CN117192080A - 一种模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置及方法。该装置包括土样干湿循环装置，用于盛放待检测土体试样；供水压力装置，设置在所述土样干湿循环装置外围，用于给予所述土样干湿循环装置中的土体试样一定压力，控制所述土样干湿循环装置随土体试样的膨胀收缩及时变形；供水送风装置，设置在所述土样干湿循环装置外围，用于对所述土样干湿循环装置内的土体试样进行快速充分饱和与干燥；称量装置，设置在所述土样干湿循环装置的底部以承载所述土样干湿循环装置，用以称量上覆装置的质量变化。本发明能够实现膨胀土样干湿循环过程中土样干湿循环装置可随土体收缩膨胀变形进行调节，更精确模拟干湿条件下膨胀土的动态变化过程。

Description

一种模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置及方法

技术领域

本发明涉及土层特性试验设备领域，具体涉及一种模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置及方法。

背景技术

膨胀土(expansive soil)亦称“胀缩性土”。浸水后体积剧烈膨胀，失水后体积显著收缩的黏性土。由于土中含有较多的蒙脱石、伊利石等黏土矿物，故亲水性很强。当天然含水率较高时，浸水后的膨胀量与膨胀力均较小，而失水后的收缩量与收缩力则很大；天然孔隙比愈大时，膨胀量与膨胀力愈小，收缩量与收缩力则大些。

膨胀土常表现出多裂隙性、反复胀缩性等不良工程特性，使得土的力学性能严重劣化，从而引发边坡失稳等地质灾害。其中，在大气营力(如降雨、蒸发)作用下膨胀土边坡的结构、物理力学性质也随之发生显著变化，干旱季节水分大量蒸发，坡面上出现错综复杂的干缩裂隙，破坏了坡体的整体性和稳定性，经过一段时间的降雨后，雨水顺着这些裂隙快速进入坡体内部，又降低了土体的强度，如此循环往复，造成土体的损伤、弱化土体的强度，诱发滑坡、崩塌等灾害的发生。

膨胀土裂隙发育对其力学性质有着十分重要的影响，观察、量测膨胀土裂隙的发育与演化过程是的重要环节。以往学者对膨胀土在干湿循环作用下裂隙发育的研究，都是给予土体一固定侧限，盛土装置四周并不能随土体的膨胀收缩变化，导致土体经历多次干湿循环后的裂隙过分发育，无法考虑与实际工程边界条件一致的反复胀缩条件下裂隙的扩展与闭合过程，进而影响膨胀土物理力学性质实验的进行。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的主要目的是提供一种模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置，以解决现有技术中无法模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩过程的技术问题。

