一种改进的室内重塑土样淋滤固结仪的制作方法

文档序号:15680004发布日期:2018-10-16 20:28阅读:443来源:国知局

本实用新型涉及一种改进的室内重塑土样淋滤固结仪,属土木工程土工试验技术领域。



背景技术:

目前,淋滤固结作用的研究对象主要为细颗粒砂土、粉土及粉质粘土,而淋滤固结现象在实际工程中也较为普遍,多数尾矿库工程、边坡工程及基坑工程中都能发现土体存在淋滤固结作用。因此,研究淋滤固结作用对土体物理力学性质的影响并分析其与地震液化、渗透破坏及坝体失稳等破坏现象之间的关系成为了学界的热点。

传统的淋滤固结装置较为简单,主要存在以下不足之处:(1)进液、出液系统多采用单点进出液方式,与现场实际淋滤状态不相符,单点进液会造成淋滤液在土样各处浸润不均,导致土样发生不均匀沉降且淋滤后土样各处物理力学性质差异较大,而出液孔设置于内壁一侧则会造成土样下部形成非垂直渗流场,导致土样底部的不均匀沉降,使试验采集数据存在较大误差;(2)封闭的土样试验圆桶或试验箱会增加淋滤后环刀或取土套管原状样的取土难度,且取样时容易造成二次扰动;(3)封闭的土样试样箱使得土样淋滤过程中的湿润峰变化情况不易获得,尤其在淋滤间隔周期内土样水位的变化情况不易掌握。

原状土的取样工作是淋滤土样力学特性试验的前提。完整的原状样不仅保持了土体的天然结构,并且使土样的物理性质、力学性质、化学性质等基本保持不变,可以更加真实的反应出经过淋滤固结后土样物理力学性质的变化情况。

因此,研发一种既可以真实地模拟淋滤固结水力运动状态,又易于原状土取样的室内淋滤固结试验仪对于淋滤固结试验以及后续物理力学性质试验具有重要价值。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有淋滤固结仪普遍存在的土样沉降不均匀、淋滤后不易取得原状环刀样以及淋滤周期中不易观察土体内湿润峰变化情况的不足,而提供一种操作简便、结构简单、淋滤土样沉降均匀、易于取得原状度较高环刀土样的室内重塑土淋滤固结仪。

本实用新型是改进的室内重塑土样淋滤固结仪,主要包括土样箱,通过四根喷头支架(9)置于土样箱上方的进液喷头(8),通过软管与进液喷头(8)连接的进液泵(7),安装在土样箱出液口下方的出液槽(13),通过软管一端与出液槽(13)连接、另一端与进液泵(7)连接的集液甁(14);其中:

a.土样箱由下方设有缺口的前端板(1)、后端板(6)、左端板(4)、右端板(5),多孔隔板(10),及正方形底板(12)构成;后端板(6)、左端板(4)、右端板(5)三块矩形板及底板(12)为表面刷亲水性油漆木板,四块木板用乳胶粘结成整体并在粘结处贴有密封条;前端板(1)为一块矩形的有机玻璃板,外壁印有2条垂直于水平面的刻度尺,板左右两边贴有密封皮条;多孔隔板(10)为四周及孔内刷亲水性油漆的矩形木板,其上的排液孔(16)呈梅花型分布,多孔隔板(10)通过底板(12)上方3cm处的隔板滑槽(11)水平推入土样箱内;前端板(1)通过安装在左端板(4)和右端板(5)两端的前板滑槽(2)从上向下插入滑槽并架在多孔隔板(10)上,前端板(1)与左端板(4)和右端板(5)及后端板(6)通过紧固螺杆(3)固定在底板(12)上;

b.进液喷头(8)为正方形喷头,所述的喷头支架(9)为可伸缩的不锈钢细杆;

c.进液泵(7)为蠕动泵;

d.多孔隔板(10)与底板(12)之间形成供淋滤液排出的排液空间,空间内填充粒径碎石(18),前端板(1)下方的缺口为淋滤液排出口。

本实用新型的技术特点及优势是:

