[發明專利]一種模擬路基土體干濕循環和凍融循環的試驗裝置

在審

• 申請號: 202010230822.4
• 申請日: 2020-03-27
• 公開（公告）號: CN111366713A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 黃文斌;徐湘田;王永濤;邵帥;劉偉;胡超文
• 申請（專利權）人: 內蒙古大學
• 主分類號: G01N33/42
• 分類號: G01N33/42;G01N25/00;G01N1/28;G01N1/36
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 陳冠霖

本發明公開了一種模擬路基土體干濕循環和凍融循環的試驗裝置，其包括試驗筒主體；在試驗筒主體內沿每個檢測通道分別密封穿設有溫濕度傳感器，溫濕度傳感器與數據采集儀的輸入端電連接；外排通道內固定有通道過濾件；在龍門架的橫梁的底面固定有液壓千斤頂。優點：液壓千斤頂對試驗筒主體內的土樣進行壓實；進行干濕循環試驗時，低溫恒溫槽對土樣烘干處理，移除低溫恒溫槽并向溫度控制層注入水，重復進行，完成干濕循環試驗；進行凍融循環試驗時，低溫恒溫槽對土樣重復循環進行降溫冷凍和加熱融化；在干濕循環和凍融循環試驗過程中，通過溫濕度傳感器監測的數據實時反饋到數據采集儀上，本發明操作簡單，省時省力，投入成本低。

技術領域：

本發明涉及模擬路基干濕和凍融現象的設備技術領域，特別涉及一種模擬路基土體干濕循環和凍融循環的試驗裝置。

背景技術：

道路路基在使用過程中，不僅受到車輛荷載重復作用，還受到外部環境因素的綜合作用，其內部含水率存在季節性重復變化，研究表明，路基土體在干濕循環作用下，在反復的凍結和融化作用下，路基中水分遷移現象明顯，水分遷移會改變路基土的非飽和狀態，使土體強度下降，路基穩定性降低，嚴重影響著道路的使用性能和使用壽命。

為了研究對路基土體干濕循環作用后及對路基土體凍融循環作用后，路基土體物理力學特性的變化規律，通常需要進行模擬路基土體的干濕循環試驗和凍融循環試驗，以便于為路基工程的建設提供理論依據；目前對路基土體干濕循環作用和凍融循環作用的研究主要集中于室內足尺試驗，即利用路基的土樣在室內修筑大型試驗路基，再模擬進行干濕循環試驗和凍融循環試驗，以采集相關數據；但是室內足尺試驗的整個完成過程繁瑣且工作量大，費時費力，而且需要投入的成本高。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種試驗過程省時省力且有利于降低投入成本的模擬路基土體干濕循環和凍融循環的試驗裝置。

本發明由如下技術方案實施：一種模擬路基土體干濕循環和凍融循環的試驗裝置，其包括工作平臺、試驗筒主體、數據采集儀、低溫恒溫槽和龍門架；所述工作平臺的頂面通過鎖緊件豎直固定有開口朝上設置的所述試驗筒主體，所述試驗筒主體內由下至上依次設有反濾層、試驗層和溫度控制層；所述反濾層的底部設有與所述試驗筒主體連通的底部通道，所述試驗層的側壁沿縱向等間距分別設有若干個與所述試驗筒主體連通的外排通道、及設有若干個與所述試驗筒主體連通的檢測通道；在所述試驗筒主體內沿每個所述檢測通道分別密封穿設有溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器與所述數據采集儀的輸入端電連接；所述外排通道內固定有通道過濾件，所述底部通道上和每個所述外排通道上均設有關斷裝置；在所述龍門架的橫梁的底面固定有液壓千斤頂，所述液壓千斤頂的伸縮端活動置于所述試驗層內，所述低溫恒溫槽的溫度輸出端活動置于所述溫度控制層內。

進一步地，所述鎖緊件包括半圓弧形的活動扣合件和半圓弧形的固定扣合件；所述固定扣合件的底面與所述工作平臺固定連接，所述活動扣合件一端和所述固定扣合件的一端相互鉸接，所述活動扣合件另一端和所述固定扣合件的另一端通過螺栓固定連接，所述活動扣合件和所述固定扣合件相互扣合于所述試驗筒主體的外壁；所述活動扣合件的底部設有豁口，所述底部通道置于所述豁口內。

進一步地，所述反濾層包括填充的砂卵石和鋪設于所述砂卵石上的筒底過濾件，所述筒底過濾件置于所述底部通道的上方。

進一步地，所述試驗筒主體的頂部開口處可拆卸密封連接有開口朝上設置的濾筒，所述濾筒的底板上開設有與所述試驗筒主體連通的通流口，在所述濾筒內的底板上鋪設有筒頂過濾件，在所述筒頂過濾件上方的所述濾筒內填充有砂卵石。

進一步地，在所述試驗筒主體的頂部開口端面上同軸固定有環形卡接板，所述濾筒的側壁底面開設有滑動密封套設于所述環形卡接板內的插接槽。

進一步地，所述試驗筒主體由透明材質制作而成。

進一步地，所述試驗筒主體由有機玻璃制作而成。