[發(fā)明專利]一種黃土工程振動(dòng)促滲測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710422945.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107014738B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王家鼎;谷天峰;許元珺;封凱強(qiáng);劉戰(zhàn)峰;楚迪;谷琪;陳朋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

本發(fā)明提供了一種黃土工程振動(dòng)促滲測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試方法，涉及一種測(cè)試系統(tǒng)，包括交流電源、控制器、數(shù)據(jù)采集器、振動(dòng)臺(tái)和至少兩個(gè)振動(dòng)促滲儀，振動(dòng)臺(tái)包括從下到上依次設(shè)置的橡膠減震墊、振動(dòng)發(fā)生裝置、振動(dòng)調(diào)節(jié)裝置和振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面，振動(dòng)促滲儀包括底座、按壓手柄、螺桿、頂蓋和套筒，螺桿為“U”型，振動(dòng)促滲儀安裝在振動(dòng)臺(tái)上。該系統(tǒng)通過(guò)控制進(jìn)水口水量和流速控制滲透試驗(yàn)的水頭壓力，可以在同一個(gè)滲透系統(tǒng)進(jìn)行振動(dòng)作用下定水頭和變水頭滲透試驗(yàn)，簡(jiǎn)化試驗(yàn)步驟，消除尺寸效應(yīng)對(duì)滲透試驗(yàn)的影響，利用傳感器監(jiān)測(cè)代替人工讀數(shù)，提高了測(cè)試的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)試系統(tǒng)，具體涉及一種黃土工程振動(dòng)促滲測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試方法。

背景技術(shù)

黃土具有水敏性和振動(dòng)敏感性(振敏性)，黃土高原夏季暴雨集中，斜坡黃土受像火車振動(dòng)、強(qiáng)夯振動(dòng)等特殊振動(dòng)荷載影響而產(chǎn)生累計(jì)變形，發(fā)生松動(dòng)效應(yīng)，產(chǎn)生一系列細(xì)小裂縫，后期降雨沿這種裂縫灌入，加速裂縫向縱深方向延伸并不斷擴(kuò)大。由于列車振動(dòng)的長(zhǎng)期性和強(qiáng)夯振動(dòng)的多期性和波及性，又會(huì)加速滯留于黃土孔隙和裂縫中的水再次加速入滲和運(yùn)移，其結(jié)果又使裂縫進(jìn)一步發(fā)展，這種情況循環(huán)往復(fù)，一旦超過(guò)黃土破壞臨界值便會(huì)產(chǎn)生滑坡。

這種黃土滑坡中振動(dòng)加速水的入滲和運(yùn)移是其誘發(fā)的主要因素，但是以往的研究對(duì)于振動(dòng)作用下黃土的入滲規(guī)律的研究幾乎為空白。隨著黃土高原地區(qū)鐵路、公路和機(jī)場(chǎng)的大規(guī)模建設(shè)，人工振動(dòng)對(duì)于自然環(huán)境的改造應(yīng)越來(lái)越引起人們的高度重視。為此，本發(fā)明提出了黃土工程振動(dòng)促滲測(cè)試系統(tǒng)，以便進(jìn)一步研究土體在振動(dòng)作用下滲透促進(jìn)特性，為黃土高原地區(qū)大規(guī)模的鐵路交通建設(shè)提供依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種黃土工程振動(dòng)促滲測(cè)試系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種黃土工程振動(dòng)促滲測(cè)試系統(tǒng)，包括交流電源、控制器、數(shù)據(jù)采集器、振動(dòng)臺(tái)和至少兩個(gè)振動(dòng)促滲儀；

所述振動(dòng)臺(tái)包括從下到上依次設(shè)置的橡膠減震墊、振動(dòng)發(fā)生裝置、振動(dòng)調(diào)節(jié)裝置和振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面，所述振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面上開(kāi)設(shè)有至少兩個(gè)圓槽，每個(gè)所述圓槽沿內(nèi)壁對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)垂直的螺桿固定孔，每個(gè)所述圓槽內(nèi)通過(guò)所述螺桿固定孔安裝一個(gè)所述振動(dòng)促滲儀；

所述振動(dòng)促滲儀包括底座、按壓手柄、螺桿、頂蓋和套筒，所述螺桿為“U”型，所述底座內(nèi)置于一個(gè)所述圓槽內(nèi)，所述底座中間內(nèi)置底部透水石，所述底部透水石四周設(shè)置底部密封橡膠圈，所述套筒設(shè)置在所述底部透水石上，所述套筒內(nèi)部放置環(huán)刀試樣，所述環(huán)刀試樣上部加蓋頂部透水石，所述頂部透水石四周設(shè)置頂部密封橡膠圈，所述頂蓋設(shè)置在所述頂部透水石上，所述按壓手柄下端穿過(guò)所述螺桿頂部與所述頂蓋螺接，所述螺桿兩端分別與兩個(gè)所述螺桿固定孔螺接；

每個(gè)所述振動(dòng)促滲儀的底座一側(cè)連接進(jìn)水管路，所述進(jìn)水管路上按照水流方向依次設(shè)置有流速調(diào)節(jié)閥和孔壓傳感器，每個(gè)所述振動(dòng)促滲儀的底座另一側(cè)連接排氣管路，兩個(gè)所述振動(dòng)促滲儀的排氣管路互相連通，所述排氣管路上設(shè)置有排氣閥，所述頂蓋一側(cè)連接出水系統(tǒng)，所述出水系統(tǒng)包括鋼制毛細(xì)管、燒杯和稱重裝置，所述稱重裝置設(shè)置在所述鋼制毛細(xì)管的出水口下方，所述燒杯放置在所述稱重裝置上，所述稱重裝置內(nèi)部設(shè)置有稱重傳感器；

所述孔壓傳感器和稱重傳感器均與所述數(shù)據(jù)采集器電連接，所述振動(dòng)臺(tái)和數(shù)據(jù)采集器均通過(guò)線纜與所述控制器連接，所述數(shù)據(jù)采集器、控制器和振動(dòng)臺(tái)均連接至所述交流電源。

優(yōu)選地，所述頂部透水石和底部透水石的直徑均為80mm。

優(yōu)選地，所述流速調(diào)節(jié)閥和孔壓傳感器之間的距離為2-5cm之間。

優(yōu)選地，所述進(jìn)水管路和排氣管路均為尼龍管，所述尼龍管的管徑為5mm。

優(yōu)選地，所述鋼制毛細(xì)管的半徑為1mm，所述鋼制毛細(xì)管出水口的彎折角度小于等于90°。

優(yōu)選地，所述螺桿的螺距為5mm。