[发明专利]一种黄土工程振动促渗测试系统和测试方法

说明书

本发明提供了一种黄土工程振动促渗测试系统和测试方法，涉及一种测试系统，包括交流电源、控制器、数据采集器、振动台和至少两个振动促渗仪，振动台包括从下到上依次设置的橡胶减震垫、振动发生装置、振动调节装置和振动台台面，振动促渗仪包括底座、按压手柄、螺杆、顶盖和套筒，螺杆为“U”型，振动促渗仪安装在振动台上。该系统通过控制进水口水量和流速控制渗透试验的水头压力，可以在同一个渗透系统进行振动作用下定水头和变水头渗透试验，简化试验步骤，消除尺寸效应对渗透试验的影响，利用传感器监测代替人工读数，提高了测试的精度。

技术领域

本发明涉及一种测试系统，具体涉及一种黄土工程振动促渗测试系统和测试方法。

背景技术

黄土具有水敏性和振动敏感性(振敏性)，黄土高原夏季暴雨集中，斜坡黄土受像火车振动、强夯振动等特殊振动荷载影响而产生累计变形，发生松动效应，产生一系列细小裂缝，后期降雨沿这种裂缝灌入，加速裂缝向纵深方向延伸并不断扩大。由于列车振动的长期性和强夯振动的多期性和波及性，又会加速滞留于黄土孔隙和裂缝中的水再次加速入渗和运移，其结果又使裂缝进一步发展，这种情况循环往复，一旦超过黄土破坏临界值便会产生滑坡。

这种黄土滑坡中振动加速水的入渗和运移是其诱发的主要因素，但是以往的研究对于振动作用下黄土的入渗规律的研究几乎为空白。随着黄土高原地区铁路、公路和机场的大规模建设，人工振动对于自然环境的改造应越来越引起人们的高度重视。为此，本发明提出了黄土工程振动促渗测试系统，以便进一步研究土体在振动作用下渗透促进特性，为黄土高原地区大规模的铁路交通建设提供依据。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种黄土工程振动促渗测试系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种黄土工程振动促渗测试系统，包括交流电源、控制器、数据采集器、振动台和至少两个振动促渗仪；

所述振动台包括从下到上依次设置的橡胶减震垫、振动发生装置、振动调节装置和振动台台面，所述振动台台面上开设有至少两个圆槽，每个所述圆槽沿内壁对称设置有两个垂直的螺杆固定孔，每个所述圆槽内通过所述螺杆固定孔安装一个所述振动促渗仪；

所述振动促渗仪包括底座、按压手柄、螺杆、顶盖和套筒，所述螺杆为“U”型，所述底座内置于一个所述圆槽内，所述底座中间内置底部透水石，所述底部透水石四周设置底部密封橡胶圈，所述套筒设置在所述底部透水石上，所述套筒内部放置环刀试样，所述环刀试样上部加盖顶部透水石，所述顶部透水石四周设置顶部密封橡胶圈，所述顶盖设置在所述顶部透水石上，所述按压手柄下端穿过所述螺杆顶部与所述顶盖螺接，所述螺杆两端分别与两个所述螺杆固定孔螺接；

每个所述振动促渗仪的底座一侧连接进水管路，所述进水管路上按照水流方向依次设置有流速调节阀和孔压传感器，每个所述振动促渗仪的底座另一侧连接排气管路，两个所述振动促渗仪的排气管路互相连通，所述排气管路上设置有排气阀，所述顶盖一侧连接出水系统，所述出水系统包括钢制毛细管、烧杯和称重装置，所述称重装置设置在所述钢制毛细管的出水口下方，所述烧杯放置在所述称重装置上，所述称重装置内部设置有称重传感器；

所述孔压传感器和称重传感器均与所述数据采集器电连接，所述振动台和数据采集器均通过线缆与所述控制器连接，所述数据采集器、控制器和振动台均连接至所述交流电源。

优选地，所述顶部透水石和底部透水石的直径均为80mm。

优选地，所述流速调节阀和孔压传感器之间的距离为2-5cm之间。

优选地，所述进水管路和排气管路均为尼龙管，所述尼龙管的管径为5mm。

优选地，所述钢制毛细管的半径为1mm，所述钢制毛细管出水口的弯折角度小于等于90°。

优选地，所述螺杆的螺距为5mm。