[發明專利]一種粘性土起動沖刷試驗設備

有效

• 申請號: 201910136355.6
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN109781564B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 許琳娟;李軍華;江恩慧;趙萬杰;魏巍;王遠見;田世民;張向萍;張超凡;趙險峰;董其華;張清;劉燕;劉杰;程婭靜
• 申請（專利權）人: 黃河水利委員會黃河水利科學研究院
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種粘性土起動沖刷試驗設備，屬于測量技術領域，IPC分類號為G01N3/00。包括粘性土樣制備裝置、粘性土沖刷裝置、水槽、水槽連接裝置和拍攝裝置，所述拍攝裝置設置在所述水槽上部，所述水槽連接裝置設置在所述水槽的下部，所述粘性土沖刷裝置通過所述水槽連接裝置與水槽連接。本發明的試驗設備能加快制備各種含水率的粘性土樣，很好的進行粘性土的起動沖刷模擬試驗，清楚地拍攝粘性土的沖刷情況，并進行精確的數據測量，還避免了沖刷水槽進氣對試驗精度造成影響，效率高，操作方便。

技術領域

本發明涉及一種粘性土起動沖刷試驗設備，屬于測量技術領域，其IPC分類號為G01N3/00。

背景技術

黃河屬于多沙河流，河岸往往存在有很多膠泥層，由于河流中水沙變化、水沙來源區域不同，以及粗細泥沙沉積過程不同，導致地層結構不同，造成不同土質結構組成不同河岸，而不同土體結構河岸對河流抗沖刷能力不同，導致出現畸形河勢和河岸坍塌等現象，而畸形河勢和河岸坍塌等又會造成黃河下游的河勢不穩，引發一系列問題。研究河岸粘性土的抗沖性對于治黃實踐具有重大的理論意義和實用價值。

粘性土是一種細顆粒土，顆粒粒徑極細，顆粒間的相互作用及其復雜，它的物理特性與其含水量有密切的關系。一般將塑性指數大于10的土稱為粘性土；在靜水或緩慢的流水環境中沉積、經生物化學作用形成、天然含水量大于液限、天然空隙比大于1.5的粘性土稱為淤泥。

在粘性土起動沖刷試驗中，需要事先準備好粘性土樣，這就使得粘性土樣的制備成為關鍵。目前粘性土樣的制作方法是，將粘性土與水在水桶中攪拌均勻后讓其進行自然沉降，這個淤積沉積的過程需要較長時間，試驗也只能在粘性土樣沉積達到滿足要求時進行，不能滿足試驗隨做隨取土樣的要求，導致試驗過程延后至較長時間，妨礙研究人員的研究進度。

粘性土起動沖刷試驗中，需要觀察水槽中粘性土樣的沖刷情況，并測量一系列試驗數據，這就使得粘性土樣的放置成為關鍵。在以往試驗中，往往由于放置粘性土樣的裝置與水槽連接不好而漏水，或粘性土沖刷不起動，或不能及時觀測粘性土起動現象，導致試驗觀測精度不準或試驗不能順利進行。

發明內容

本發明針對粘性土起動沖刷試驗中粘性土樣制備時間長、不好放置、影響試驗整體模擬精度及進度的問題，發明一種粘性土起動沖刷試驗設備，以滿足粘性土起動沖刷試驗的精度和進度要求。本發明的技術解決方案如下：

一種粘性土起動沖刷試驗設備，包括粘性土樣制備裝置、粘性土沖刷裝置、水槽、水槽連接裝置和拍攝裝置，所述拍攝裝置設置在所述水槽上部，所述水槽連接裝置設置在所述水槽的下部，所述粘性土沖刷裝置通過所述水槽連接裝置與水槽連接。

所述粘性土樣制備裝置由有機透明玻璃箱和抽真空設備組成，所述抽真空設備由真空桶和真空泵組成；所述真空桶通過一條透明橡膠管一與有機透明玻璃箱連通，所述真空桶通過一條透明橡膠管二與所述真空泵連通；所述真空桶上設有壓力表；所述有機透明玻璃箱的底部鋪有一層有機透明玻璃板，在所述有機透明透水板上鋪有一層透水土工布，在所述透水土工布的上面為已攪拌好的粘性土漿，在所述粘性土漿表面覆蓋有一層塑料薄膜；

所述粘性土沖刷裝置包括上托盤、下托盤、鍍鋅螺絲、有機透明玻璃法蘭、粘性土樣、鋼珠、有機透明玻璃管、密封鋼管、絲桿和把手。

圓柱形的粘性土樣放置在所述上托盤上，所述上托盤和下托盤的直徑均與粘性土樣直徑一致，所述鋼珠鑲嵌在上托盤1底部，通過鋼珠將上托盤和下托盤連接。所述有機透明玻璃法蘭包括上法蘭和下法蘭，所述有機透明玻璃管設置在所述上法蘭和下法蘭之間。