CN205374438U

CN205374438U - 一种盐渍土路基在干湿循环作用下的变形测试装置

Info

Publication number: CN205374438U
Application number: CN201521131721.2U
Authority: CN
Inventors: 袁雅贤; 冯怀平; 马德良; 杨宇; 贾晓旭; 田晓霏; 贾川; 刘东亮
Original assignee: Shijiazhuang Tiedao University
Current assignee: Shijiazhuang Tiedao University
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2025-12-30

Abstract

本实用新型公开了一种盐渍土路基在干湿循环作用下的变形测试装置，更具体地说涉及室内路基土体变形特性研究装置。本实用新型包括杠杆加压设备、压力室、进水装置和干燥装置；所述压力室置于干燥装置中；所述杠杆加压设备经传压杆与压力室上盖连接，且置于干燥装置外；所述进水装置经导管与压力室底部连接，且置于干燥装置外；本实用新型针对盐渍土地区修建高速铁路在强烈降雨和强烈蒸发气候条件下出现的变形病害，对盐渍土的研究进行有益的补充，掌握盐渍土路基变形规律，为盐渍土地区高速交通设计提供技术支持，对沉降要求极为严格的高铁路基而言具有重大帮助。

Description

一种盐渍土路基在干湿循环作用下的变形测试装置

技术领域

本实用新型涉及室内路基土体变形特性研究装置，更具体地说涉及一种盐渍土路基在干湿循环作用下的变形测试装置。

背景技术

岩土中易溶盐含量大于0.3％，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性时，应判定为盐渍土。盐渍土在我国分布广泛，从热带到寒温带、滨海到内陆、湿润地区到极端干旱的荒漠地区，均有存在，盐渍土总面积达到360万hm²，占全国可利用土地面积的41.8％。西北、华北、东北地区及沿海则是我国盐渍土的主要集中分布地区。其中，西部六省区(陕、甘、宁、青、蒙、新)盐渍土面积占全国的69.03％。兰新铁路第二双线跨越隔壁地区，有大面积的盐渍土分布，该地多发生突发性集中降雨而后伴随强烈蒸发，在这种干湿循环作用下，盐渍土变形病害时有发生，严重影响着高速铁路的行车安全。

目前国内外关于盐渍土在干湿循环作用下变形特性的研究均尚不成熟，可供借鉴的甚少。不过，国内外学者对其他类土体在干湿循环作用下的研究是颇有建树的，但所使用的干燥方式大多为排水脱湿方式，考虑到排水会引起盐分流失等问题，这种干燥方式对盐渍土并不适用，而现成的传统烘箱由于体积较大不便于携带且不能达到对烘干过程中的土样进行实时监测的目的，故需要提供一种新型仪器来分析干湿循环过程中土样的整个变形规律。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型的盐渍土路基在干湿循环作用下的变形测试装置，旨在针对盐渍土地区修建高速铁路在强烈降雨和强烈蒸发气候条件下出现的变形病害，借鉴国内外学者对盐渍土性质的研究成果，结合实际情况分析选择合适的试验方式所研制一套的装置，

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种盐渍土路基在干湿循环作用下的变形测试装置，其特征在于：包括杠杆加压设备、压力室、进水装置和干燥装置；所述压力室置于干燥装置中；所述杠杆加压设备经传压杆与压力室上盖连接，且置于干燥装置外；所述进水装置经导管与压力室底部连接，且置于干燥装置外；所述杠杆加压设备上设有电子测位计；所述压力室内部底部设有透水石层；所述干燥装置包括铁箱，设在铁箱侧门上的温度调节装置，设在铁箱顶部的金属温度计、通风孔、传压杆孔和温度计孔，设在铁箱内部的加热灯管、加热灯管固定架、温度感知探头和隔热板。

进一步的技术方案在于，所述压力室内部底部设有圆形凹槽，所述凹槽上设有透水石层，所述凹槽下开有许多小直径的透水孔。

进一步的技术方案在于，所述进水装置包括带有控制阀门的滴定管、安装滴定管的滴定管架和导管。

进一步的技术方案在于，所述电子测位计与电脑通讯连接。

进一步的技术方案在于，所述温度调节装置与温度感知探头配合使用。

进一步的技术方案在于，所述温度计孔用于放置金属温度计。

进一步的技术方案还在于，所述金属温度计的量测范围为0～300℃，所述温度调节装置的温度调节范围为0～300℃。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型针对盐渍土地区修建高速铁路在强烈降雨和强烈蒸发气候条件下出现的变形病害，借鉴国内外学者对盐渍土性质的研究成果，且结合实际情况分析选择合适的试验方式，最终提供一种新型的盐渍土路基在干湿循环作用下的变形测试装置，对盐渍土的研究进行有益的补充，掌握盐渍土路基变形规律，为盐渍土地区高速交通设计提供技术支持，对沉降要求极为严格的高铁路基而言具有重大帮助。该装置同样适用于对其他类型土在干湿循环作用下变形特性的研究，且自行研发的新型干燥装置体积小、携带灵活方便，可广泛用于各类土的烘干。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型结构示意图；

