CN211740996U - 一种盐渍土渗透洗盐试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盐渍土渗透洗盐试验装置，属于土壤渗透性和水盐特征技术领域。该装置包括恒定水压力产生装置、竖向加载设备、上部荷载控制装置、恒定真空产生装置、渗透固结盒、变形测量装置和渗透液收集装置；竖向加载设备包括空压机和缓冲气缸；渗透固结盒包括盒体、活塞、透水石和顶盖；活塞的上侧穿过顶盖与变形测量装置连接，透水石位于活塞底部和盒体内侧底部。本实用新型中设置了竖向加载设备，能够在洗盐过程中施加上部荷载，洗盐条件更加接近实际工程受力环境，从而可以更加准确测定盐渍土在实际洗盐过程中的固结变形及渗透洗盐效果。

Description

一种盐渍土渗透洗盐试验装置

技术领域

本实用新型涉及土壤渗透性和水盐特征技术领域，特别涉及一种盐渍土渗透洗盐试验装置。

背景技术

盐渍土是指含盐量超过一定数量的土，广义理解为包括盐土和碱土在内的，以及不同盐化、碱化土的统称，其具有溶陷性、盐胀性或腐蚀性等，对工程危害较大。

为了探究盐渍土渗流洗盐过程中土的变形及渗出液含盐量与荷载、水力梯度的关系，验证渗透洗盐法处理盐渍土病害的可行性，亟需研发一种盐渍土渗透洗盐试验装置。

实用新型内容

为验证渗透洗盐法处理盐渍土病害的可行性，本实用新型提供了一种盐渍土渗透洗盐试验装置。所述装置包括恒定水压力产生装置、竖向加载设备、上部荷载控制装置、恒定真空产生装置、渗透固结盒、变形测量装置和渗透液收集装置；所述竖向加载设备包括空压机和缓冲气缸；所述渗透固结盒包括盒体、活塞、透水石和顶盖，所述活塞的上侧穿过所述顶盖与所述变形测量装置连接，所述透水石位于所述活塞底部和所述盒体内侧底部；

所述空压机、所述缓冲气缸、所述上部荷载控制装置和所述盒体之间通过第一管线连接，所述恒定水压力产生装置与所述盒体之间通过第二管线连接，所述恒定真空产生装置和所述盒体之间通过第三管线连接，且所述第三管线上还通过第四管线连接有所述渗透液收集装置；其中，所述第一管线与所述盒体之间的连接处高于所述活塞底部上缘，所述第二管线与所述盒体之间的连接处和所述活塞底部的所述透水石对应，所述第三管线与所述盒体之间的连接处和所述盒体内侧底部的所述透水石对应。

进一步地，所述第三管线与所述第四管线的连接处还设置有气水分离装置。

进一步地，所述第四管线上还连接有盐分传感器。

进一步地，所述第一管线上还连接有气压表。

进一步地，所述变形测量装置为百分表。

进一步地，所述第二管线与所述盒体的连接处还设置有进水开关。

进一步地，所述第三管线与所述盒体的连接处还设置有出水开关。

进一步地，所述第二管线上还连接有水压表。

进一步地，所述第三管线上还连接有真空表。

进一步地，所述渗透液收集装置为烧杯。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：首先，本实用新型中设置了竖向加载设备，能够在洗盐过程中施加上部荷载，洗盐条件更加接近实际工程受力环境，从而可以更加准确测定盐渍土在实际洗盐过程中的固结变形及渗透洗盐效果；其次，还设置恒定水压力产生装置和恒定真空产生装置，能够产生稳定的水压和真空，以保证试样中水渗流的稳定性，恒定真空产生装置可提高水力梯度以加速水流，加快渗透洗盐过程。另外，本装置结构简单，组装方便，能够在室内进行洗盐试验。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种盐渍土渗透洗盐试验装置结构示意图。

附图标记：1-恒定水压力产生装置；2-竖向加载设备；3-上部荷载控制装置；4-恒定真空产生装置；5-渗透固结盒；6-变形测量装置；7-渗透液收集装置；8-空压机；9-缓冲气缸；10-盒体；11-活塞；12-透水石；13-顶盖；14-第一管线；15-第二管线；16-第三管线；17-第四管线；18-气水分离装置；19-盐分传感器；20-气压表；21-进水开关；22-出水开关；23-水压表；24-真空表。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本实用新型所使用的的术语“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的。

除非另有定义，本实用新型所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例目的，不是旨在于限定本实用新型。

图1是本实用新型提供的一种盐渍土渗透洗盐试验装置结构示意图。参见图1，该装置包括恒定水压力产生装置1、竖向加载设备2、上部荷载控制装置3、恒定真空产生装置4、渗透固结盒5、变形测量装置6和渗透液收集装置7；竖向加载设备2包括空压机8和缓冲气缸9；渗透固结盒5包括盒体10、活塞11、透水石12和顶盖13，活塞11的上侧穿过顶盖13与变形测量装置6连接，透水石12位于活塞11底部和盒体10内侧底部；

