[發(fā)明專利]一種粘土分散性針孔三軸滲透試驗(yàn)儀及其實(shí)驗(yàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110903050.0
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113466108A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊冬鵬;黃志懷;楊帥東;付長劍;曹衛(wèi)東;王衛(wèi)光;王勇;鄭佳偉;鄧剛;楊玉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 珠江水利委員會珠江水利科學(xué)研究院;沈陽興禹水利建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司;西安市亞星土木儀器有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N3/24
• 代理公司: 西安研創(chuàng)天下知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61239
• 代理人: 郭璐

本發(fā)明公開了一種粘土分散性針孔三軸滲透試驗(yàn)儀及其實(shí)驗(yàn)方法，包括控制部分、軟件采集部分和加壓部分，控制部分為電腦PC端，軟件采集部分為上位機(jī)軟件，通過電腦上位機(jī)軟件對加壓部分控制壓力數(shù)據(jù)的采集；加壓部分包括壓力室、軸壓加壓裝置和壓力系統(tǒng)，壓力室設(shè)置在軸壓加壓裝置底座上，且在壓力室內(nèi)安放有試樣，試樣頂部安放壓蓋，側(cè)部套設(shè)乳膠膜，軸壓加壓裝置對試樣施加軸壓，壓力系統(tǒng)與壓力室連通，對試樣施加壓力；使用時通過反壓裝置、圍壓裝置和滲透壓裝置，測量試樣在恒定軸壓下三軸方向的反壓壓力、反滲透壓力和圍壓壓力，在三軸試驗(yàn)中進(jìn)行力、應(yīng)力、應(yīng)變控制加載，用于測定非飽和土三軸固結(jié)和剪切性質(zhì)，具有體積小、測試精度高的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粘土檢測實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粘土分散性針孔三軸滲透試驗(yàn)儀及其實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

粘性土分為分散性粘性土和非分散性粘性土兩大類，分散性粘土是一種在低含鹽量水中（或純凈水中）離子相互之間的排斥力超過相互吸引力，導(dǎo)致土體的顆粒分散的粘性土；而這種分散性粘土中由于土粒間的分散作用可使得分散的土粒隨水流動，為土體的滲透變形和破壞提供了條件，導(dǎo)致土體流失的發(fā)生；

而在現(xiàn)代建筑施工過程中，為避免地基發(fā)生如上所述原因?qū)е碌耐馏w流失，往往需要在勘察過程中對地基質(zhì)量進(jìn)行勘測，從而根據(jù)不同地基的地質(zhì)情況，制定出相應(yīng)的地基改良方案，為后期建筑施工提供理論依據(jù)；

而目前對于黏土分散性的測量中，所使用的滲透試驗(yàn)儀均為單軸或者雙軸試驗(yàn)儀來測量土體的滲透性，而我們知道，建筑地基在地基土壤中，其受到的力是由三個方向擠壓而來的，即通過三軸施壓的，因此現(xiàn)有的單軸或者雙軸試驗(yàn)儀僅能大概測量得到土體的滲透性，并不能完成對于黏土分散性的精準(zhǔn)測量，因此并不適于現(xiàn)代測量精度要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的問題，本發(fā)明旨在提供一種粘土分散性針孔三軸滲透試驗(yàn)儀及其實(shí)驗(yàn)方法，在使用時，通過設(shè)置在本試驗(yàn)儀上的反壓裝置、圍壓裝置和滲透壓裝置，能夠同時測量試樣在恒定軸壓下三軸方向的反壓壓力、反滲透壓力和圍壓壓力，本試驗(yàn)儀可以在三軸試驗(yàn)中進(jìn)行力、應(yīng)力、應(yīng)變控制加載，用于測定非飽和土的三軸固結(jié)和剪切性質(zhì)；同時根據(jù)排水條件，可進(jìn)行不固結(jié)不排水剪（UU）、固結(jié)不排水剪（CU或）和固結(jié)排水剪（CD）試驗(yàn)；還可進(jìn)行多級加載的固結(jié)/壓縮試驗(yàn)，具有體積小、重量輕、振動小、噪音低、使用方便、測試精度高、適宜室內(nèi)或現(xiàn)場使用的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種粘土分散性針孔三軸滲透試驗(yàn)儀，包括控制部分、軟件采集部分和加壓部分，所述控制部分為電腦PC端，軟件采集部分為上位機(jī)軟件，通過電腦上位機(jī)軟件對加壓部分進(jìn)行控制，進(jìn)行壓力數(shù)據(jù)的采集；所述加壓部分包括壓力室、軸壓加壓裝置和壓力系統(tǒng)，所述壓力室設(shè)置在軸壓加壓裝置底座上的實(shí)驗(yàn)盤上，且在壓力室內(nèi)安放有試樣，試樣的頂部安放有上壓蓋，側(cè)部套設(shè)有乳膠膜，軸壓加壓裝置通過上壓蓋對試樣施加軸壓，所述壓力系統(tǒng)與壓力室連通，對放置在壓力室內(nèi)的試樣施加壓力；

所述壓力室包括上部壓力室和壓力室底座，上部壓力室與壓力室底座之間通過壓緊螺栓連接，所述試樣安放在上部壓力室與壓力室底座之間，且在上部壓力室上設(shè)置有壓力室活塞桿，所述壓力室活塞桿與軸壓加壓裝置和上壓蓋分別配合使用。

優(yōu)選的，所述的軸壓加壓裝置包括軸壓連接桿、橫梁、壓桿、荷載傳感器和底座，所述軸壓連接桿設(shè)置在橫梁與底座之間，所述壓桿設(shè)置在橫梁中間，所述荷載傳感器設(shè)置在壓桿上，且壓桿的壓頭部為圓形球體，與設(shè)置在壓力室活塞桿上端部的承接凹槽配合使用。

優(yōu)選的，所述的上部壓力室包括連桿、下壓盤、玻璃鋼桶和上壓盤，所述玻璃鋼桶設(shè)置在下壓盤與上壓盤之間，通過連桿將下壓盤與上壓盤連接，且在所述上壓盤上設(shè)置有排氣孔，所述排氣孔通過排氣螺絲控制；所述壓力室活塞桿活動設(shè)置在上壓盤的圓心上，且壓力室活塞桿的下端部與設(shè)置在上壓蓋上的軸壓施加孔配合使用。