本发明的技术方案如下：

一种模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置，包括：

土样干湿循环装置，用于盛放待检测土体试样；

供水压力装置，设置在所述土样干湿循环装置外围，用于给予所述土样干湿循环装置中的土体试样一定压力，控制所述土样干湿循环装置随土体试样的膨胀收缩及时变形；

供水送风装置，设置在所述土样干湿循环装置外围，用于对所述土样干湿循环装置内的土体试样进行快速充分饱和与干燥；

称量装置，设置在所述土样干湿循环装置的底部以承载所述土样干湿循环装置，用以称量上覆装置的质量变化。

较佳的，所述土样干湿循环装置包括：

底板，其中部设有透水透气孔；

滑动轨道，安装在所述底板上；

可滑动侧壁，设有多块，呈围合状设置在所述底板上；

滑轮，安装在所述可滑动侧壁的底部，所述滑轮与所述滑动轨道相适配，用以带动所述可滑动侧壁沿滑动轨道滑动；

弹性可拉伸膜，设置在相邻两块所述可滑动侧壁的角部，用以连接相邻两块所述可滑动侧壁。

较佳的，所述可滑动侧壁采用亚克力板。

较佳的，所述供水压力装置包括：

储水箱，其上设有多个排水孔；

接水管，多根接水管的每根接水管的一端分别连通一个所述排水孔；

蠕动泵，多个蠕动泵的每个蠕动泵分别设置在其中一个所述接水管上；

可动活塞，多个可动活塞的每个可动活塞分别连接在其中一个所述接水管的另一端；并且

所述可动活塞连接至所述土样干湿循环装置的可滑动侧壁，用于给予所述土样干湿循环装置中的土体试样一定压力，控制所述土样干湿循环装置随土体试样的膨胀收缩及时变形。

较佳的，所述储水箱为带刻度水箱。

较佳的，所述供水送风装置包括：

淋滤装置，用于对所述土样干湿循环装置内的土体试样进行供水实现土体试样的快速充分饱和；

拍摄装置，用于实时记录土体试样表面裂隙发育情况；

送风装置，用于对供水后的土体试样进行干燥，加速土体试样的干燥过程。

较佳的，所述供水送风装置还包括一支架，所述淋滤装置、拍摄装置和送风装置均安装在所述支架上，并均通过所述支架设置在所述土样干湿循环装置的正上方。

较佳的，所述淋滤装置包括淋滤头、供水管和开关，其中所述淋滤头与所述供水管连通，所述开关与所述供水管耦接，用以控制所述供水管对所述淋滤头供水。

较佳的，所述送风装置包括至少一个风扇，安装在所述土样干湿循环装置的正上方。

一种利用上述的模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置进行试验的方法，包括如下步骤：

S01：配制一定含水率和密实度的土体试样分层压实，填入土样干湿循环装置内；

S02：对土体试样进行一次干湿循环，具体包括：

S021：打开蠕动泵开关，使水流推动可动活塞给予土样干湿循环装置一定压力；

S022：打开淋滤装置对土体试样开始第一次饱和，利用拍摄装置实时记录土体试样表面裂隙发育情况，并将数据传到电脑中，利用图形处理软件进行分析，通过称量装置计算达到试验预设的含水率时关闭淋滤装置；

S023：打开送风装置对土体试样开始第一次干燥，利用拍摄装置实时记录土体试样表面裂隙发育情况，并将数据传到电脑中，利用图形处理软件再次进行分析，通过称量装置再次计算达到试验预设的含水率时关闭送风装置；

S03：按照预设干湿循环次数重复步骤S02，完成多次膨胀土样干湿循环试验。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

本发明提出一种模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置，通过土样干湿循环装置、供水压力装置、供水送风装置和称量装置实现膨胀土在大气营力如降雨和蒸发作用下的循环往复模拟，避免了土体经历多次干湿循环后的裂隙过分发育，并准确获取了膨胀土裂隙发育情况及膨胀土的物理力学性质，能够对膨胀土边坡治理提供一定参考。

本发明通过供水压力装置能够给予土样干湿循环装置中的土体试样一定压力，让土样干湿循环装置能够随着土体的膨胀收缩及时变形，实现膨胀土样干湿循环过程中土样干湿循环装置外壁随土体收缩膨胀变形的调节，确保与实际工程边界调节一致的反复胀缩条件下裂隙的扩展与闭合过程，确保膨胀土物理力学性质实验的进行。

本发明通过供水送风装置的淋滤装置对土样干湿循环装置内的土体试样供水以模拟自然界中对膨胀土的降雨情况，通过送风装置对土样干湿循环装置内的土体试样进行干燥以模拟自然界中对膨胀土的蒸发情况，以便于更加精确模拟干湿条件下膨胀土的动态变化过程。

本发明的称量装置能够及时对土体试样饱和以及干燥后的总质量进行称量及记录，以便于计算土体试样的含水率。

应当理解，本发明任一实施方式的实现并不意味要同时具备或达到上述有益效果的多个或全部。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。

