本实用新型涉及一种基于透明土的研究逐级堆载联合真空预压地基处理效果的装置，属于岩土工程中地基处理相关领域。
背景技术：
我国东南沿海地区广泛分布着软粘土，这种土含水量大，压缩性高，强度低，渗透系数小，往往要在工程建设开始之前进行地基处理，逐级堆载的地基处理方法是通过在土体上部分时段逐级堆加荷载加速土体固结排水的地基处理方法，真空预压的地基处理方法是通过抽真空，并利用大气压作为超载加速土体固结排水的地基处理方法。将两种方法联合使用，可以更为有效地提高土体的排水速率，由于堆载的每一级荷载值的不同以及真空预压每一个深度真空度的不同都会影响到每一个深度位置处土体的地基处理效果，如何直观可视化的研究土体内部含水率的分布以及评价处理效果随深度及时间的变化都成为亟待解决的问题。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于透明土的研究堆载联合真空预压地基处理效果的装置，实现了能够直观可视化的研究土体内部含水率的分布以及评价处理效果随深度及时间的变化。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于透明土的研究逐级堆载联合真空预压地基处理效果的装置，包括加载系统、排水系统和有机玻璃圆筒，所述有机玻璃圆筒内装载有染色的饱和透明土，有机玻璃圆筒的顶盖置于土样上；所述加载系统包括承受杠杆，杠杆的一端悬挂砝码，另一端与固定于地面的竖杆顶端铰接，杠杆的支点与固定在顶盖上的传力块铰接；所述排水系统包括插于土样内的排水管、水箱和真空泵，所述排水管和水箱底部相连，真空泵和水箱顶部相连。
进一步地，还包括有机玻璃圆筒图像的CCD相机和与所述CCD相机相连的计算机。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型可以直观可视化地研究逐级堆载联合真空预压地基处理方法的地基处理效果。
2.该装置可以实现多种实验方案的设计，真空预压的真空度，堆载预压的逐级加荷载的量以及持续时间都可以按照实验方案在实验过程中不断调节。
3.该装置构造简单，操作简便。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为排水管与水箱外部的输水管路的连接示意图；
1—支点，2—传力块，3—吊绳，4—砝码，5—顶盖，6—有机玻璃圆筒，7—杠杆，8—输水管路，9—瓶口，10—抽真空管路，11—真空泵，12—水箱，13—水箱的底板，14—排水管，15—固定杠杆的竖杆，16—有机玻璃圆筒底板，17—CCD相机，18—计算机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，一种基于透明土的研究逐级堆载联合真空预压地基处理效果的装置，包括加载系统、排水系统和有机玻璃圆筒6，所述有机玻璃圆筒6内装载有染色的饱和透明土，有机玻璃圆筒6的顶盖5置于土样上；所述加载系统包括承受杠杆7，杠杆7的一端悬挂砝码4，另一端与固定于地面的竖杆15顶端铰接，杠杆7的支点1与固定在顶盖5上的传力块2铰接；所述排水系统包括插于土样内的排水管14、水箱12和真空泵11，所述排水管14和水箱12底部相连，真空泵11和水箱顶部相连。
支点1用于承受杠杆7所传的压力，传力块2用于将支点1受到的压力传递给顶盖5，吊绳3用于悬吊砝码4，砝码4用于加载，顶盖5用于将压力传递给有机玻璃圆筒6中的透明土体，有机玻璃圆筒6用于盛放染色的饱和透明土体，杠杆7用于将砝码的荷载放大，输水管路8用于将土样中的水输入到水箱12，水箱12顶部瓶口9密封，上端侧面只与抽真空管路相通，抽真空泵用于抽真空，水箱12用于盛放从土样中抽出的水，水箱12的底板13用于固定储水装置，排水管14插入到土体当中，用于将土体中的水排出，固定杠杆的竖杆15与杠杆7为铰接，且固定于地面上，有机玻璃圆筒底板16用于固定有机玻璃圆筒6，CCD相机用于拍摄含水率的分布，计算机用于显示及储存由CCD相机传输的图像。该装置解决了实现基于透明土的研究堆载联合真空预压地基处理效果问题。
如图2所述，排水管14通过传力块2的中心通孔将水引出至输水管路8，为本领域的常用技术手段。
染色的饱和透明土是本领域常用的实验材料，首先配制透明土，采用合成锂皂石作为骨料制作透明土(该材料的性质与软粘土的性质类似)，采用红颜色的水作为土中流体，将土与红色的水混合均匀，配制出饱和的透明土，将配制好的土样放置于有机玻璃圆筒内。
实现真空预压的方法是：开启真空泵11，进行抽真空，调节真空泵11的功率，可以调节不同的真空度。
实现逐级堆载预压的方法是：逐级放置砝码。
该实验装置可以实现多种实验方案的设计，排水管14的插入深度、真空预压的真空度，堆载预压的逐级加荷载的量以及持续时间都可以按照实验方案在实验过程中不断调节。在实验的过程中可以观察到土体中红颜色的深浅，如果红色较深，则说明深度位置处含水率很高，地基处理效果不好，如果红色非常浅，则说明该深度位置处含水率很低，地基处理效果非常好，直观定性的看到含水率沿着深度的分布情况，从而判断出每一个位置处土体的地基处理效果，利用CCD相机的数字成像技术可以记录每一个所研究时刻的含水率的分布，并将每一个所研究时刻的图片传输到计算机中，计算机显示及储存接收到的图像，从而可以研究逐级堆载联合真空预压地基处理过程中含水率随时间和空间的变化。