CN208254963U - 一种测量浸水条件下膨胀土体积变化的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量浸水条件下膨胀土体积变化的试验装置，该装置分为试验装置、加载装置、测量装置，试验装置由两个有机玻璃筒和透水石组成；加载装置由数控油压千斤顶、加压杆、加压球座、加载立柱和顶板组成；测量装置由千分表、千分表立柱和千分表支架组成。以上三个部分相互联系、共同协作。本实用新型通过数控油压千斤顶的加载模拟膨胀土受到的竖向荷载，同时利用出、供水管模拟膨胀土在干湿循环条件，并利用测量装置准确观测在上述条件下土体的变形规律。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量浸水条件下膨胀土体积变化的试验装置。该装置可以模拟膨胀土在浸水条件下受竖向荷载影响下的体积变化规律。同时此发明设有出水管和供水管，还可以模拟膨胀土在干湿循环条件下的体积变化规律。此发明还涉及该试验装置的使用方法。
背景技术
近些年，膨胀土作为路基填料在公路工程中得到广泛应用，膨胀土在浸水条件下会发生体积变形，这已经严重影响公路交通的安全。由于膨胀土路堤体积变形引起的交通事故经常发生，特别是路堤在受浸水条件影响下的体积变形已经引起了国内外广大学者的关注，膨胀土路堤在施工过程中及完工后的安全问题已经成为公路建设者必须解决的问题之一。本试验装置对研究膨胀土受竖向荷载和浸水条件影响下的体积变化规律具有重大意义。
发明内容
本发明是解决一种测量浸水条件下膨胀土受竖向荷载影响体积变化的试验装置，该装置分为试验装置、加载装置和测量装置，试验装置由两个有机玻璃筒和透水石组成；加载装置由数控油压千斤顶、加压球底座、加压杆、加载立柱和顶板组成；测量装置由千分表、千分表支架和千分表立柱组成。
所述膨胀土在浸水条件下体积变形的试验装置整体布局是：在装置的底板上设置有两个有机玻璃筒，其中有机玻璃外筒的两侧设有出水管和供水管，有机玻璃内筒用于试验时装填土体试样，在所述装置的底板上设有两根千分表立柱和四根加载立柱。在所述装置的千分表立柱上装有两个千分表支架,在两个千分表支架上设有千分表，千分表的指针与加压球底座上两个对称分布的凹槽充分接触，加载装置由数控油压千斤顶、加压球底座、加压杆、加载立柱和顶板组成，在所述底板上设有透水石。
所述有机玻璃内筒的高度100mm，内径50mm，壁厚5mm，在有机玻璃内筒侧壁上设有24个圆孔，均匀分布为4排，圆孔的直径为6mm，有机玻璃外筒的高度为120mm，内径100mm，壁厚20mm。所述出水管、供水管的内径10mm，长度30mm，底板为长300mm，宽300mm，厚度为10mm的钢板。
所述加载装置包括数控油压千斤顶、加压球座、加压杆、加载立柱和顶板，加压杆长度为50mm，所述的加压球座半径为50mm，其上对称分布有两个长20mm，宽6mm的凹槽，加载立柱的高度为300mm，顶板为长300mm，宽 300mm，高度为10mm的钢板。
所述千分表立柱的高度为180mm，在所述千分表立柱设有长度为45mm 的千分表支架，所述千分表的量程为0～50mm，精度为1mm。
本发明的创新之处在于：使用数控油压千斤顶加载能更准确地控制荷载，并在有机玻璃外筒两侧设有出、供水管，还可以模拟膨胀土在干湿循环条件下的体积变化规律。
本发明试验装置的构造简单，试验仪器成本低，拆装方便，可以重复利用。该试验装置不仅可以模拟膨胀土在浸水条件下受竖向荷载影响的体积变化规律。还可以观察膨胀土在干湿循环影响下的体积变化规律。加载装置使用数控油压千斤顶，能够有效地控制土试样顶部受到的荷载，在加压球底座上设有两个凹槽，这样能够更加准确地观测土体的变形。
附图说明
图1是本发明整体图
图2是本发明试验装置图
图3是本发明加载装置图
图4是本发明测量装置图
具体实施方式
下面结合附图，详细说明一种测量浸水条件下膨胀土体积变化的试验装置的具体实施方式。
如图1所示该装置分为试验装置、测量装置、加载装置。试验装置由两个有机玻璃筒和透水石组成；加载装置由数控油压千斤顶、加压球座、加压杆、加载立柱、顶板组成；测量装置由千分表、千分表支架和千分表立柱组成。
