CN220854437U - 一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及千枚岩路基湿化变形检测领域，具体涉及一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置。解决单纯采用千枚岩作为填料易发生路基湿化变形的问题。包括模筒模盖和补水系统，所述补水系统从模筒底部侧和模盖侧双向补水；以及水分检测系统，所述水分检测系统包括水分采集仪和水分传感器；所述水分采集仪和水分传感器均分散布置于置于所述模筒内的千枚岩路基模型内；以及控制台，所述控制台电连接有所述补水系统、所述载荷系统和所述水分检测系统。本装置采用千枚岩路基模型、水分补给、水分监测采集、加载、湿化变形采集五部分相结合，揭示水力耦合作用下千枚岩路基湿化变形机理。
Description
技术领域
本申请涉及千枚岩路基湿化变形检测领域，具体涉及一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置。
背景技术
千枚岩是一种具有千枚状构造的低级变质岩，节理裂隙发育，强度低，风化程度不一，遇水易软化崩解，抗变形能力差，振动碾压后易发生二次破碎，工程性能特殊且变异性大。在外部荷载、地下水、地表水及温度的周期变化作用下，千枚岩路基会发生湿化变形。由于千枚岩在振动荷载作用下易发生颗粒破碎，会进一步加剧湿化变形的程度，若变形过大则会导致千枚岩路基的正常运行。
现有的千枚岩路基湿化变形试验测定装置存在一些缺点：
实验条件的复杂性：模拟真实的湿化条件需要精确控制水分供应和湿度，这需要耗费较大的人力和物力，并且实验过程中可能存在一些难以控制的因素。
实验周期的长：千枚岩湿化变形是一个较为缓慢的过程，需要较长的时间进行观测和测量，而且实验周期可能会受到其他因素的干扰，导致实验结果的可靠性下降。
数据分析的复杂性：千枚岩湿化变形的机理较为复杂，需要进行大量的数据分析和模型建立，这对于研究人员的专业知识和技术要求较高。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置，可有效解决单纯采用千枚岩作为填料易发生路基湿化变形的问题。本装置采用千枚岩路基模型、水分补给、水分监测采集、加载、湿化变形采集五部分相结合，揭示水力耦合作用下千枚岩路基湿化变形机理。
第一方面，本申请提供了一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置，包括模筒和模盖，还包括：补水系统，所述补水系统从模筒底部侧和模盖侧双向补水；其中，补水系统在模盖侧补水采用分流器和分流管组合的分散补水模式；以及载荷系统，所述载荷系统安装于所述模盖内；其中，所述载荷系统包括：固定于模盖上的载荷传感器，安装于所述载荷传感器上的千斤顶，安装于所述千斤顶活动端的载荷压板，以及安装于所述模盖的凸台与所述载荷压板之间的百分表；以及水分检测系统，所述水分检测系统包括水分采集仪和水分传感器；所述水分采集仪和水分传感器均分散布置于置于所述模筒内的千枚岩路基模型内；以及控制台，所述控制台电连接有所述补水系统、所述载荷系统和所述水分检测系统。
进一步的，所述模筒与所述模盖之间可拆卸，并通过锁扣固定。
进一步的，所述补水系统包括：补水箱、水路、分流器和分流管；
其中，所述补水箱安装于模筒上；以及
所述分流器置于模盖上方，所述分流器内水分通过若干所述的分流管传输；
所述补水箱内的水分通过水路传输至分流器和模筒底部。
进一步的，所述载荷压板上均匀设置有渗水孔。
进一步的，所述千枚岩路基模型与所述模筒底部之间铺设碎石层。
与现有技术相比，本方案的有益效果在于：
1.本申请可以对千枚岩路基施加不同的轴向应力，模拟千枚岩路基在不同轴向荷载条件下路基湿化变形，并且可通过水分补给装置模拟地下水控制千枚岩路基地下水上升高度，实现在不拆卸试样的条件下利用同一试样测定千枚岩路基不同荷载作用的下湿化变形规律。
2.本申请水分补给装置可采用饱和盐溶液，模拟水-盐作用下千枚岩路基劣化机理与规律变化。
3.本申请能够测定高吸力(低含水率)范围内千枚岩路基湿化变形，弥补了压力板仪不能测定土体高吸力段湿化变形的不足。
附图说明
图1所示为一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置结构示意图。
图2所示为一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置内部结构示意图；
图3所示为一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置模盖安装结构示意图；
图4所示为一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置载荷系统结构示意图；
图中所示：
模筒100、底座110、支腿120；
模盖200、
锁扣300
补水系统400、补水箱410、水路420、分流器430、分流管440；
载荷系统500、载荷传感器510、千斤顶520、载荷压板530、渗水孔531、凸台540、百分表550、
