[发明专利]一种多功能土壤电渗固结仪

说明书

技术领域

本发明属于一种应用于土壤电渗加固技术的试验仪器，特别涉及一种多功能土壤电渗固结仪。

背景技术

在土中通以直流电，在电势差的作用下，土中水从阳极流向阴极，这种现象即为电渗。如果将汇集于阴极的水分及时排出，就可以不断降低土的含水率，因此电渗可以用于对地基进行加固处理。Casagrande于1939年第一次将电渗技术应用于岩土工程中，后来各国学者在其加固机理与应用方面开展了大量的研究工作。电渗法具有对细颗粒、低渗透性土有良好的加固效果等优点。

随着我国沿海地区经济的快速发展，土地资源日益紧张，利用港池和航道疏浚土吹填造陆后再进行地基加固已经成为缓解土地资源紧张的主要手段。疏浚土往往具有细颗粒、高塑性、低渗透等特性，采用常规排水固结法加固这种地基时，加固后产生很大的沉降，但强度较小，加固效果并非十分理想，因此电渗法有望成为此种土的有效加固方法。在电渗加固中，土体的电渗透系数、电阻率等参数都是电渗加固中的重要参数，然而对电渗透系数，很多情况都是取经验值，这是一种粗略的处理方法。不同的土类其电渗透系数并不一样，获取准确的电渗透系数等参数可以更科学严谨的进行工程设计。因此，发展一套电渗透系数的测试设备和测试方法具有十分重要的现实意义。本发明的多功能土壤电渗固结仪可以用于电渗透系数和电阻率的测定。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能土壤电渗固结仪，能够对土壤进行电渗固结、加载固结或电渗与加载的联合固结试验，能够对试验中的主要参数进行实时监测，并能对加固土体的电阻率和电渗透系数进行测定。

本发明采用的技术方案是：

一种多功能土壤电渗固结仪，其特征在于：一个由土样室外壁、土样室外壁下端的基座、土样室外壁上端的顶盖组成的土样室，其土样室内有由滤纸、电极和承压透水板组成的上下隔板，上隔板上有加载板，上下电极分别连接上下导线，基座上有排水管和排水口，加载板上有排水管和排水口。

土样室外壁下端的基座和土样室外壁上端的顶盖由螺栓连接。

由导电和透水性能良好材料金属网和多孔金属板制成上下电极均呈平板状，上隔板从上到下依次是承压透水板、电极、滤纸，下隔板从上到下依次是滤纸、电极、承压透水板，上下两电极平行且同时垂直于圆柱或棱柱筒的轴向，土样室横断面从上到下大小恒定。

土样室外壁可以是圆筒形或棱柱筒形。

本发明的有益效果是：

1、能够进行电渗固结、加载固结及电渗与加载联合固结；

2、在土体中形成均匀稳定的一维电场，方便相关参数的计算；

3、电渗方向、排水方向和土体变形方向一致，符合一维电渗固结理论，方便计算和分析。

4、可以对试验中的主要参数进行实时监测。

5、能够对电渗透系数、土体电阻率进行测定，使电渗加固设计更为科学合理。

本发明主要应用于土壤电渗加固的室内试验研究。

通过在阴阳极施加直流电流，在阴阳两极之间的土体中形成均匀稳定的一维电场，对土体进行电渗加固。通过电势测头可以对土体中的电势进行监测；通过微型孔压测头对孔隙水压力进行监测；通过与量筒相连的排水口对电渗排水量进行监测。通过电渗固结试验，可以对土壤的电渗固结特性进行研究，得到电渗加固的关键技术指标土体电阻率和电渗透系数。本发明可以对电渗加固土壤进行室内试验研究，为合理的电渗加固设计提供依据。另外，本设备还可以进行常规的加载预压固结试验及其与电渗的联合固结试验。

附图说明

附图1是本发明装置结构示意图

图中：1、基座，2、螺栓，3、顶盖，4、土样室外壁，5、排水管，6、排水口，7、导线，8、密封圈，9、加载板，10、电势测头，11、孔隙水压力测头，12、滤纸(滤布)，13、电极，14、承压透水板，15、土样室。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施方式进行详细的描述。