[發明專利]濕度和滲透吸力控制的非飽和土綜合試驗儀

有效

• 申請號: 201110282739.2
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102445528A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 吳宏偉
• 申請（專利權）人: 香港科技大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N3/24;G01N15/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 譚祐祥

1.一種吸力控制的非飽和土綜合試驗儀，包括：

吸力控制部分；和

力學加載部分，

其特征在于：所述吸力控制的非飽和土綜合試驗儀確定單個土樣的至少四種土體特性。

2.根據權利要求1所述的吸力控制的非飽和土綜合試驗儀，其特征在于所述至少四種特性包括剪切強度。

3.根據權利要求1所述的吸力控制的非飽和土綜合試驗儀，其特征在于所述至少四種特性包括應力相關土水特征曲線。

4.根據權利要求1所述的吸力控制的非飽和土綜合試驗儀，其特征在于所述至少四種特性包括固結特征。

5.根據權利要求1所述的吸力控制的非飽和土綜合試驗儀，其特征在于所述至少四種特性包括體變特征。

6.根據權利要求1所述的吸力控制的非飽和土綜合試驗儀，其特征在于所述吸力控制部分可在從0kPa到1000MPa的吸力范圍中操作以控制所述土樣的吸力。

7.根據權利要求1所述的吸力控制的非飽和土綜合試驗儀，其特征在于所述吸力控制部分包括：

軸平移組件，其可在小于大約500kPa的吸力范圍內操作以控制所述土樣的吸力；

滲透控制組件，其可在從大約500kPa到大約10MPa的吸力范圍內操作以控制所述土樣的吸力；

相對濕度控制組件，其可在高于大約10MPa的吸力范圍內操作以控制所述土樣的吸力。

8.根據權利要求1所述的非飽和土綜合試驗儀，其特征在于所述力學加載部分包括：

水平加載組件，以及用于測量土體在加載條件下水平方向變形的水平位移組件；和

豎直加載系統，以及用于測量土體在加載條件下豎直方向變形的豎直位移組件。

9.根據權利要求1所述的非飽和土綜合試驗儀，其特征在于所述土樣為非飽和土樣。

10.一種非飽和土實驗方法，包括：

在單個設備上確定單一土樣的第一特性；

在所述單個設備上確定所述單一土樣的第二特性；

在所述單個設備上確定所述單一土樣的第三特性；以及

在所述單個設備上確定所述單一土樣的第四特性。

11.根據權利要求10所述的非飽和土實驗方法，進一步包括在所述單個設備上控制所述土樣的吸力在0和大約1000MPa之間。

12.根據權利要求11所述的非飽和土實驗方法，進一步包括根據軸平移技術在所述單個設備上控制所述土樣的吸力在小于大約500kPa。

13.根據權利要求11所述的非飽和土實驗方法，進一步包括根據滲透技術在所述單個設備上控制所述土樣的吸力在大約500kPa和大約10MPa之間。

14.根據權利要求13所述的非飽和土實驗方法，其特征在于所述滲透技術進一步包括采用聚氧乙烯(PEG)溶液或其等價物產生500kPa和10MPa之間的吸力。

15.根據權利要求11所述的非飽和土實驗方法，進一步包括根據濕度控制技術在所述單個設備上控制所述土樣的吸力在大于大約10MPa。

16.根據權利要求11所述的非飽和土實驗方法，進一步包括結合用于小于大約500kPa的吸力的軸平移技術、用于在大約500kPa和10MPa之間的吸力的滲透技術、以及用于大于大約10MPa的吸力的濕度控制技術。

17.根據權利要求10所述的非飽和土實驗方法，進一步包括控制土樣豎直方向的應力并測量豎直方向的位移。

18.根據權利要求10所述的非飽和土實驗方法，進一步包括控制土樣水平方向的應力并測量水平方向的位移。

19.根據權利要求10所述的非飽和土實驗方法，進一步包括將擴散而聚集的氣泡從所述設備沖刷走。

20.一種吸力控制的非飽和土綜合試驗儀，包括：

用于控制土樣在從0到1000MPa的吸力的工具；

用于實現多種應力加載條件的工具；以及

用于將擴散的氣泡從所述吸力控制的非飽和土綜合試驗儀沖刷走的工具。