1.改进的淋滤固结仪结构简单、操作简便、成本低,具有较强的实施性。

2.改进的淋滤固结仪通过喷淋进液、多孔隔板出液以减少非垂直渗流场,从而能够精准真实地模拟出实际工程中出现的各种淋滤固结过程,有效的减少土样不均匀沉降造成的误差,提高实验数据的准确性。

3.改进的淋滤固结仪在淋滤后易于取土,且大大降低了取土时对原状土的扰动,为提高后续物理力学实验的精准度打下基础。

4.改进的淋滤固结仪易于观察、掌握并记录土样在淋滤周期内的物理化学状态及湿润峰的运动状态,更有利于控制土样性状,从而进一步提高了试验的准确性。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的土样箱结构示意图。

图3是图1中的1-1剖面图。

图4是本实用新型的多孔隔板结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如附图所示,本实用新型所述的改进的室内重塑土样淋滤固结仪,包括土样箱,通过四根喷头支架9置于土样箱上方的进液喷头8,通过软管与进液喷头8连接的进液泵7,安装在土样箱出液口下方的出液槽13,通过软管一端与出液槽13连接、另一端与进液泵7连接的集液甁14;其中:

a.土样箱由下方设有缺口的前端板1、后端板6、左端板4、右端板5,多孔隔板10,及正方形底板12构成;后端板6、左端板4、右端板5三块矩形板及底板12为木板,在木板表面刷亲水性油漆,左端板4和右端板5两块板宽为30cm,高均为50cm,厚度均为2cm,后端板宽34cm,高为50cm,厚度为2cm,底板12为边长34cm的正方形板,四块木板用乳胶粘结成整体并在粘结处贴密封条,以保证粘结处不漏水。下方设有缺口的前端板1为一块宽32cm、高46cm的有机玻璃板,外壁印有2条垂直于水平面的刻度尺,板左右两边贴有密封皮条。多孔隔板10为厚1cm,宽30cm,长32cm的矩形木板,其上的排液孔16呈梅花型分布,四周及孔内刷亲水性油漆,将多孔隔板10沿底板12上方3cm处的隔板滑槽11水平推入土样箱内。将下方设有缺口的前端板1沿安装在左端板4和右端板5两端的前板滑槽2从上向下插入滑槽并架在多孔隔板10上,下方设有缺口的前端板1与左端板4和右端板5及后端板6通过紧固螺杆3固定在底板12上。

b.进液喷头8为正方形喷头,由四根所述的喷头支架9将其架于土样箱上方,每根喷头支架两端分别连接土样箱上部一角与进液喷头8一角。喷头支架9为可伸缩的不锈钢细杆;通过喷头支架9的伸缩,使进液喷头8在伸缩范围内的任意高度对下部土样进行淋滤,以保证土样各处均匀的浸润淋滤液。

c.进液泵7为蠕动泵,通过软管与进液喷头8相连,能够达到精确控制进液流量的目的。

d.出液槽13装于淋滤液排出口下方,土样箱多孔隔板10与底板12之间形成高3cm的供淋滤液排出的排液空间,空间内填充粒径5mm~10mm的碎石18,前端板1下方高3cm、宽30cm的缺口即为淋滤液排出口,出液槽13安装在淋滤液排出口下方以收集排出的淋滤液,并通过软管与所述的集液甁14相连,而集液甁14则通过另一软管与进液蠕动泵7相连,以达到过滤并循环利用淋滤液的目的。

本实用新型的实施例过程为:在多孔隔板10上铺设多层过滤纱布后,将土样均匀装入土样箱内并选择性地在不同深度预埋入取土环刀,之后即可开始试验,首先将进液泵7打开,而后淋滤液通过进液喷头8均匀地喷洒在土样17的表面,此时通过有机玻璃材质的前端板1观察并记录土样17内湿润峰的移动速度、状态等信息。淋滤液通过多孔隔板10渗出至多孔隔板10与底板12之间的碎石18后,经过碎石层过滤使淋滤液很快的通过出液口排出至出液槽13内,并收集在集液甁14中,经过简单的沉淀后淋滤液再次被进液泵7抽走并实现循环喷淋。

实际使用表明:本实用新型提供的一种改进的室内重塑土样淋滤固结仪不仅结构简单,成本低廉,且试验后易于取土,取土扰动程度低,操作方便,使用性强,较好的克服了现有装置的不足。

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