图1为本发明一些实施例的模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置整体结构示意图；

图2为本发明一些实施例的土样干湿循环装置整体结构示意图；

图3为本发明一些实施例的供水压力装置整体结构示意图；

图4为本发明一些实施例的供水送风装置整体结构示意图；

图5为本发明一些实施例的称量装置整体结构示意图。

附图标记说明：

1-土样干湿循环装置；101-底板；102-滑动轨道；103-滑轮；104-弹性可拉伸膜；105-可滑动侧壁；

2-供水压力装置；201-储水箱；202-接水管；203-蠕动泵；204-可动活塞；

3-供水送风装置，301-淋滤装置；302-拍摄装置；303-送风装置；304-支架；

4-称量装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应当理解，术语“包括/包含”、“由……组成”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含……”、“由……组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。

还需要理解，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明提供一种模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置，用于模拟膨胀性土层的干湿循环过程，以便于研究土层在经过干湿循环之后的裂隙发育特征和物理力学特性，以便于能够提前对膨胀土边坡进行治理，避免滑坡、崩塌等灾害的发生。

以下结合较佳的实施方式和具体示图对该装置进行详细说明。

如图1至图5所示，该模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置包括土样干湿循环装置1、供水压力装置2、供水送风装置3和称量装置4。

具体来说，该土样干湿循环装置1可以模拟干湿循环过程中膨胀土膨胀收缩过程，具体为一可伸缩压力盒，可伸缩压力盒用于盛放待检测土体试样，该土体试样通过可伸缩压力盒置于水循环与空气循环中。

在一些实施例中，参见图2，土样干湿循环装置1包括底板101、可滑动侧壁105以及弹性可拉伸膜104，并由底板101、可滑动侧壁105以及弹性可拉伸膜104连接形成可伸缩压力盒。

其中底板101为矩形板，其中心设置有四个透水透气孔(图中未示出)，能够有效防止水分堆积在该可伸缩压力盒内部，有利于水渗透土体并及时排出。

可滑动侧壁105设有四块，四块该可滑动侧壁105首尾设置，呈围合状滑动连接在该底板101的上部，能够随着试验土体的膨胀及收缩沿该底边101的中心打开和聚拢，实现可滑动侧壁105随土体的膨胀收缩变形。

弹性可拉伸膜104设置在相邻两块可滑动侧壁105的角部，并在其角部将相邻两块可滑动侧壁105连接。

弹性可拉伸膜104沿四块可滑动侧壁105的角部将其围合连接，与可滑动侧壁105共同形成可伸缩压力盒的外壁。由于弹性可拉伸膜104的可拉伸性，能够保证相互围合的可滑动侧壁105沿底边101的中心打开或聚拢时，可伸缩压力盒外壁整体的完整性。

弹性可拉伸膜104为弧形形状，近似于在四块可滑动侧壁105形成的矩形框的角部做的弧形倒角，弧形形状的设计能够避免土体的摩擦。

弹性可拉伸膜104作为可伸缩压力盒外壁的一部分，在受到力的作用时可以伸缩变形，防止土体试样漏出。

进一步的，底边101上安装有滑动轨道102，可滑动侧壁105的底部安装有滑轮103，滑轮103与滑动轨道102配合使用，以便于带动可滑动侧壁105沿滑动轨道102滑动。

较佳的，滑动轨道102设有四组，该四组滑动轨道102能够相交于一点，并且两两垂直设置。较佳的，每组滑动轨道102均沿垂直板边的底板101中部位置设置，并且每组设有两条滑动轨道102。

本发明中，滑动轨道的长度根据实际工程中膨胀土的膨胀收缩变化情况决定，并且不能小于其最大收缩值。

较佳的，可滑动侧壁105对应每组滑动轨道102的位置设置，并且每块可滑动侧壁105的底部对应两条滑动轨道102的位置设置两个滑轮103，确保可滑动侧壁105沿滑动轨道102稳定滑动，实现可伸缩压力盒随土体的膨胀收缩变形。

较佳的，底边101和可滑动侧壁105均采用亚克力板，便于观察可伸缩压力盒内的土体变化情况。

较佳的，弹性可拉伸膜104采用具有拉伸性能的PDMS二甲基硅氧烷弹性体透明胶膜，该类型材料的优点是可拉伸变形且有疏水能力，包裹在可滑动侧壁105形成的矩形的四个角上，有助于实现可伸缩压力盒随土体的膨胀收缩变形，且便于观察内部土体试样。