如图2所示有机玻璃内筒的高度100mm，内径50mm，壁厚5mm，在有机玻璃内筒侧壁上设有24个圆孔，均匀分布为4排，圆孔的直径为6mm，有机玻璃外筒的高度为120mm，内径100mm，壁厚20mm。所述出水管、供水管的内径10mm，长度30mm，在有机玻璃内筒的下面放置有一块透水石。
如图3为加载装置，加载装置由数控油压千斤顶、加压球座、加压杆、加载立柱、顶板组成，加压杆与加压球座相连，其上对称分布长20mm，宽6mm 的凹槽，加压杆与数控油压千斤顶伸缩杆通过螺丝相连，底板为长300mm，宽 300mm，厚10mm的钢板，底板上有四根加载立柱，加载立柱的高度为180mm。
如图4为测量装置，千分表支架长度为45mm，千分表支架一端与千分表立柱相连，另一端与千分表相连，千分表量程为0～50mm，精度为0.01mm。
本发明提供一种测量浸水条件下膨胀土体积变化的试验装置及其试验方法，试验步骤如下：
步骤一、准备好仪器并检查仪器是否完好可用，将有机玻璃外筒固定在底板上，将透水石放在底板中间，然后将装有待测土样的有机玻璃内筒放在透水石上；
步骤二、将加压球座放在有机玻璃内筒中待测土体顶部，同时将加压杆与数控油压千斤顶伸缩杆底部相连，调整有机玻璃内筒的位置，保证加压杆与加压球座中心在同一竖直线上；
步骤三、通过数控油压千斤顶将加压杆与加压球座接触，通过操作台使千斤顶的加载值达到试验所需数值；
步骤四、打开供水管，往有机玻璃外筒中注水，待水面到达试验方案指定位置时关闭供水管，调整千分表支架的位置，使千分表的自由端端部与加压球座的凹槽接触并将千分表指针调零。根据试验方案记录千分表的读数；
步骤五、若想实现干湿循环条件，在步骤四完成后，只需打开出水管，将有机玻璃外筒中的水完全流出，即可实现干湿循环条件。
Claims (4)
1.一种测量浸水条件下膨胀土体积变化的试验装置，其特征在于：在底板(14)上设置两个有机玻璃筒，分别为有机玻璃外筒(1)和有机玻璃内筒(2)，在所述有机玻璃外筒(1)的底部对称设有出水管(3)与供水管(4)，所述有机玻璃内筒(2)用于装填试验土样；加载装置由数控油压千斤顶、加压杆(10)、加压球座(6)、加载立柱(13)和顶板(15)组成；其中数控油压千斤顶包括伸缩杆底座(11)、伸缩杆(12)、顶盖(17)、油箱(16)、操作按钮(19)和显示屏(18)组成；所述底板(14)上设有两根千分表立柱(5)和四根加载立柱(13)；在所述装置的千分表立柱(5)上装有两个千分表支架(7)，在两个千分表支架(7)上分别设有两个千分表(8)，千分表(8)的自由端与加压球座(6)上两个凹槽接触；在所述底板(14)上设有透水石(9)。
2.根据权利要求1所述一种测量浸水条件下膨胀土体积变化的试验装置，其特征在于：有机玻璃内筒(2)的高度为100mm，内径50mm，壁厚5mm，所述有机玻璃内筒(2)侧壁上设有24个圆孔，均匀分布为4排，圆孔的直径为6mm，有机玻璃外筒(1)的高度为120mm，内径100mm，壁厚20mm；所述出水管(3)、供水管(4)的内径10mm，长度30mm，底板(14)为长300mm，宽300mm，厚度为10mm的钢板。
3.根据权利要求1所述一种测量浸水条件下膨胀土体积变化的试验装置，其特征在于：所述加载立柱(13)的高度为300mm，加压杆(10)的长度为50mm，加压球座(6)的直径为50mm，其上对称分布有两个长20mm，宽6mm的凹槽；所述伸缩杆(12)自顶板(15)往下的伸长范围是：120～20mm，可以有效的提供试验所需的竖向荷载；顶板(15)为长300mm，宽300mm，厚度为10mm的钢板。
4.根据权利要求1所述一种测量浸水条件下膨胀土体积变化的试验装置，其特征在于：所述千分表立柱(5)的高度为180mm，在所述千分表立柱设有长度为45mm的千分表支架，所述千分表(8)的量程为0～50mm，精度为1mm。
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