[發明專利]一種動水流作用下的土樣崩解試驗裝置及試驗方法

在審

• 申請號: 201911331161.8
• 申請日: 2019-12-21
• 公開（公告）號: CN110954677A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 申紀偉;劉素英;王正成;鄒建華;閆磊;陳林;胡科;董利飛
• 申請（專利權）人: 重慶三峽學院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N5/00;G01N3/56
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 薛波

1.一種動水流作用下的土樣崩解試驗裝置，包括土樣崩解組件，所述土樣崩解組件包括稱重裝置、升降裝置和盛放裝置，所述稱重裝置與所述升降裝置連接，所述升降裝置用于驅動所述盛放裝置沿豎直方向往復移動，其特征在于，

還包括測試管、吹吸氣裝置以及設有密封蓋的密封箱，所述測試管水平放置，所述密封箱設于所述測試管上方，且底部與所述測試管連通，所述密封箱的側壁與所述測試管的管壁密封，所述吹吸氣裝置用于向所述密封箱內排入空氣或排出空氣，所述土樣崩解組件設于所述密封箱內部。

2.根據權利要求1所述的動水流作用下的土樣崩解試驗裝置，其特征在于，還包括循環供水系統，所述循環供水系統包括供水槽、供水管、集水槽、回流管、循環水泵和排水管，所述供水管一端與所述供水槽連通，所述供水管另一端與所述測試管的進水端連通，所述集水槽設于所述測試管的出水端，所述回流管一端與所述集水槽連通，其另一端與所述循環水泵的輸入端連通，所述排水管一端與所述循環水泵的輸出端連通，其另一端與所述供水槽連通，所述供水管上設有第一閥門，所述測試管的出水端設有第二閥門。

3.根據權利要求2所述的動水流作用下的土樣崩解試驗裝置，其特征在于，所述循環供水系統還包括豎直設置的支架，所述供水槽安裝于所述支架上，所述支架上設有用于測量所述供水槽的水位高度的水頭標尺。

4.根據權利要求3所述的動水流作用下的土樣崩解試驗裝置，其特征在于，所述循環供水系統還包括溢流管，所述溢流管一端與所述回流管連通，其另一端延伸至所述供水槽的頂部邊緣，所述供水槽的頂部邊緣設有與所述溢流管配合使用的溢流口。

5.根據權利要求1所述的動水流作用下的土樣崩解試驗裝置，其特征在于，所述密封箱的側壁設有水位標尺，所述密封箱的內底部設有透水石。

6.根據權利要求1所述的動水流作用下的土樣崩解試驗裝置，其特征在于，所述升降裝置包括吊架，所述稱重裝置與所述吊架頂部連接，所述吊架頂部安裝有釋放器，所述盛放裝置設有掛鉤，所述盛放裝置通過所述掛鉤掛在所述釋放器上，所述盛放裝置與所述吊架滑動連接，所述密封箱內部設有用于固定所述吊架的固定塊。

7.根據權利要求1所述的動水流作用下的土樣崩解試驗裝置，其特征在于，所述吹吸氣裝置包括氣泵、吸氣管、吹氣管以及放氣閥，所述吸氣管一端與所述氣泵的輸入端連通，其另一端與所述密封箱連通，所述吹氣管一端與所述氣泵的輸出端連通，其另一端與所述密封箱連通，所述放氣閥安裝在所述密封箱上，且與所述密封箱連通。

8.根據權利要求2所述的動水流作用下的土樣崩解試驗裝置，其特征在于，所述循環供水系統還包括沉淀池，所述沉淀池設于所述測試管的出水端與所述集水槽之間，所述沉淀池與所述測試管的出水端對應，所述沉淀池通過引流管與所述集水槽連通。

9.一種動水流作用下的土樣崩解試驗方法，采用如權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于，包括以下步驟：

S1.取土，獲取土樣；

S2.打開所述密封箱的密封蓋，對所述稱重裝置調零，將所述土樣放入所述盛放裝置中并蓋好所述密封蓋；

S3.向所述測試管的進水端通入一定水頭的水，直至所述測試管內的水流平穩無空氣，讀取并記錄所述流速測定儀顯示的水流速度v；

S4.調節所述吹吸氣裝置，使得所述密封箱內的水面保持在所述土樣的下方；

S5.利用所述升降裝置將所述盛放裝置連同所述土樣一并下放至所述密封箱內的水中，使得所述土樣的底部剛好與所述測試管內的水接觸，讀取并記錄此時所述稱重裝置顯示的所述土樣的重量G₁，隨后利用所述稱重裝置獲取在崩解一定時間后t時刻所述土樣的重量G₂，以及崩解結束時所述土樣的重量G₃和整個崩解過程所花的時間t_e；

S6.根據所得的數據參數，計算并得出所述土樣的崩解量和崩解速率。