[發明專利]一種可視化土體試樣壓縮固結試驗系統

在審

• 申請號: 201910090221.5
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109853510A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 李秉宜;陳永輝;陳建榮;吳勇強;范燕波
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02D1/02
• 分類號: E02D1/02;E02D1/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種可視化土體試樣壓縮固結試驗系統，其特征在于：該試驗系統包括加壓桿(1)、透明有機玻璃桶(2)、透水承壓板(3)、土樣(4)、透水石(5)、百分表(6)、攝像機(7)和固定件(8)；透水石(5)置于透明有機玻璃桶(2)底部，土樣(4)制作成直徑與透明有機玻璃桶(2)的直徑相同的柱體，放入透明有機玻璃桶(2)內且位于透水石(5)上面，透水承壓板(3)放置在土樣(4)上表面，加壓桿(1)置于透水承壓板(3)頂部，通過加壓桿(1)對土樣(4)施加一定的荷載，百分表(6)置于透水承壓板(3)上表面，并且百分表(6)的測頭接觸承壓板(3)上表面，通過固定件(8)將百分表(6)固定在透明有機玻璃桶(2)內壁，土樣(4)上下表面覆蓋濾紙，透明有機玻璃桶(2)外部設置攝像機(7)進行數據采集。

2.根據權利要求1所述的一種可視化土體試樣壓縮固結試驗系統，其特征在于：所述透明有機玻璃桶(2)高度根據土樣(4)高度定制，土樣(4)層數為一層或多層。

3.根據權利要求1所述的一種可視化土體試樣壓縮固結試驗系統，其特征在于：所述透水承壓板(3)是由多孔鋼板或具有一定承載力的材料制成，與透水石(5)共同作為土樣壓縮變形過程中的排水通道。

4.根據權利要求1-3任一所述的一種可視化土體試樣壓縮固結試驗系統，其特征在于：所述百分表(6)為位移百分表，通過百分表(6)讀出土樣(4)的總壓縮量。

5.一種可視化土體試樣壓縮固結試驗系統試驗方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)制作土樣(4)作為試驗土體，將土體切成有機玻璃桶(2)直徑大小的柱體；

(2)將透水石(5)放置于有機玻璃桶(2)底部，土樣(4)放置于透水石(5)上方，土樣(4)上下表面覆蓋濾紙，透水承壓板(3)置于土樣(4)頂部；

(3)將百分表(6)通過固定件(8)與有機玻璃桶(2)內壁固定連接，百分表(6)的測頭接觸承壓板(3)上表面，將百分表(6)調零；

(4)將加壓桿(1)置于承壓板(3)上表面使其與承壓板接觸，開啟攝像機(7)進行信息采集，記錄百分表(6)初始讀數，通過加壓桿(1)對土體施加一定的荷載；

(5)通過照片處理軟件對攝像機(7)采集的圖片進行降噪、校正以降低拍攝誤差，通過百分表(6)讀數分析土樣(4)高度變化，確定土體總體變形，通過照片處理軟件對圖片像素處理，得到每層土的變形量，實時分析土體壓縮固結隨時間變化規律，獲得土體壓縮固結參數，即分層壓縮模量、壓縮系數與固結系數。