[實用新型]一種黃土工程振動促滲測試系統

有效

• 申請號: 201720658429.9
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN206876544U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 許元珺;王家鼎;封凱強;楚迪;劉戰峰;谷琪;陳朋
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙)61223
• 代理人: 俞曉明

技術領域

本實用新型涉及一種測試系統，具體涉及一種黃土工程振動促滲測試系統。

背景技術

黃土具有水敏性和振動敏感性(振敏性)，黃土高原夏季暴雨集中，斜坡黃土受像火車振動、強夯振動等特殊振動荷載影響而產生累計變形，發生松動效應，產生一系列細小裂縫，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大。由于列車振動的長期性和強夯振動的多期性和波及性，又會加速滯留于黃土孔隙和裂縫中的水再次加速入滲和運移，其結果又使裂縫進一步發展，這種情況循環往復，一旦超過黃土破壞臨界值便會產生滑坡。

這種黃土滑坡中振動加速水的入滲和運移是其誘發的主要因素，但是以往的研究對于振動作用下黃土的入滲規律的研究幾乎為空白。隨著黃土高原地區鐵路、公路和機場的大規模建設，人工振動對于自然環境的改造應越來越引起人們的高度重視。為此，本實用新型提出了黃土工程振動促滲測試系統，以便進一步研究土體在振動作用下滲透促進特性，為黃土高原地區大規模的鐵路交通建設提供依據。

實用新型內容

為了克服上述現有技術存在的不足，本實用新型提供了一種黃土工程振動促滲測試系統。

為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種黃土工程振動促滲測試系統，包括交流電源、控制器、數據采集器、振動臺和至少兩個振動促滲儀；

所述振動臺包括從下到上依次設置的橡膠減震墊、振動發生裝置、振動調節裝置和振動臺臺面，所述振動臺臺面上開設有至少兩個圓槽，每個所述圓槽沿內壁對稱設置有兩個垂直的螺桿固定孔，每個所述圓槽內通過所述螺桿固定孔安裝一個所述振動促滲儀；

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

每個所述振動促滲儀的底座一側連接進水管路，所述進水管路上按照水流方向依次設置有流速調節閥和孔壓傳感器，每個所述振動促滲儀的底座另一側連接排氣管路，兩個所述振動促滲儀的排氣管路互相連通，所述排氣管路上設置有排氣閥，所述頂蓋一側連接出水系統，所述出水系統包括鋼制毛細管、燒杯和稱重裝置，所述稱重裝置設置在所述鋼制毛細管的出水口下方，所述燒杯放置在所述稱重裝置上，所述稱重裝置內部設置有稱重傳感器；

所述孔壓傳感器和稱重傳感器均與所述數據采集器電連接，所述振動臺和數據采集器均通過線纜與所述控制器連接，所述數據采集器、控制器和振動臺均連接至所述交流電源。

優選地，所述頂部透水石和底部透水石的直徑均為80mm。

優選地，所述流速調節閥和孔壓傳感器之間的距離為2-5cm之間。

優選地，所述進水管路和排氣管路均為尼龍管，所述尼龍管的管徑為5mm。

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

優選地，所述螺桿的螺距為5mm。

優選地，所述振動促滲儀和所述圓槽的數量均為四個，兩兩所述振動促滲儀的排氣管路互相連通。

本實用新型提供的黃土工程振動促滲測試方法，具體測試步驟包括：

包括定水頭滲透試驗方法和變水頭滲透試驗方法，具體測試步驟包括：

a、對稱重傳感器和孔壓傳感器進行標定；

b、在振動促滲儀的底座中間內置底部透水石，所述底部透水石四周設置底部密封橡膠圈，將套筒設置在所述底部透水石上，將削好的環刀試樣周圍涂抹凡士林放入所述套筒內，然后在所述環刀試樣上部加蓋頂部透水石，所述頂部透水石四周設置頂部密封橡膠圈，接著將頂蓋設置在所述頂部透水石上，擰緊按壓手柄和螺桿；

c、開通交流電源，啟動數據采集器及控制器，開始滲透試驗；

d、將進水管路的進水口連接至水源，開啟流速調節閥和排氣閥，待孔壓傳感器檢測到的水壓值穩定不變后，關閉所述排氣閥；

e、若進行定水頭滲透試驗，根據所述孔壓傳感器的讀數，調節所述流速調節閥保持水頭壓力不變進行試驗；

若進行變水頭滲透試驗，則是根據土樣的孔隙發育情況設定起始水頭壓力，調節所述流速調節閥使其達到設定的初始水頭壓力；然后開始計時，待所述孔壓傳感器檢測到的水壓值穩定不變后，此時記錄的時間為黃土樣品的飽和時間；