[發明專利]一種固結滲透聯合試驗裝置和方法

在審

• 申請號: 201310066361.1
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN104020047A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 王秀艷;王志良;孫琳
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院水文地質環境地質研究所
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10;G01N15/08
• 代理公司: 石家莊元匯專利代理事務所(特殊普通合伙) 13115
• 代理人: 周大偉

1.一種固結滲透聯合試驗裝置，其特征在于，包括用于放置實驗土樣的土樣倉，所述土樣倉的頂端和底端都設有透水石，或其中一端設有透水石且另一端設有不透水試塊；所述透水石上設有與該透水石導通的孔隙水導管，且所述孔隙水導管上設有孔隙水流量監測儀；所述土樣倉頂部設有密封塞；其中土樣倉的底部固定在平臺上，且該土樣倉頂部設有加壓裝置；所述土樣倉設有垂直應力傳感器和變形傳感器；所述平臺上設有用于放置土樣倉的樣品室，所述加壓裝置包括用于提供壓力的配重塊、用于為所述樣品室內的土樣倉進行加壓的沿豎直方向設置的拉力架；其中所述樣品室固定于平臺上，且頂部設有開口；所述拉力架的第一端通過連接機構連接所述配重塊，第二端套接在所述樣品室上以通過所述配重塊的重力對所述樣品室內的試驗樣本進行加壓。

2.根據權利要求1所述的固結滲透聯合試驗裝置，其特征在于，所述孔隙水導管為透明管，且所述孔隙水流量監測儀為所述透明管上的刻度。

3.根據權利要求1所述的固結滲透聯合試驗裝置，其特征在于，所述拉力架為一矩形框，包括兩個豎直框、頂部水平框、底部水平框，所述底部水平框通過連接機構連接配重塊，所述頂部水平框設有用于對所述樣品室內的試驗樣本進行加壓的凸起。

4.根據權利要求1所述的固結滲透聯合試驗裝置，其特征在于，所述平臺上設有兩個開口以使所述拉力架的兩個豎直框套接在所述開口內。

5.根據權利要求1所述的固結滲透聯合試驗裝置，其特征在于，所述平臺上還設有支架，所述變形傳感器一端連接頂部水平框，另一端連接支架。

6.根據權利要求3所述的固結滲透聯合試驗裝置，其特征在于，所述連接機構包括連桿、連接線、滑輪組，所述連桿一端連接所述拉力框，另一端通過連接線連接所述配重塊；所述滑輪組包括下滑輪組和定滑輪；其中所述下滑輪組設置在該平臺之下；該平臺上設有一個突出于平臺上表面的支撐架，該定滑輪設置在該支撐架上；所述連接線一端固定在該拉力框的底部水平框上，另一端固定在該配重塊上；且所述連接線繞接在所述下滑輪組和定滑輪上。

7.根據權利要求1-6任一項所述的固結滲透聯合試驗裝置，其特征在于，還包括連接所述垂直應力傳感器和變形傳感器的數據處理單元。

8.一種利用如權利要求1-6任一項所述的固結滲透聯合試驗裝置進行固結滲透聯合試驗的方法，其特征在于，包括：

制樣步驟：在切樣環刀內壁涂覆潤滑劑，通過該切樣環刀將土樣制成圓柱形，然后對切樣環刀及其中的圓柱形土樣進行稱重并進行物理性質試驗；

抽真空步驟：將試樣放置在飽和器中，用真空泵將試樣中的空氣抽走；然后邊注入蒸餾水邊繼續抽氣，以使試樣的飽和度Sr≥90%；

試樣安裝步驟：將透水石進行浸水飽和后，將試樣從飽和器中挪入到樣品室內，并在該試樣的一端放置透水石，另一端放置透水石或不透水試塊；然后加入密封塞并安裝好變形傳感器和垂直壓力傳感器；

試驗步驟：對試驗設備進行調試后，進行加荷試驗。

9.根據權利要求8所述的固結滲透聯合試驗的方法，其特征在于，所述試驗步驟具體包括：

對試驗設備進行調試，并設置數據處理單元的讀數間隔時間；進行一級加荷并獲取荷載下的土樣變形和孔隙水排出量；

當土樣變形穩定后，進行下一級加荷或卸荷。

10.根據權利要求8所述的固結滲透聯合試驗的方法，其特征在于，所述方法還包括：通過所述數據處理單元對該試樣所受到的應力、產生的形變、實時孔隙水排出量的實時數據進行采集并記錄。