[實用新型]一種可控含水率污染土體抗剪強度的試驗裝置

無效

• 申請號: 201020592860.6
• 申請日: 2010-11-02
• 公開（公告）號: CN201844955U
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 薛強;陳億軍;劉磊;萬勇;李江山
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種可控含水率污染土體抗剪強度的試驗裝置，主要用于對環境巖土工程中測試不同含水率條件下污染土體抗剪特性的試驗研究，屬于環境巖土工程領域。

背景技術

土壤污染已成為亟待解決的重要環境問題之一。土壤污染防治與農村環境綜合整治是國家環境保護“十一五”科技發展規劃中的重點發展領域與優先主題。是當今環境科學的熱點領域。隨著國家環境保護部出臺《污染場地土壤環境管理暫行辦法》和《污染場地土壤修復技術導則》兩份文件以及關于加強土壤污染防治工作的意見，污染土壤修復問題將受到越來越廣泛的關注。因此，對污染土壤的巖土工程特性研究是土壤修復的前提。

工業遺留或遺棄場地、陳舊性垃圾填埋場、污泥堆放場、礦山采空區、尾礦庫及農田污染土的修復技術主要有焚燒、穩定/固化、挖掘-填埋，而對污染土體進行修復前，首先要對污染土體的地質環境和土體的工程特性進行評價與分析。含水率對土質強度的影響很早以前就引起傳統巖土工程界的關注，不同地區的污染土修復工程中，含水率的變化對污染土的強度影響很明顯；土體的結構組成、密度等因素與土體的抗剪強度有很大的關聯，污染土體常常含有不同比例的沙石且在有植物覆蓋的土體中還含有植物的根系，這直接影響土體的抗剪強度，且不同環境條件下(不同化學物質、不同濃度及不同酸堿度)的可控含水率污染土體的抗剪強度對污染土體處置工程的長期安全性有著直接影響，而測試方法研更為匱乏。因此，通過試驗手段，研究不同含水率的不同污染類型的污染土體(含有沙石或植物根系)抗剪強度對于處置工程的長期安全性有著重要的意義。

巖土體的抗剪強度由室內或室外試驗測定，室內試驗有直剪試驗、三軸剪切(壓縮)試驗、無側限壓縮試驗及其它一些試驗。長期以來，直剪試驗應用最為廣泛，也是目前巖土體抗剪強度參數測定的傳統手段。傳統的直剪試驗采用恒定的垂直荷載，試驗工程中剪切面的減小導致正應力的升高，使試驗結果產生失真和誤差，且傳統的直剪試驗的試驗土體的含水率不可控，不便研究不同含水率條件下土體的抗剪強度變化。對污染土體的抗剪強度的測定涉及到不同化學物質、不同濃度、不同PH值的污染液的浸入問題，現今在研究污染土體抗剪強度方面還沒有現成的實驗測試設備，且直剪設備及技術手段與理論要求的差距也是制約污染土直剪試驗在污染土修復工程中應用的重大技術難題。

發明內容

針對上述存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種可控含水率污染土體抗剪強度的試驗裝置，對不同化學物質、不同污濃度及不同PH值的污染土體在不同含水率條件下的剪切強度進行測定。

其技術解決方案為：

可控含水率污染土體抗剪強度的試驗裝置由儀器支架、上剪切盒、下剪切盒、傳壓板、豎直加壓裝置、水平加壓裝置、干濕空氣發生裝置、進液漏斗及傳感器構成，儀器支架的上端面和儀器支架內分別設置有平行的導軌和導槽，豎直加壓裝置通過滾動軸承安裝在導軌上，上剪切盒上方設有壓力板，導槽內設置滾動軸承，下剪切盒卡放在兩個平行的導槽上方，下剪切盒內置放有下濾層，上剪切盒位于下剪切盒上方，豎直加壓裝置位于上剪切盒上方，水平加壓裝置平行于導槽并安裝在支架的側壁上，水平加壓裝置的球頭中心位于下剪切盒高度的二分之一處，水平加壓裝置的軸線通過下剪切盒側壁的中心點，支座固定安裝在與安裝水平加壓裝置相向的儀器支架的側壁上，水平壓力及水平位移測量裝置固定安裝在支座上，水平壓力及水平位移測量裝置的軸線與支座垂直，并位于上剪切盒高度的二分之一處，在下剪切盒底部開有進氣口，進氣口通過進氣管道與干濕空氣發生裝置連接，在進氣管道設有空氣速度電磁控制閥，在上剪切盒內依次由下至上置放有上濾層、溶液浸入裝置和傳壓板，溶液浸入裝置為一空心容器，在其底板上開有均勻分布的通孔，在溶液浸入裝置頂部設有進液口，進液管道貫通傳壓板并與進液口連接，進液管道安裝有液體流速電磁控制閥。

所述的密封圈套裝在上剪切盒與下剪切盒之間。

所述的水平加壓裝置上設置有第一水平位移傳感器和第一水平壓力傳感器。

所述的水平壓力及水平位移測量裝置設置有第二水平位移傳感器和第二水平壓力傳感器。

所述的上濾層的下方設置有第一含水率傳感器，下濾層的上方設置有第二含水率傳感器。

所述的干濕空氣發生裝置中設置有空氣濕度傳感器。

所述的重力傳感器安裝在導槽的下方。

所述的豎直加壓裝置中設置有豎直壓力傳感器。