一种评价土壤抗冲刷能力的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于土壤抗冲刷性能测试技术领域，尤其是涉及一种评价土壤抗冲刷能力的装置。
【背景技术】
[0002]多年来，水土流失是黄土高原地区最主要的生态环境问题之一，近年来已受到国内外学者的广泛关注。土壤抗冲性指标和土壤崩解速率是最能体现区域水土流失过程和土壤侵蚀规律的重要指标，土壤抗冲性是土壤抵抗径流对其机械破坏和推动下移的性能，目前关于土壤抗冲性的研究大多采用原状土冲刷为主，常用蒋定生实际的原状土冲刷测定法，即用条形环刀取样后将原状土置于冲刷槽中进行冲刷实验，实验方法粗糙，结果不精确，因此目前急需一种结构简单、设计合理、使用操作简便且测试效果好的评价土壤抗冲刷性能的测试方法和装置。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、设计合理、使用操作简便且测试效果好的评价土壤抗冲刷性能的测试装置。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
[0005]该装置是在底座上设置有支架，在支架的顶部设置有用于对被测试件施加荷载的加载机构、中部设置有环形固定板，在固定板上设置有用于放置被测试件和承接压力的承压单元，承压单元与加载机构正对，在承压单元的下方设置有对冲刷后崩解的残余颗粒进行收集的采集单元，承压单元的底部通过水管与冲刷机构连接；
[0006]上述的加载机构包括设置在支架顶部并与承压单元顶部连接的导杆和套装在导杆上的砝码，导杆与被测试件的中心轴在同一条直线上；
[0007]上述的承压单元包括用于放置被测试件的模具以及设置在模具内被测试件顶部和底部的透水石，在透水石与被测试件之间还设置有滤纸；设置在被测试件底部的滤纸和透水石的中心均加工有过水孔，水管的出水端距离被测试件底部的透水石的纵向距离是4?6cm，且与被测试件的底部中心正对；
[0008]上述采集单元包括紧固于支架上的固定杆、通过固定杆固定在支架上的集料斗以及设置在集料斗正下方用于收集崩解颗粒的集料杯；集料斗与模具的底部正对。
[0009]上述冲刷机构的结构是：在盛放水的密闭水箱的顶部加工有进气口，在进气口上设置有与气栗连通的气管，在水箱的底部加工有出水孔，水管的进水端与该水箱出水孔连通。
[0010]上述水管的出水端通过支撑杆固定。
[0011]上述导杆上还设置有用于测量被测试件垂向变形的百分表。
[0012]上述过水孔的内径与试件的直径之间满足的条件是：过水孔内径与试件直径之比在1/3?2/3之间。
[0013]上述透水石的厚度是5?8mm，水管的出水端距离被测试件底部的透水石的纵向距离是5cm。
[0014]本实用新型所提供的评价土壤抗冲刷能力的装置，其是通过导杆将荷载传递给透水石，再由透水石将压力传递给被测试件，加压砝码不直接对被测试件进行加载，实现被测试件顶部受载、底部受冲刷且加载和冲刷同步进行，而且本实用新型的被测试件受力均匀，用砝码荷载模拟了实际情况中土体上部的覆盖层，弥补了目前土壤抗冲刷性研究未涉及到力作用的影响的不足，此外本实用新型的装置结构简单、设计合理、拆装方便，加载方式简便，加载重量可由砝码自由组合，数据读取也方便，被测试件的垂向位移可由百分表直接读出，实验结果稳定，能初步评价材料的抗冲刷性能，能有效解决路面工程及野外场地的水土流失、地面下沉、地面塌陷等问题，本实用新型适用面广，适用于大部分土体及其它岩体材料，能有效解决黄土崩解性测试方法存在的测试标准不统一、崩解量测量不便、测试结果不可靠等实际问题。
【附图说明】
[0015]图I为实施例I的结构示意图。
[0016]图2为图I中承压单元4的结构示意图。
[0017]图3为图I中采集单元9的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]现结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行进一步说明，但是本实用新型不仅限于下述的实施情形。
[0019]实施例I
[0020]如图I所示，本实施例的评价土壤抗冲刷能力的装置是由底座I、支架2、固定板3、承压单元4、加载机构5、采集单元9、水管7、冲刷机构6组合构成。
[0021]本实施例的底座I是用于固定整个实验装置的安装平台，在其上固定有支架2，在支架2顶端的横梁中部安装有加载机构5，加载机构5包括导杆5-1、砝码5-2以及百分表5-3，其中导杆5-1穿过支架2横梁的中心孔延伸至横梁的下方，砝码5-2通过螺纹方式固定在导杆5-1上，可根据实验荷载大小进行调整，在砝码5-2的下方安装有百分表5-3，通过百分表5-3可直接测量被测试件的垂向变形。在支架2的中部用螺纹紧固件固定安装有一个圆环形板状结构的固定板3，固定板3的内径为40_，主要用于放置承压单元4，为承压单元4提供安装的平台，本实施例的承压单元4包括模具4-3、上透水石4-1、上层滤纸
4-2、下层滤纸4-4以及下透水石4-5，可参见图2，模具4_3是两端敞口、用于放置被测试件的筒状结构，在模具4-3的顶部即被测试件的顶部放置有上层滤纸4-2，在上层滤纸4-2的上面放置有上透水石4-1，上透水石4-1的直径与被测试件的外径相同，厚度为5mm，导杆
5-1的底端延伸至上透水石4-1的中部，通过上透水石4-1可均匀承载导杆5-1传递的砝码5-2荷载，真实模拟土壤表面的覆盖层。在模具4-3的底部即被测试件的底部放置有下层滤纸4-4，在下层滤纸4-4的底部放置有下透水石4-5，使下层滤纸4-4、下透水石4_5分别与上层滤纸4-2、上透水石4-1上下对称，在下层滤纸4-4和下透水石4-5的中心均加工有过水孔，保证冲刷水流以及受冲刷后崩解的土壤颗粒的流通，该过水孔的孔径为30mm，与被测试件直径之比为1.5 :3，为了保证荷载传递均匀，本实施例的导杆5-1、砝码5-2、上透水石4-1、上层滤纸4-2、模具4-3以及下透水石4-5、下层滤纸4_4的中心轴在同一条直线上。在固定板3下方安装有支撑杆8，本实施例的支撑杆8是L型结构，其较长的一臂水平放置，端部用螺纹紧固件固定在支架2上，另一臂延伸至固定板3的中心孔内，将水管7的出水端用扎带固定在支撑杆8臂上，防止其在水压作用下晃动，为了保证冲刷结构可靠，本实施例的出水管7的出水端应与被测试件的底部中心正对，且其距离下透水石4-5的纵向距离是5cm，为了控制水流速度稳定，在水管7的出水端安装有流量计，检测冲刷水的流量。水管7的进水端与冲刷机构6连通。本实施例的冲刷机构6是在盛放冲刷水的密闭水箱顶部加工有进气口，在进气口上安装有与气栗连通的气管，通过气栗向水箱中加压，从而可以有效控制水压和水流速度，在水箱的底部加工有出水孔，水管7的进水端安装在该水箱的出水孔上，可以通过控制水箱内的气压来控制水管7中的水流速度，当气压大时对应水流速度也快。在水管7的出口端下方安装有采集单元9，参见图3，本实施例的采集单元9是由固定杆9-2、集料斗9-1以及集料杯9-3组成，本实施例的固定杆9-2是用于固定支撑集料斗9-1，可以通过普通连接件将漏斗形的集料斗9-1固定在固定杆9-2上，在集料斗9-1的正下方放置集料