空压机8、缓冲气缸9、上部荷载控制装置3和盒体10之间通过第一管线14连接，恒定水压力产生装置1与盒体10之间通过第二管线15连接，恒定真空产生装置4和盒体10之间通过第三管线16连接，且第三管线16上还通过第四管线17连接有渗透液收集装置7；其中，第一管线14与盒体10之间的连接处高于活塞11底部上缘，第二管线15与盒体10之间的连接处和活塞11底部的透水石12对应，第三管线16与盒体10之间的连接处和盒体10内侧底部的透水石12对应。

其中，恒定水压力产生装置1用于产生稳定的压力水头；竖向加载设备2用于施加上部荷载；上部荷载控制装置3用于控制气压大小，从而控制上部荷载大小；恒定真空产生装置4用于产生稳定的真空；渗透固结盒5用于盛放试样，产生渗流和固结；变形测量装置6用于测量试样的竖向变形；渗透液收集装置7用于收集渗出液。

需要说明的是，在进行试验时，需要对渗透固结盒5进行组装，首先打开顶盖13，放入最底层的透水石12，然后放入制作好的土样，再放入透水石12，最后放入活塞11，盖上顶盖13；其次，顶盖13与活塞11的上侧之间的摩擦要小，密封圈(图中未示出)要足够润滑，不应影响到竖直方向荷载的施加以及试样固结变形的测量。并且第三管线16和盒体10的连接处要与盒体10内侧底部的透水石12相对，在进行洗盐试验时，放入的土样的高度是定好的，因此放入土样后第二管线15和盒体10的连接处与活塞11底部的透水石12的下部相对，并且活塞11底部的透水石12要有足够的厚度，在竖向加载设备2施加上部荷载时，试样会发生固结变形引起活塞11底部的透水石12向下滑动，因此活塞11底部的透水石12要有足够的厚度，从而防止活塞11底部的透水石12在向下滑动时与第二管线15和盒体10的连接处错开，使得压力水头变成竖向荷载。再者，在放入土样后，活塞11的底部上缘要在第一管线14与盒体10之间的连接处的下方，从而方便通过活塞11施加压力。

另外，变形测量装置6用于测量土体的竖向变形，所以灵敏度要较高，精度需要在0.01mm以内；并且在本实用新型中各个组件要具有很好的密封性，不允许漏水漏气等现象的发生，以保证真空度。

还需要说明的是，在实际的洗盐工程中的土是受到道面板等的荷载的，在渗透洗盐过程中存在固结变形，因此，为了更加真实的模拟实际工程，本实用新型中设置了竖向加载设备2，能够在洗盐过程中施加上部荷载，从而可以更加精确测定盐渍土在实际洗盐过程中的固结变形及渗透洗盐效果。再者，因为实际工程中，土的压实度非常的高，渗透性较差，因此需要采用恒定真空产生装置4提渗流的水力梯度以加速渗透洗盐过程。

进一步地，第三管线16与第四管线17的连接处还设置有气水分离装置18。需要说明的是，气水分离装置18用于将液体和气体分离，在第三管线16与第四管线17的连接处设置气水分离装置18，从而能够将气体分出，保证渗透液的收集和恒定真空产生装置的正常运转

进一步地，第四管线17上还连接有盐分传感器19，从而能够对渗出液中的盐分实时进行测定。

进一步地，第一管线14上还连接有气压表20。需要说明的是，竖向加载设备2可在试样上方施加一定的压力，在缓冲气缸9和上部荷载控制装置3之间设置气压表20，从而可以对竖向加载设备2施加的气压进行实时监测。气压表20的精度应在0.01kPa以内。

进一步地，变形测量装置6为百分表。需要说明的是，百分表常用于形状和位置误差以及小位移的长度测量，它既能测出相对数值，也能测出绝对数值，百分表的读数准确度为0.01mm。将变形测量装置6设置为百分表，从而能够更加准确测量试样的竖向变形。

进一步地，第二管线15与盒体10的连接处还设置有进水开关21。需要说明的是，在第二管线15与盒体10的连接处设置进水开关21，从而可以对进水进行控制。

进一步地，第三管线16与盒体10的连接处还设置有出水开关22。需要说明的是，在第三管线16与盒体10的连接处设置出水开关22，从而可以对渗出液的流出进行控制。

进一步地，第二管线15上还连接有水压表23。需要说明的是，恒定水压力产生装置1在土样的一端施加一定压力的水，而在恒定水压力产生装置1的旁边设置水压表23，从而可以对恒定水压力产生装置1所施加的水压进行测定，使得水压稳定，以保证试样中渗流的稳定性。压力表23的精度应在0.1kPa以内。