图2-5是本实用新型干燥装置的部分各面视图；

图6是本实用新型金属温度计的表盘以及与其相吻合的温度调节装置表盘度量结构示意图；

其中:1、杠杆加压设备；1-1、电子测位计；1-2、固定台；2、压力室；2-1、传压杆；2-2、土样；2-3、透水石层；2-4、实验操作台；3、干燥装置；3-1、铁箱；3-2、把手；3-3、温度调节装置；3-4、金属温度计；3-5、耐高温电线；3-6、传压杆孔；3-7、通风孔；3-8、隔热板；3-9、加热灯管；3-10、加热灯管固定架；3-11、温度感知探头；3-12、侧门；4、进水装置；4-1、滴定管；4-2、滴定管架；4-3、导管。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型包括杠杆加压设备1、压力室2、进水装置4和干燥装置3；所述压力室2置于干燥装置3中；所述杠杆加压设备1经传压杆2-1与压力室2上盖连接，且置于干燥装置3外；所述进水装置4经导管4-3与压力室2底部连接，且置于干燥装置3外；所述杠杆加压设备1上设有电子测位计1-1；所述压力室2内部底部设有透水石层2-3；所述干燥装置3包括铁箱3-1，设在铁箱侧门3-12上的温度调节装置3-3，设在铁箱3-1顶部的金属温度计3-4、通风孔3-7、传压杆孔3-6和温度计孔，设在铁箱3-1内部的加热灯管3-9、加热灯管固定架3-10、温度感知探头3-11和隔热板3-8。

优选的，所述压力室2内部底部设有圆形凹槽，所述凹槽上设有透水石层2-3，所述凹槽下开有许多小直径的透水孔。

优选的，所述进水装置4包括带有控制阀门的滴定管4-1、安装滴定管的滴定管架4-2和导管4-3。

优选的，所述电子测位计1-1与电脑通讯连接。

优选的，所述温度调节装置3-3与温度感知探头3-11配合使用。

优选的，所述温度计孔用于放置金属温度计3-4。

优选的，所述金属温度计3-4的量测范围为0～300℃，所述温度调节装置3-3的温度调节范围为0～300℃。

本实用新型巧妙的将传统烘箱进行改造，使其具有造型轻巧简便、携带灵活、使用不受地点限制、造价低廉的优势，更创新性的与变形量测装置结合，达到实时监测土样变形的目的。且整套干湿循环下土样的变形测试装置(图1)在细节处进行了优化设计，使其更实用、得到的试验数据更精准。

如图1所示，本实用新型包括杠杆加压设备1、压力室2、进水装置4和干燥装置3；

其中，压力室2底部设有圆形凹槽，用来活动固定透水石，且槽内设有诸多透水小孔，便于土样2-2浸水，压力室2由导热性能极佳的金属材料制成，能在加热过程中快速的向土样2-2传递热量，压力室2上盖具有良好的透气和透水性，在加热时能够有效的帮助水分快速蒸发透水石层2-3，土样2-2置于压力室2内部的透水石层2-3上，连接杠杆加压设备1和压力室2的传压杆2-1，与电脑相连用来显示、传递变形的电子测位计1-1，与电脑配合记录变形数据，使得到的试验结果更加准确；以及试验操作台2-4，可放置体积小，便于携带的干燥装置3。

进水装置4包括带有控制阀门的滴定管4-1，连接压力室2和滴定管4-1的导管4-3以及滴定管架4-2；

如图2-6所示，干燥装置3外部包括铁箱3-1，设在侧门3-12上的侧门把手3-2，调温范围为0～300℃的温度调节装置3-3，温度显示范围为0～300℃的灵敏金属温度计3-4，最高可承受500℃高温的耐高温电线3-5，上部开有传压杆孔3-6，四个通风孔3-7，以及放置金属温度计3-4的温度计孔。内部设有起安全保护作用的绝缘隔热板3-8，最高加热温度可达300℃加热灯管3-9，加热灯管3-9结构简便灵活，造价低廉，且最高加热温度可达300℃，可满足烘干要求；加热灯管固定架3-10以及温度感知探头3-11。