供水压力装置2设置在土样干湿循环装置1的外侧，供水压力装置2用于给予土样干湿循环装置1中的土体试样一定的压力，让可伸缩压力盒能够随着土体的膨胀收缩及时变形，实现膨胀土样干湿循环过程中土样干湿循环装置1随土体收缩膨胀变形的调节，更精确模拟干湿条件下膨胀土的动态变化过程。

在一些实施例中，参见图3，供水压力装置2包括储水箱201、接水管202、蠕动泵203和可动活塞204。其中储水箱201的底部设有排水孔，储水箱201通过排水孔与接水管202的一端连通，接水管202的另一端与可动活塞204的一端连通，蠕动泵203连接在接水管202的中间位置，蠕动泵203用于通过接水管202给予可动活塞一定压力，可动活塞204另一端与可伸缩压力盒的外壁连接。

较佳的，可动活塞204的活动端垂直贴于土样干湿循环装置1的可滑动侧壁105表面，用以对可滑动侧壁105提供推力。

较佳的，储水箱201放置在比可伸缩压力盒高的桌面上，蠕动泵203可以提供一定水压推动可动活塞204，可动活塞204可以伸缩变形，当有水压时活塞顶出，给予可伸缩压力盒的外壁一定压力。

具体实施中，储水箱201的水通过接水管202经蠕动泵203的挤压产生一定的压力，蠕动泵203将具有一定压力的水挤压至可动活塞204，可动活塞204给予可伸缩压力盒的外壁一定压力，进而给予土体试样一定压力，让可伸缩压力盒的外壁能够随着土体的膨胀收缩及时变形。

较佳的，储水箱201的底部设有四个排水孔，四个排水孔连通四根接水管202的一端，四根接水管202的另一端连通四个可动活塞204，四个可动活塞204分别连接于四块可滑动侧壁105，蠕动泵203设有四个，对应设置在每根接水管202上，用于确保每块可滑动侧壁105均能够产生一定的压力。

较佳的，储水箱201为带刻度水箱，便于根据储水箱201内水体的变化情况计算水压的大小。

本发明通过供水压力装置能够给予土样干湿循环装置中的土体试样一定压力，让土样干湿循环装置能够随着土体的膨胀收缩及时变形，确保与实际工程边界调节一致的反复胀缩条件下裂隙的扩展与闭合过程，确保膨胀土物理力学性质实验的进行。

供水送风装置3设置在土样干湿循环装置1的上方，参见图4，供水送风装置3包括淋滤装置301和送风装置303，其中淋滤装置301用以对可伸缩压力盒内的土体试样供水，模拟降雨过程，实现土体试样的快速充分饱和，送风装置303用以对供水后的土体试样进行干燥，加速土体试样的干燥过程。

较佳的，淋滤装置301包括放置于可伸缩压力盒上方的方形淋滤头、供水管和开关，其中方形淋滤头与供水管连通，开关与供水管耦接，用以控制供水管对淋滤头供水。

模拟试验过程中，当需要通过淋滤装置301对可伸缩压力盒内的土体试样供水时，闭合开关，供水管与方形淋浴头接通，水从方形淋浴头喷出至可伸缩压力盒内的土体试样直至该土体试样饱和，然后断开开关，供水管与方形淋浴头断开，方形淋浴头停止出水。

较佳的，送风装置303包括四个小型风扇，沿矩形四角安装在土样干湿循环装置1的正上方。

继续参见图4，供水送风装置3还包括拍摄装置302，与淋滤装置301和送风装置303沿同一水平面设置，便于后期的维护和安装，用于实时记录土体试样表面裂隙发育情况。

较佳的，该拍摄装置302可以是超微型摄像机。

具体使用中，拍摄装置302与电脑信号连接，拍摄装置302能够将试验过程中实时记录的土体表面裂隙发育数据传输至电脑终端，并利用电脑中的图像处理软件进行分析，掌握膨胀土裂隙的发育与演化过程，得到膨胀土准确的物理力学特性，以便于能够提前对膨胀土边坡进行治理。

