[實用新型]一種土水特性曲線測試儀

有效

• 申請號: 201120271620.0
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN202141719U
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 梁金國;李華偉;馮懷平;劉利平;吳立春;張延軍;趙惠鑫
• 申請（專利權）人: 河北建設勘察研究院有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 深圳市智科友專利商標事務所 44241
• 代理人: 曲家彬

技術領域

本實用新型屬于土木工程技術領域，涉及一種非飽和土的土水特性曲線測試儀，用于巖土工程領域的非飽和土力學土水特性曲線測試研究。

背景技術

在工程力學中，測試非飽和土的土水特性曲線，對于預測非飽和土力學性質、體積變化、滲透系數、抗剪強度及分析邊坡穩定性有重要意義；在農業上，它可以形象地描繪出土壤對作物水分供給的能力和狀況，繪制好的土壤水分特征曲線可以準確模擬出何等水分條件下，水分因子會對作物形成脅迫，從而影響作物正常生理和代謝。壓力板儀是測定土水特性曲線的基本設備之一，國內外常用的儀器有美國土壤水分儀器公司生產的成套設備及Fredlund土水特性曲線壓力板儀。但是現有技術中的壓力板儀測量前需要用固結儀將土樣夯實，之后才能放入壓力容器中，這樣放置過程中難以保證土樣與陶土板的緊密接觸，影響到測試精度。而且無論是進口還是國產儀器，由于測量周期長，土樣要進行多級壓力下的排水測量，而在每一級壓力下都有可能蒸發掉一小部分水，因此造成測量精度較低。

發明內容

本實用新型的目的就是為了進一步提高水土特性曲線測試儀的測量精度的技術課題，設計了一種土水特性曲線測試儀，將土樣放入壓力容器中后可以先進行夯實，使土壤更加密實，提高測量精度。

本實用新型為實現發明目的采用的技術方案是，一種土水特性曲線測試儀，結構中包括基座、底部設置有陶土板的承壓桶形罐體，罐體借助帶有進氣口的上蓋板密封在基座上，罐體底部的設置排水口，排水口借助排水管與排水量管連通，在陶土板下方增設帶孔的加強板，加強板定位在基座的凹槽中。

通過在陶土板下方設置帶孔的加強板結構，可以在放入土樣后先進行夯實，使土壤更加密實，進而使測量更加準確；另外通過設置標定量管作為水分蒸發的參考，在記錄排水量時可以用標定量管測量的蒸發值去校準排水量，進一步提高了土水特性曲線的精確度。

下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

4是進氣口，5是螺栓，6是上蓋板，7是壓力容器罐體，8是中間壓板，9是基座，10是抬高腳架，11是排水口，12是排水管，13是土樣，14是陶土板，15是加強板，16是限位銷，17是排水量管，18是標定量管，19是三通排水閥門，20是臺板，21是直排水口。

具體實施方式

參看圖1，一種土水特性曲線測試儀，結構中包括基座9、底部設置有陶土板14的承壓桶形罐體7，罐體7借助帶有進氣口4的上蓋板6密封在基座9上，罐體7底部的設置排水口11，排水口11借助排水管12與排水量管17連通，在陶土板14下方增設帶孔的加強板15，加強板15定位在基座9的凹槽中。

在測試儀中還設置有標定量管18，標定量管18與排水量管17一起定位在臺板20上。排水量管17和標定量管18選用小口徑的量管，可以使測量精度提高，由于排水量管17中的排水量在各級壓力下值是浮動的，因此通過觀測標定量管18水量的蒸發值可以推斷出排水量管17在各級壓力下的蒸發值。

在測試儀的壓力容器罐體7上還設置有中間壓板8，中間壓板8限位在壓力容器罐體7中部的階梯槽上，借助螺栓5緊固。

在壓力容器罐體7與上蓋板6的密封部位還設置有彈性密封膠圈，保證壓力容器罐體7的密封性。

在排水管12中設置有三通排水閥門19和直排水口21。三通排水閥門19可以是電磁閥，通過管理電路實現自動控制。

在基座9下方還設置有抬高腳架10。

本實用新型在具體測量時，測量步驟包括：

a、預先將土樣13進行飽和，備用；

b、將壓力容器罐體7通過基座9、螺栓5和中間壓板8裝配固定抬高腳架10上，向壓力容器罐體7中注入蒸餾水，排水管12分別與對應的排水量管17連接，借助限位銷16固定，排水量管17和標定量管18借助臺架20定位，將上蓋板6關閉，給陶土板14進行飽和，初次使用一般飽和3～10天；

c、關閉排水口12并將飽和土樣放入壓力容器罐體7中的陶土板14上，并對容器7蓋緊、密封；

d、調節氣泵壓力至初始壓力，待排水穩定后記錄排水量，同時參考標定量管18中的水量蒸發值進行校準，并將氣泵壓力調制下一壓力等級；

e、逐級調節壓力等級，直至調至最后一級壓力等級，并在每一壓力等級下分別記錄排水量；

f、根據在不同壓力等級的排水量，繪制土水特性曲線。