[實用新型]一種可加載的滲透試驗裝置

有效

• 申請號: 201720186709.4
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN207703680U
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 王帥;雷學文;董云潔;孟慶山;張中信;徐亞飛;李雨杰;周疆豪;廖明勇;謝凌峰;陳斌;許九保;羅恒
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01B11/16
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 齊晨涵;姜學德

本實用新型公開了一種可加載的滲透試驗裝置，包括滲透儀和用于采集式樣滲透參數的傳感器采集模塊，還包括豎向載荷加載模塊、水位波動模塊、干濕循環模塊和試樣變形監測模塊；所述豎向載荷加載模塊設置在滲透儀頂部，用于為試樣提供豎向荷載；所述水位波動模塊連接在滲透儀一側，用于模擬潮汐荷載；所述干濕循環模塊與滲透儀底部連接，用于模擬降雨和蒸發；所述試樣變形監測模塊設置在滲透儀側邊，用于觀測并記錄試樣在實驗過程中的變形。

技術領域

本實用新型涉及巖土工程領域，具體地指一種可加載的滲透試驗裝置。

技術背景

滲透儀常用于測定土體的滲透系數，屬于一種常規土工儀器，土體的滲透系數與土體自身的類型，土體結構，溫度，所受荷載狀態等都息息相關，十分復雜。然而現有土工儀器滲透儀功能卻較為單一，現有滲透裝置只能測定土體在自然不受力狀況下的靜止性滲透特性參數，無法根據實際情況來模擬外部荷載作用下土體的滲透系數變化情況，這與實際土體環境不相符，實際情況土體常受荷載受力、環境荷載、施工加卸荷載作用，會導致土體自身滲透特性產生變化，其滲透系數的測定也十分重要，例如在建設工程中，隨著建筑物的修建，下部土體上部的荷載也處于變化過程，例如周圍土體的開挖填埋會導致土體的加卸荷載，加上人員出入、設備振動以及施工荷載，會使土體經常處于靜荷載和動荷載的環境中，諸如此類的外部荷載的作用導致土體發生壓縮變形，土體孔隙被壓密，其滲透系數也會發生改變。再例如對于砂性土而言，其顆粒大小并不位移，在土體理論中經常被視為具有連續顆粒大小的砂粒組成，細小顆粒與大顆粒共同組成了土體的骨架，在一些水動力環境十分豐富的地方，例如臨海路堤或海灘地，由較為頻繁的水位波動現象，例如潮汐，水動力的作用下，砂性土土體骨架的細小顆粒在水流力的作用下，會出現流動，其位置發生相應的改變，此時土體的滲透系數也會發生相應的改變；只能測定在不加載情況下土體的滲透性能變化，無法與實際工程背景相匹配；同時在一些干濕交替頻繁的地區，還會出現土體反復的降雨蒸發循環，氣體在土體中的流動，會使得土體內部孔隙出現變化，也會導致土體滲透系數的變化。因此，現有的滲透試驗不能測定土體的實際狀態，如1、豎向受到荷載作用時候的滲透系數變化。2、無法測定在臨水環境下水位波動 導致土體尤其是砂土顆粒細小顆粒流動，導致其土體結構發生改變，而引起的土體滲透性變化。3、無法測定在干濕循環狀態下土體的滲透性系數變化。4、更無法測定在外部荷載作用下土體自身變形。因此現有技術無法根據實際情況來模擬外部荷載作用下土體的滲透系數變化情況。

發明內容

本實用新型的目的就是要克服上述不足，提供一種更能真實反應土體受力狀態，可測定土體在外部荷載作用下其自身滲流特性變化的可加載的滲透試驗裝置。

為實現上述目的，本實用新型所設計的可加載的滲透試驗裝置，包括滲透儀和用于采集試樣滲透參數的傳感器采集模塊，其特征在：還包括豎向載荷加載模塊、水位波動模塊、干濕循環模塊和試樣變形監測模塊；

所述豎向載荷加載模塊設置在滲透儀頂部，用于為試樣提供豎向荷載；

所述水位波動模塊連接在滲透儀一側，用于模擬潮汐荷載；

所述干濕循環模塊與滲透儀底部連接，用于模擬降雨和蒸發；

所述試樣變形監測模塊設置在滲透儀側邊，用于觀測并記錄試樣在實驗過程中的變形。

進一步地，所述豎向載荷加載模塊的載荷可以為沖擊動荷載、恒靜壓荷載或者循環靜荷載。現有的滲透儀只能測定不加荷載時，土體的滲透性能變化；然而實際工程中，土體往往會受到多種豎向荷載，如沖擊動荷載、恒靜壓荷載和循環靜荷載，此時土體的滲透性能與現有的滲透儀所測得存在一定差別；本實用新型可測定土體在受到沖擊動荷載、恒靜壓荷載或者循環靜荷載時的滲透性能，所得結果更接近實際工程。