[實用新型]層狀土模擬生成裝置

有效

• 申請號: 201520852579.4
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN205103073U
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 黃志全;楊永香;畢慶濤;孟令超;賈景超;宋日英
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N33/24
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 王曉麗

所屬技術領域

本實用新型涉及一種巖土工程土工試驗系統裝置，適用于模擬自然界中在沖擊平原形成的具有自然分選的層狀土層。

背景技術

目前，國內外實驗室內對飽和砂土或粉砂的動靜力學性質研究一般采用均勻混合后的重塑土進行，而自然界中的土體層特別是水力吹填或沖填形成的砂土層，大都為具有一定分選性的層狀結構，使得這種具有層狀結構的土層有別于均勻土體的力學特性。

然而，地基土液化作為地震引發的主要次生災害之一，主要發生在松散的砂質水力回填土區、海岸線附近地區自然沉積的沖積層和河漫灘或沖積平原上。國外學者Youd和Perkins的研究結果表明：飽和松散的水力沖填土差不多總會液化，而且全新世的無黏性土沉積層對液化也是很敏感的，這一結論已被1978年日本的兩次大地震以及1977年羅馬尼亞地震所證實。最近的研究資料也表明，滲透性相對較小的粉粒夾層的存在會對粉質砂土的液化及液化后特性產生明顯的影響。目前，無論是試驗研究還是理論分析大多是基于相對均勻砂層液化和液化后宏觀觀測現象的力學描述和數學建模，而直接針對具有層狀結構的粉質砂土層液化后變形特性的研究成果還很少，特別是缺乏對飽和層狀粉質砂土液化后現象細觀力學機理進行深入系統的研究。

發明內容

為了研究層狀結構對飽和砂土的力學特性的影響，本實用新型提供了一種層狀土模擬生成裝置，是模擬自然界中沖積土層的生成系統。根據土粒在懸液中沉降的速度與粒徑的平方成正比的司篤克斯公式，最大的顆粒沉積在最下面，最小的顆粒沉積在最上面，由此可生成具有明顯層狀結構的土層。可以在實驗室自由實現不同顆粒級配（或不同粉土層厚）層狀土層的制備，可以用于在實驗室研究層狀結構對土體的力學性質的影響的動靜力學試驗。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種層狀土模擬生成裝置，由漏沙裝置和模型箱構成，所述漏沙裝置為漏沙盤，漏沙盤上設置有漏沙孔，在漏沙裝置正下方設置有模型箱，模型箱為一透明箱體。

上述層狀土模擬生成裝置，所述漏沙盤為上下平行設置的上盤和下盤構成，上盤和下盤上均設置有漏沙孔，且上盤和下盤上的漏沙孔相一致，下盤固定設置，上盤與下盤滑動連接。

上述層狀土模擬生成裝置，上盤與下盤是軌道副連接。

上述層狀土模擬生成裝置，在上盤與下盤軌道副之間還設置有滾珠。

上述層狀土模擬生成裝置，所述上盤上設置有手柄。

上述層狀土模擬生成裝置，上盤四周設置有檔板，檔板相互連接構成防漏裝置。

上述層狀土模擬生成裝置，所述模型箱四側設置有刻度尺。

上述層狀土模擬生成裝置，所述漏沙裝置和模型箱均設置在固定架內，漏沙裝置設置在固定架的上部，在固定架的下方設置模型箱。

上述層狀土模擬生成裝置，所述摸型箱為有機玻璃箱，箱內四周接縫處用密封膠密封，箱外四角用角鋼卡緊，再在模型箱四周用緊箍架加固。

上述層狀土模擬生成裝置，在模型箱內部底面平鋪一層透水石，并在透水石下方位置的箱體上即模型箱底部或箱底側壁上設置排水閥門，模型箱放置在底座上。

采用上述技術方案，本實用新型有以下優點：

層狀土模擬生成裝置的漏沙裝置主要是為了使要生成的同層土的土顆粒能夠同時均勻地落入模型箱內。本實用新型是模擬自然界中沖積土層的生成系統。根據土粒在懸液中沉降的速度與粒徑的平方成正比的司篤克斯公式，最大的顆粒沉積在最下面，最小的顆粒沉積在最上面，由此可生成具有明顯層狀結構的土層。可以在實驗室自由實現不同顆粒級配層狀土層的制備，可以用于在實驗室研究層狀結構對土體力學性質影響的動靜力學試驗。

本實用新型是用于模擬自然界中在沖擊平原形成的具有自然分選的層狀土層的系統裝置。針對目前室內試驗土樣主要采用均勻土樣以及原狀樣在運輸途中受到極嚴重的擾動以及原狀樣的不可重復性等特點，這套試驗裝置可模擬自然界中沖積土層的形成以及實現其重復性。可以用于在實驗室研究層狀結構對土體力學性質影響的動靜力學試驗。為土工室內試驗提供一種全新的制備土樣的設備和方法。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是漏沙裝置的俯視圖。

具體實施方式