[發(fā)明專利]一種土體崩解性狀和水下休止角聯(lián)合測試方法及試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610087272.9
• 申請日: 2016-02-16
• 公開（公告）號: CN105738595B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王俊杰;姬雪竹;趙迪;張宏偉
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶交通大學(xué)
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N15/00;G01N11/00
• 代理公司: 重慶大學(xué)專利中心50201
• 代理人: 王翔

1.一種土體崩解性狀和水下休止角聯(lián)合測試的試驗裝置，其特征在于：包括荷重傳感器(1)、水平支桿(2)、兩根螺桿(4)、底盤(6)、墊高底座(7)、透明水箱(8)、圓盤(9)、量桿(10)、漏斗(11)、圓形網(wǎng)板(12)和試樣(13)；

所述兩根螺桿(4)的底端與底盤(6)相連，頂端支撐起水平支桿(2)；所述底盤(6)、水平支桿(2)和兩根螺桿(4)構(gòu)成矩形框架；

所述透明水箱(8)置于底盤(6)上；

所述荷重傳感器(1)懸掛在水平支桿(2)上；所述荷重傳感器(1)上連接有掛鉤，所述掛鉤通過若干根絲線懸掛漏斗(11)；所述漏斗(11)的管口向下；所述漏斗(11)的頂端開口被圓形網(wǎng)板(12)覆蓋；所述試樣(13)放置在圓形網(wǎng)板(12)上；所述漏斗(11)、圓形網(wǎng)板(12)和試樣(13)均位于透明水箱(8)中，且被水沒過；

所述墊高底座(7)位于透明水箱(8)的底面；所述圓盤(9)安裝在墊高底座(7)上方；所述圓盤(9)上開有一個通孔，所述通孔的位置與漏斗(11)底端邊緣在圓盤(9)上的投影位置相對應(yīng)，所述通孔上安裝有量桿(10)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土體崩解性狀和水下休止角聯(lián)合測試的試驗裝置，其特征在于：所述底盤(6)和螺桿(4)的底端通過固定螺絲(5)相連；所述螺桿(4)和水平支桿(2)通過升降螺絲(3)相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土體崩解性狀和水下休止角聯(lián)合測試的試驗裝置，其特征在于：所述墊高底座(7)的中心和圓盤(9)的圓心處均開有螺孔，所述墊高底座(7)和圓盤(9)通過螺釘固定相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土體崩解性狀和水下休止角聯(lián)合測試的試驗裝置，其特征在于：所述墊高底座(7)的材質(zhì)密度大于水。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土體崩解性狀和水下休止角聯(lián)合測試的試驗裝置，其特征在于：所述圓盤(9)在透明水箱(8)上的投影，將墊高底座(7)在透明水箱(8)上的投影完全覆蓋。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土體崩解性狀和水下休止角聯(lián)合測試的試驗裝置，其特征在于：所述圓形網(wǎng)板(12)的孔徑大于試樣(13)的最大顆粒的粒徑。

7.一種關(guān)于權(quán)利要求2所述試驗裝置的測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在平整地面上放置試驗裝置；

2)調(diào)整升降螺絲(3)、荷重傳感器(1)和墊高底座(7)的位置，使荷重傳感器(1)重心、圓形網(wǎng)板(12)圓心、漏斗(11)中心和圓盤(9)中心在同一直線上，且量桿(10)與漏斗(11)的下端管口靠近且不接觸；

3)向透明水箱(8)內(nèi)注水，水面高度大于漏斗頂端相對于透明水箱(8)的高度與試樣(13)的高度之和；

4)將制備好的試樣(13)平穩(wěn)的放置在圓形網(wǎng)板(12)的圓心處，同時開始通過計算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行記錄，并觀察記錄各時段試樣的崩解現(xiàn)象；

5)當(dāng)荷重傳感器(1)測得的數(shù)據(jù)穩(wěn)定時，記為土體崩解結(jié)束，同時記錄堆積土體頂點(diǎn)對應(yīng)在量桿(10)上的刻度值；

6)整理數(shù)據(jù)、繪制崩解量隨時間的崩解曲線，通過量桿(10)上刻度值得出堆積體高度，并通過堆積體高度和圓盤半徑計算出土體的水下休止角；

所述崩解曲線為不考慮試驗開始時的吸水過程的曲線；

7)重復(fù)步驟1)～3)，用透水石將相同的試樣(13)的上下兩端夾緊，用橡皮膜包裹住試樣(13)和透水石，并用橡皮筋箍緊橡皮膜兩端，將被包裹的試樣(13)平穩(wěn)放入圓形網(wǎng)板(12)，記錄試樣隨時間變化的質(zhì)量增長過程；

8)整理步驟6)和步驟7)所得數(shù)據(jù)，根據(jù)考慮吸水過程的崩解過程質(zhì)量＝未考慮吸水過程的崩解過程質(zhì)量-土體吸水過程質(zhì)量，得到考慮試驗開始時的吸水過程的崩解曲線。