其中，隔热板3-8、加热灯管固定架3-10及耐高温电线3-5均具有较强的耐高温和绝缘性能，保证整个过程是安全的。

温度调节装置3-3与温度感知探头3-11配合使用，对烘箱内部温度进行设定调节或恒温保持，且灵敏度很高；

装有土样2-2的压力室2置于烘箱(干燥装置3)内部，与加压设备通过传压杆相连，可达到在干燥情况下对土样2-2变形进行实时监测的目的；

烘箱(干燥装置3)上部开有金属温度计3-4孔，保证温度计的金属杆能够深入烘箱内部并将温度显示在表盘上；传压杆孔3-6，传压杆2-1可通过该孔将杠杆加压设备1所施加的力传递给烘箱内部的压力室2，并最终作用于土样2-2；四个通风孔3-7，便于将蒸发的水分及时消散出去。

具体操作步骤如下：

1.试样及仪器准备。首先在压力室底部圆形凹槽内放置透水石，通过土样压实器将土样击实到所需要的压实度(试样D＝压力室直径80mm，h≤压力室高度100mm)，并将其置于压力室内，将组装、准备好的压力室置于烘箱内(此时烘箱处于未工作状态)，后将整体置于加压设备之下，调节传压杆的位置，使其与压力室上盖良好接触，调整好电子测位计在固定台的位置(由于电子测位计不具有耐高温的性能，故不能将其置于烘箱内)及电脑状态，准备记录变形数据；

2、在进水状态下进行溶陷变形测试。将压力室通过导管与滴定管连接(此时烘箱的侧门是打开的)，对土样施加设定好的轴向压力，并通过电脑记录此压力下土样产生的变形直至趋于稳定。打开滴定管的控制阀门，使水浸湿土样，同时电脑实时记录溶陷变形数据，当浸水量达到试验所需要求时，关闭控制阀门，直至变形稳定，则溶陷变形结束；

3、在烘干状态下进行土样变形测试。将导管从压力室中拔出，关闭烘箱侧门，使温度计的金属杆插入烘箱内部，将烘箱与电源通过耐高温电线连接(此时烘箱已处于工作状态)，调节温度调节装置，设定好烘干温度，此时温度缓慢上升，当温度高于所设定的温度时，则进入保温状态，整个过程中电脑对变形进行实时监测，直到变形稳定为止，而后断开与电源的连接，输出电脑所记录的数据；

4、若需得到多个干湿循环过程下土样的变形规律，则重复步骤2、3。

Claims

1.一种盐渍土路基在干湿循环作用下的变形测试装置，其特征在于：包括杠杆加压设备、压力室、进水装置和干燥装置；所述压力室置于干燥装置中；所述杠杆加压设备经传压杆与压力室上盖连接，且置于干燥装置外；所述进水装置经导管与压力室底部连接，且置于干燥装置外；所述杠杆加压设备上设有电子测位计；所述压力室内部底部设有透水石层；所述干燥装置包括铁箱，设在铁箱侧门上的温度调节装置，设在铁箱顶部的金属温度计、通风孔、传压杆孔和温度计孔，设在铁箱内部的加热灯管、加热灯管固定架、温度感知探头和隔热板。

2.根据权利要求1所述的一种盐渍土路基在干湿循环作用下的变形测试装置，其特征在于：所述压力室内部底部设有圆形凹槽，所述凹槽上设有透水石层，所述凹槽下开有许多小直径的透水孔。

3.根据权利要求1所述的一种盐渍土路基在干湿循环作用下的变形测试装置，其特征在于：所述进水装置包括带有控制阀门的滴定管、安装滴定管的滴定管架和导管。

4.根据权利要求1所述的一种盐渍土路基在干湿循环作用下的变形测试装置，其特征在于：所述电子测位计与电脑通讯连接。

5.根据权利要求1所述的一种盐渍土路基在干湿循环作用下的变形测试装置，其特征在于：所述温度调节装置与温度感知探头配合使用。

6.根据权利要求1所述的一种盐渍土路基在干湿循环作用下的变形测试装置，其特征在于：所述温度计孔用于放置金属温度计。

7.根据权利要求1所述的一种盐渍土路基在干湿循环作用下的变形测试装置，其特征在于：所述金属温度计的量测范围为0～300℃，所述温度调节装置的温度调节范围为0～300℃。