和吸力值不变。利用电动机5带动变速箱4，施加力至下剪切盒16，使土样以一定的速率剪切土样，通过电动机5实时监测全过程施加的水平荷载以及水平剪切位移量，并传输到计算机13。如果剪切类型为快剪(不排水剪切)，则在剪切阶段不需要对陶土板进行冲刷；如果剪切类型为慢剪(排水剪切)，由于剪切时间长而且土样有孔隙水通过陶土板10.3流出，则在剪切过程中需要对陶土板10.3底座进行冲刷，冲刷步骤详见(5)。

(7)卸样：剪切位移达到目标值后，计算机13采集信息关闭。电动机5自动关闭，握住手轮1缓慢向后推动装置2使水平加载轴与下剪切盒16脱离，调整可伸缩顶轴17，使之与上剪切盒18脱离；缓慢降低进气口21施加的气压直至为0；缓慢减少伺服电机20施加的竖向载荷直至为0；打开压力室23，使钢珠19与上剪切盒18分离，取出土样，冲洗下剪切盒16和上剪切盒18。排空冲刷系统中螺旋型带坡度排水槽10.9、出水管11、进水管24、量测管15、水泵14等中的水，并冲洗陶土板10.3。

(8)数据处理：计算机13配有相应的商业软件，可以对采集的数据进行处理，基于摩尔-库伦强度准则计算出土的强度参数和变形量。

Claims (2)

1.一种带有冲刷测控系统的非饱和土直剪仪，其特征在于，所述的带有冲刷测控系统的非饱和土直剪仪包括直剪仪主架、吸力控制压力室、冲刷测控系统；

所述的直剪仪主架包括手轮(1)、推动装置(2)、台面板(3)、变速箱(4)、电动机(5)和支撑架(6)；所述的台面板(3)、变速箱(4)和电动机(5)安装在支撑架(6)上，且变速箱(4)和电动机(5)位于台面板(3)下方；所述的推动装置(2)安装在台面板(3)上，推动装置(2)上安装有手轮(1)，推动装置(2)的轴伸入到压力室(23)中与下剪切盒(16)的侧面相对；推动装置(2)与变速箱(4)和电动机(5)连接，电动机(5)产生动力，通过变速箱(4)控制推动装置(2)的水平加载轴推进速度，从而推动下剪切盒(16)，为土样提供剪应力；电动机(5)通过电机脉冲测量推动装置(2)的水平加载轴的水平位移；

所述的吸力控制压力室包括销钉a(7)、带孔钢板(8)、下剪切盒(16)、可伸缩顶轴(17)、上剪切盒(18)、钢珠(19)、伺服电机(20)、位移传感器(22)和压力室(23)；所述的压力室(23)安装在台面板(3)上，压力室(23)顶部设有气压进气口(21)；冲刷测控系统的剪切盒底座(10)位于压力室(23)内；下剪切盒(16)和上剪切盒(18)均为上下均开口的结构，二者对合后通过销钉a(7)固定连接、形成一个完整的剪切盒用于装土样，下剪切盒(16)的底部安装在剪切盒底座(10)上；上剪切盒(18)上设有顶帽，所述的带孔钢板(8)位于上剪切盒(18)内的顶部、位于顶帽下方；所述的可伸缩顶轴(17)安装在压力室(23)上，且可伸入到压力室(23)内部，用于顶住上剪切盒(18)以进行限位；所述的伺服电机(20)位于压力室(23)内且位于上剪切盒(18)上方，伺服电机(20)的输出轴垂直于上剪切盒(18)的上表面，钢珠(19)安装在伺服电机(20)的输出轴上，输出轴向下运动时，钢珠(19)与上剪切盒(18)的上表面接触，施加竖向载荷，伺服电机(20)的输出轴上设有荷载传感器用于测量施加的载荷；位移传感器(22)安装在伺服电机(20)输出轴的前端侧面，用于测量输出轴的位移；

所述的冲刷测控系统由剪切盒底座(10)、出水管(11)、双向阀门(12)、计算机(13)、水泵(14)、量测管(15)、进水管(24)、阀门a(25)、阀门b(26)、差压传感器(27)和采集器(28)组成；所述的剪切盒底座(10)包括上盖(10.1)、橡胶圈(10.2)、陶土板(10.3)、基座(10.5)和螺旋型带坡度的排水槽(10.9)；所述的基座(10.5)水平固定在压力室(23)中，螺旋型带坡度的排水槽(10.9)设置在基座(10.5)表面，基座(10.5)两侧设有出水口(10.4)和进水口(10.6)且与螺旋型带坡度的排水槽(10.9)连通，进水口(10.6)与进水管(24)的一端连接且二者之间设有阀门a(25)，出水口(10.4)与出水管(11)的一端连接且二者之间设有阀门b(26)，进水管(24)与出水管(11)的另一端相连接，且二者之间设有水泵(14)和量测管(15)，通过水泵(14)控制冲刷测控系统内的水路流动，管路上设有双向阀门(12)以控制两侧水路，最终形成一个完整的回路；所述的差压传感器(27)安装在量测管(15)的底部且与采集器(28)连接；所述的计算机(13)与采集器(28)、位移传感器(22)、电动机(5)和荷载传感器连接，将测量的数据传输至计算机(13)中；所述的上盖(10.1)中心设有通孔，与螺旋型带坡度的排水槽(10.9)的区域相对，上盖(10.1)和基座(10.5)上设有对应的螺孔(10.7)，通过安装在销钉b(10.8)将二者固定为一体，且陶土板(10.3)位于上盖(10.1)和基座(10.5)之间，橡胶圈(10.2)位于上盖(10.1)与陶土板(10.3)之间；下剪切盒(16)的底部安装在上盖(10.1)上。

2.根据权利要求1所述的一种带有冲刷测控系统的非饱和土直剪仪，其特征在于，所述的螺旋型带坡度的排水槽(10.9)的坡度为5°。

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