水分检测系统600、水分采集仪610、水分传感器620；
碎石层700、千枚岩路基模型800、控制台900
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
示例性一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置如下：
如图1-4所示本实用新型属于一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置，由模筒100、模盖200、补水系统400、载荷系统500、水分检测系统600以及控制台900组成。
如图1和2所示，模筒100和模盖200均为筒式组合，相互可啮合套接。模筒100底部设置有底座110，并在其上设置有若干支腿120。模筒100和模盖200之间可拆卸，通过锁扣300实现锁定。
补水系统400如图1和图2所示，包括补水箱410、水路420、分流器430和分流管440。补水箱410固定安装于模筒100侧壁上，补水箱410内部设置水泵，水泵通过水路420分两路传输水分。其中一路将水传输至模盖200上方的分流器430中，另一路将水传输至模筒100底部的底座110，并从底座110向模筒100内输水。分流器430内的水通过若干分流管440将水传输至模筒100内。
载荷系统500如图2、3和4所示，载荷系统500以模盖200为安装基座。载荷系统500包括载荷传感器510、千斤顶520、载荷压板530、凸台540和百分表550。模盖200内部安装有载荷传感器510，载荷传感器510上安装有千斤顶520，千斤顶520的活动端固定安装有载荷压板530，通过千斤顶520驱动载荷压板530挤压。同时载荷传感器510将挤压力进行检测。
载荷压板530上设置有渗水孔531，从分流管440传输的水分，滴落至载荷压板530上，通过渗水孔531渗入。
在模盖200内壁上设置有凸台540。在凸台540与载荷压板530之间安装有百分表550。百分表的最大量程为10mm，精度为0.01mm，本装置中使用多个百分表，分别对称安装，若干个读数的平均值作为某一时刻的千枚岩路基的变形值。
如图2所示，水分检测系统600由水分采集仪610和水分传感器620组成，监测通道共有30路，测试精度可达1％，最小水分采集周期1min。
补水系统400、载荷系统500以及水分检测系统600均通过控制台900进行控制操作，实现补水、载荷挤压以及水分检测。
具体使用时，首先在模筒100内填充5cm厚度碎石层700，在碎石层700上方填充千枚岩路基模型800。水分采集仪610和水分传感器620均置于千枚岩路基模型800内。将百分表550归零后，固定模盖200。通过控制台900控制补水箱410内的水泵工作输水，实现模拟地表补水和地下补水。后启动千斤顶520，对千枚岩路基模型800进行挤压，同时通过载荷传感器510测定挤压载荷数据以及通过百分表550读取形变数据。再通过水分采集仪610和水分传感器620检测千枚岩路基模型800的水量变化值。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此发明的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置，包括模筒和模盖，其特征在于，还包括：
补水系统，所述补水系统从模筒底部侧和模盖侧双向补水；
其中，补水系统在模盖侧补水采用分流器和分流管组合的分散补水模式；以及
载荷系统，所述载荷系统安装于所述模盖内；
其中，所述载荷系统包括：固定于模盖上的载荷传感器，安装于所述载荷传感器上的千斤顶，安装于所述千斤顶活动端的载荷压板，以及安装于所述模盖的凸台与所述载荷压板之间的百分表；以及
水分检测系统，所述水分检测系统包括水分采集仪和水分传感器；所述水分采集仪和水分传感器均分散布置于置于所述模筒内的千枚岩路基模型内；以及
控制台，所述控制台电连接有所述补水系统、所述载荷系统和所述水分检测系统。
2.根据权利要求1所述的一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置，其特征在于，所述模筒与所述模盖之间可拆卸，并通过锁扣固定。
3.根据权利要求1所述的一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置，其特征在于，所述补水系统包括：补水箱、水路、分流器和分流管；
其中，所述补水箱安装于模筒上；以及
所述分流器置于模盖上方，所述分流器内水分通过若干所述的分流管传输；
所述补水箱内的水分通过水路传输至分流器和模筒底部。
4.根据权利要求1所述的一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置，其特征在于，所述载荷压板上均匀设置有渗水孔。
5.根据权利要求1所述的一种用于测定千枚岩路基湿化变形的装置，其特征在于，所述千枚岩路基模型与所述模筒底部之间铺设碎石层。
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