在一些实施例中，供水送风装置3还包括一支架304，并且淋滤装置301、送风装置303和拍摄装置302均安装在该支架304上，并均通过该支架304设置在上述土样干湿循环装置1的正上方。

较佳的，该支架304的顶部为一矩形框体，淋滤装置301、拍摄装置302和送风装置303均安装在该矩形框体内，矩形框体四角底部设有四根立柱，通过四根立柱将该矩形框体支撑在土样干湿循环装置1的正上方。

较佳的，该支架304为不锈钢支架。

供水送风装置3在使用时，首先打开淋滤装置301的开关，使土体试样处于水通道中，实现土体试样的快速均匀饱和；饱和完成后切换送风装置303开关，使土体试样处于空气通道中，实现土体试样的快速干燥。

本发明通过供水送风装置的淋滤装置对土样干湿循环装置内的土体试样供水以模拟自然界中对膨胀土的降雨情况，通过送风装置对土样干湿循环装置内的土体试样进行干燥以模拟自然界中对膨胀土的蒸发情况，以便于更加精确模拟干湿条件下膨胀土的动态变化过程。

需要解释的是，此处水通道和空气通道表达了水或空气在土体试样通过的意思。

参见图1、图5，称量装置4设置在土样干湿循环装置1的底部，用于及时称量上覆装置的质量，以便计算土体试样的含水率。

称量装置4上设有显示屏，便于实时显示其称量的上覆装置的质量。

容易理解，这里的上覆装置指的是土样干湿循环装置以及盛放于其装置内进行干湿循环试验的土体试样。

称量装置4用于土体试样每经过一次饱和、一次干燥后记录土样干湿循环装置和土体的总质量，以便于及时称量其总质量，计算土体试样的含水率。

较佳的，称量装置4为电子称重计。

本发明提出的模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置，通过土样干湿循环装置、供水压力装置、供水送风装置和称量装置实现膨胀土在大气营力如降雨和蒸发作用下的循环往复模拟，避免了土体经历多次干湿循环后的裂隙过分发育，并准确获取了膨胀土裂隙发育情况及膨胀土的物理力学性质。

本发明还提出一种利用上述模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置进行试验的方法，该方法考虑了与实际工程边界条件一致的反复胀缩条件下裂隙的扩展与闭合过程，能够精确模拟干湿条件下膨胀土的动态变化过程，确保膨胀土物理力学性质实验的有效进行。具体包括如下步骤：

S01：配制一定含水率和密实度的土体试样分层压实，填入土样干湿循环装置内；

S02：对土体试样进行一次干湿循环，具体包括：

S021：打开蠕动泵开关，使水流推动可动活塞给予可伸缩压力盒外壁一定压力，

S022：打开淋滤装置的开关对土体试样开始第一次饱和，利用拍摄装置实时记录土体试样表面裂隙发育情况，将数据传到电脑中，利用电脑中的图形处理软件进行分析，并通过称量装置计算达到试验预设的含水率时关闭淋滤装置开关；

S023：打开送风装置的开关对土体试样开始第一次干燥，利用拍摄装置实时记录土体试样表面裂隙发育情况，将数据传到电脑中，利用电脑中的图形处理软件再次进行分析，并通过称量装置再次计算达到试验预设的含水率时关闭送风装置开关；

S03：按照预设干湿循环次数重复步骤S02，完成多次干湿循环试验。

本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置，其特征在于，包括：

土样干湿循环装置(1)，用于盛放待检测土体试样；

供水压力装置(2)，设置在所述土样干湿循环装置(1)外围，用于给予所述土样干湿循环装置(1)中的土体试样一定压力，控制所述土样干湿循环装置(1)随土体试样的膨胀收缩及时变形；