进一步地，第三管线16上还连接有真空表24。需要说明的是，恒定真空产生装置4在土样的另一端施加一定的真空度，而在恒定真空产生装置4的旁边设置真空表24，从而可以对恒定真空产生装置4施加的真空度进行测定，使得真空度稳定，以保证试样中渗流的稳定性。真空表24的精度应在0.1kPa以内。

进一步地，渗透液收集装置7为烧杯。将渗透液收集装置7设置为烧杯，从而可以更加方便的对渗透液进行收集。需要说明的是，烧杯呈圆柱形，顶部的一侧开有一个槽口，便于倾倒液体，烧杯外壁还标有刻度，可以得出烧杯中液体的体积，烧杯还可以进行加热。

本实用新型的完整工作流程可以为：第一步；按照设定的初始条件将土样静压成型，第二步，将土样削成直径80mm，高40mm的柱状体，在盒体10内壁涂一层凡士林，将削好的土样压入渗透固结盒5，保证土样与盒壁紧密贴合；第三步，按试验要求组装仪器，调整好之后，施加预压，使得仪器各个部分紧密结合，安装好百分表，并调整读数至整数读数为零；第四步，打开进水开关21，启动竖向加载设备2，施加上部荷载，同时启动恒定水压力产生装置1和恒定真空产生装置4分别产生压力水头和真空度，使试样在荷载作用下发生渗流；第五步，打开出水开关22，烧杯收集渗出液，每收集50ml渗出液，测量渗出液质量，将其烘干，测量固体质量。

需要说明的是，在进行试验时试样与容器应壁紧密贴合，保证渗流仅在试样中进行，试样与侧壁间无水的流动。

值得说明的是，首先，本实用新型中设置了竖向加载设备，能够在洗盐过程中施加上部荷载，洗盐条件更加接近实际工程受力环境，从而可以更加准确测定盐渍土在实际洗盐过程中的固结变形及渗透洗盐效率。其次，设置恒定水压力产生装置和恒定真空产生装置，能够产生稳定的水压和真空，以保证试样中水渗流的稳定性，恒定真空产生装置可提高水力梯度以加速水流，加快渗透洗盐过程。另外，本装置结构简单，组装方便，能够在室内进行洗盐试验。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盐渍土渗透洗盐试验装置，其特征在于，所述装置包括恒定水压力产生装置(1)、竖向加载设备(2)、上部荷载控制装置(3)、恒定真空产生装置(4)、渗透固结盒(5)、变形测量装置(6)和渗透液收集装置(7)；所述竖向加载设备(2)包括空压机(8)和缓冲气缸(9)；所述渗透固结盒(5)包括盒体(10)、活塞(11)、透水石(12)和顶盖(13)，所述活塞(11)的上侧穿过所述顶盖(13)与所述变形测量装置(6)连接，所述透水石(12)位于所述活塞(11)底部和所述盒体(10)内侧底部；

所述空压机(8)、所述缓冲气缸(9)、所述上部荷载控制装置(3)和所述盒体(10)之间通过第一管线(14)连接，所述恒定水压力产生装置(1)与所述盒体(10)之间通过第二管线(15)连接，所述恒定真空产生装置(4)和所述盒体(10)之间通过第三管线(16)连接，且所述第三管线(16)上还通过第四管线(17)连接有所述渗透液收集装置(7)；其中，所述第一管线(14)与所述盒体(10)之间的连接处高于所述活塞(11)底部上缘，所述第二管线(15)与所述盒体(10)之间的连接处和所述活塞(11)底部的所述透水石(12)对应，所述第三管线(16)与所述盒体(10)之间的连接处和所述盒体(10)内侧底部的所述透水石(12)对应。

2.根据权利要求1所述的一种盐渍土渗透洗盐试验装置，其特征在于，所述第三管线(16)与所述第四管线(17)的连接处还设置有气水分离装置(18)。

3.根据权利要求1所述的一种盐渍土渗透洗盐试验装置，其特征在于，所述第四管线(17)上还连接有盐分传感器(19)。

4.根据权利要求1所述的一种盐渍土渗透洗盐试验装置，其特征在于，所述第一管线(14)上还连接有气压表(20)。

5.根据权利要求1所述的一种盐渍土渗透洗盐试验装置，其特征在于，所述变形测量装置(6)为百分表。

6.根据权利要求1所述的一种盐渍土渗透洗盐试验装置，其特征在于，所述第二管线(15)与所述盒体(10)的连接处还设置有进水开关(21)。

7.根据权利要求1所述的一种盐渍土渗透洗盐试验装置，其特征在于，所述第三管线(16)与所述盒体(10)的连接处还设置有出水开关(22)。

8.根据权利要求1所述的一种盐渍土渗透洗盐试验装置，其特征在于，所述第二管线(15)上还连接有水压表(23)。

9.根据权利要求1所述的一种盐渍土渗透洗盐试验装置，其特征在于，所述第三管线(16)上还连接有真空表(24)。

10.根据权利要求1所述的一种盐渍土渗透洗盐试验装置，其特征在于，所述渗透液收集装置(7)为烧杯。

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