[實用新型]一種排水土工格柵排水性能試驗裝置

有效

• 申請號: 201920146045.8
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN209656517U
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 杜運興;譚宇;周芬
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種排水土工格柵排水性能試驗裝置，這種試驗裝置由試驗箱、豎向荷載加載系統和測試系統組成；試驗箱由不銹鋼框架、面板、側板、底板和頂蓋組成；豎向荷載加載系統由剛性加載板、橡膠氣囊袋、導氣管、氣壓泵和自動氣壓調節閥組成；測試系統由微型孔隙水壓力傳感器、數據采集儀和導線組成。本實用新型能夠有效地測量各級固結壓力下排水土工格柵周圍土體的孔隙水壓力的變化，獲得相應的設計參數，為排水土工格柵的應用設計提供依據。

技術領域

本發明涉及路基和擋墻工程的排水領域，特別是一種排水土工格柵排水性能試驗裝置。

背景技術

在加筋土工程中在使用粘性土作為填料時，當地表水或地下水滲入填料后，粘性土中的水無法及時排出，這會降低粘性土與加筋材料的約束作用，導致加筋體性能降低，進而降低加筋土結構的穩定性。為了解決這一問題，有研究人員提出一種具有排水性能的土工格柵，并且已經開發出多種相關產品。為了更好地將排水土工格柵應用于實際工程中，首先需要測試各種排水土工格柵在飽和粘性土中的排水性能，即通過在排水土工格柵周圍布置孔隙水壓力傳感器來測量各級固結壓力下排水土工格柵周圍土體孔隙水壓力的變化，然后根據試驗所得的數據計算得到各級固結壓力作用下排水土工格柵在飽和粘性土中的排水梯度和有效作用范圍等設計參數，最后通過這些設計參數來指導排水土工格柵的應用設計，但目前的問題在于還沒有人提出相應的試驗裝置。因此，開發一種能夠有效地測量各級固結壓力下排水土工格柵周圍土體的孔隙水壓力變化的試驗裝置是非常有必要的。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠有效地測量各級固結壓力下排水土工格柵周圍土體的孔隙水壓力變化的試驗裝置。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種排水土工格柵排水性能試驗裝置由試驗箱、豎向荷載加載系統以及測試系統組成，其中豎向荷載加載系統的加載元件布置在試驗箱內填土層的上方，測試系統的傳感器布置在試驗箱內的填土層中；

所述試驗箱由不銹鋼框架、面板、側板、底板和頂蓋組成；底板放置在不銹鋼框架底部的底板固定凹槽中，面板和側板均沿不銹鋼框架邊角處的(側、面)板固定槽插入其內側，其中側板的外側與不銹鋼框架側面的側板支撐架內側相接觸，頂蓋蓋在不銹鋼框架頂部；

所述面板由外側擋板、格柵固定件和插銷組成；外側擋板和格柵固定件的中部分別留有孔洞和排水口，其中格柵固定件貼附在外側擋板內表面的孔洞位置處，其底面和排水口頂面分別與外側擋板孔洞的底面和頂面齊平，并通過插銷來固定兩者的相對位置；

所述格柵固定件排水口的尺寸大小剛好容許排水土工格柵插入，其高度小于外側擋板孔洞高度的1/2；

所述頂蓋由頂板和頂板支撐架組成，頂板的邊角位置處留有缺口，用于引出試驗箱內傳感器的導線和橡膠氣囊袋的導氣管，頂板支撐架使用膠黏劑粘接固定在頂板上表面，并且通過螺栓與不銹鋼框架頂部的圈梁連接固定；

所述豎向荷載加載系統能提供0～1000kPa的固結壓力，其由剛性加載板、橡膠氣囊袋、導氣管、氣壓泵和自動氣壓調節閥組成；剛性加載板水平放置在試驗箱內填土層的表面，橡膠氣囊袋布置在剛性加載板與頂蓋之間，其通過導氣管與試驗箱外部的氣壓泵和自動氣壓調節閥連接；

所述自動氣壓調節閥能將橡膠氣囊袋內的氣壓穩定在預先設定的氣壓值，由此來為填土層提供穩定的固結壓力；

所述測試系統由微型孔隙水壓力傳感器、導線和數據采集儀組成，其分別在試驗箱內填土層的底面上方10～20mm、1/4高度、土工格柵上方10～20mm、3/4高度及頂面下方10～20mm平面內布置有測試點，每個平面內的中心線(沿試驗箱長度方向)上布置6個測試點，并且這6個測試點分別布置在距離面板0.1L、0.2L、0.3L、0.5L、0.7L和1L(L 為試驗箱長度)位置處；微型孔隙水壓力傳感器布置在各測試點所在位置處，并通過導線與試驗箱外部的數據采集儀連接。