供水送风装置(3)，设置在所述土样干湿循环装置(1)外围，用于对所述土样干湿循环装置(1)内的土体试样进行快速充分饱和与干燥；

称量装置(4)，设置在所述土样干湿循环装置(1)的底部以承载所述土样干湿循环装置(1)，用以称量上覆装置的质量变化。

2.根据权利要求1所述的模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置，其特征在于，所述土样干湿循环装置(1)包括：

底板(101)，其中部设有透水透气孔；

滑动轨道(102)，安装在所述底板(101)上；

可滑动侧壁(105)，设有多块，呈围合状设置在所述底板(101)上；

滑轮(103)，安装在所述可滑动侧壁(105)的底部，所述滑轮(103)与所述滑动轨道(102)相适配，用以带动所述可滑动侧壁(105)沿滑动轨道(102)滑动；

弹性可拉伸膜(104)，设置在相邻两块所述可滑动侧壁(105)的角部，用以连接相邻两块所述可滑动侧壁(105)。

3.根据权利要求2所述的模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置，其特征在于，所述可滑动侧壁(105)采用亚克力板。

4.根据权利要求1所述的模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置，其特征在于，所述供水压力装置(2)包括：

储水箱(201)，其上设有多个排水孔；

接水管(202)，多根接水管(202)的每根接水管(202)的一端分别连通一个所述排水孔；

蠕动泵(203)，多个蠕动泵(203)的每个蠕动泵(203)分别设置在其中一个所述接水管(202)上；

可动活塞(204)，多个可动活塞(204)的每个可动活塞(204)分别连接在其中一个所述接水管(202)的另一端；并且

所述可动活塞(204)连接至所述土样干湿循环装置(1)的可滑动侧壁(105)，用于给予所述土样干湿循环装置(1)中的土体试样一定压力，控制所述土样干湿循环装置(1)随土体试样的膨胀收缩及时变形。

5.根据权利要求4所述的模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置，其特征在于，所述储水箱(201)为带刻度水箱。

6.根据权利要求1所述的模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置，其特征在于，所述供水送风装置(3)包括：

淋滤装置(301)，用于对所述土样干湿循环装置(1)内的土体试样进行供水实现土体试样的快速充分饱和；

拍摄装置(302)，用于实时记录土体试样表面裂隙发育情况；

送风装置(303)，用于对供水后的土体试样进行干燥，加速土体试样的干燥过程。

7.根据权利要求6述的模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置，其特征在于，所述供水送风装置(3)还包括一支架(304)，所述淋滤装置(301)、拍摄装置(302)和送风装置(303)均安装在所述支架(304)上，并均通过所述支架(304)设置在所述土样干湿循环装置(1)的正上方。

8.根据权利要求6述的模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置，其特征在于，所述淋滤装置(301)包括淋滤头、供水管和开关，其中所述淋滤头与所述供水管连通，所述开关与所述供水管耦接，用以控制所述供水管对所述淋滤头供水。

9.根据权利要求6述的模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置，其特征在于，所述送风装置(303)包括至少一个风扇，安装在所述土样干湿循环装置(1)的正上方。

10.一种利用权利要求1至9任一项所述的模拟膨胀土干湿循环过程中胀缩变形的装置进行试验的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：配制一定含水率和密实度的土体试样分层压实，填入土样干湿循环装置(1)内；

S02：对土体试样进行一次干湿循环，具体包括：

S021：打开蠕动泵(203)开关，使水流推动可动活塞(204)给予土样干湿循环装置(1)一定压力；

S022：打开淋滤装置(301)对土体试样开始第一次饱和，利用拍摄装置(302)实时记录土体试样表面裂隙发育情况，并将数据传到电脑中，利用图形处理软件进行分析，通过称量装置(4)计算达到试验预设的含水率时关闭淋滤装置(301)；

S023：打开送风装置(303)对土体试样开始第一次干燥，利用拍摄装置(302)实时记录土体试样表面裂隙发育情况，并将数据传到电脑中，利用图形处理软件再次进行分析，通过称量装置(4)再次计算达到试验预设的含水率时关闭送风装置(303)；

S03：按照预设干湿循环次数重复步骤S02，完成多次膨胀土样干湿循环试验。