[发明专利]一种潜蚀试验仪及其模拟测试方法

说明书

本发明公开了一种潜蚀试验仪，包括供水装置、喷淋装置、筒形潜蚀发生装置和角度调节装置，所述供水装置、喷淋装置和筒形潜蚀发生装置依次密封连接，所述角度调节装置包括基座、第一支撑件和第二支撑件，所述第二支撑件垂直设置于基座上，所述第一支撑件的两端分别连接基座与第二支撑件，所述潜蚀发生装置位于第一支撑件上，所述基座的顶部开口，调整第一支撑件的两端在基座和第二支撑件上的位置来改变所述潜蚀发生装置的倾斜角度，所述潜蚀发生装置流出的土水混合物流至基座内。本发明的潜蚀试验仪结构简单，操作方便，可用于在室内模拟不同坡度和不同水流速度情况下的潜蚀实验，模拟计算岩土体积含水率、孔隙水压力以及水土流失情况。

技术领域

本发明涉及潜蚀机理模拟技术领域，具体涉及一种潜蚀试验仪及其模拟测试方法。

背景技术

21世纪人类面临着多种环境问题，潜蚀作用的研究历史反映了潜蚀工程地质问题在各类工程建设活动中已变得越来越突出，但由于潜蚀工程地质问题本身命题很大，对地质灾害的研究还建立在现场实验，很难在实验室内通过模型实验装置来对土体的破坏进行观测，无法模拟出不同坡度及不同水流速度情况下的潜蚀实验，无法做到岩土体积含水率及孔隙水压力力的判定，以及水土流失情况。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术中的不足，适应现实需要，提供一种可实现不同坡度、不同水流速度的潜蚀试验仪。

本发明采用下述方案解决：包括供水装置、喷淋装置、筒形潜蚀发生装置和角度调节装置，所述供水装置、喷淋装置和筒形潜蚀发生装置依次密封连接，所述角度调节装置包括基座、第一支撑件和第二支撑件，所述第二支撑件垂直设置于所述基座上，所述第一支撑件的两端分别连接所述基座与第二支撑件，所述潜蚀发生装置位于第一支撑件上，所述基座的顶部开口，调整第一支撑件的两端在基座和第二支撑件上的位置来改变所述潜蚀发生装置的倾斜角度，所述潜蚀发生装置流出的土水混合物流至基座内。

优选地，所述基座呈镂空的箱式框架结构，所述基座内部设有可自由移动的接收装置，所述接收装置用于接收从潜蚀发生装置中流出的土水混合物，所述接收装置包括水箱和抽水泵，所述水箱由有机玻璃制成。

优选地，所述基座和所述第二支撑件上分别设有若干个定位块，所述定位块上设有角度标记，所述第一支撑件与定位块可拆卸连接。由于第一支撑件的两端在基座和第二支撑件上的位置不同，第一支撑件的倾斜角度就不同，通过在不同倾斜角度所对应的位置上设置定位块以及角度标记，可实现简单快速地改变潜蚀发生装置的倾斜角度。

优选地，所述第一支撑件为两根L型的支架，所述支架之间的距离小于所述潜蚀发生装置的外径，所述支架的长度大于等于所述潜蚀发生装置的长度，所述潜蚀发生装置位于两根L型支架构成的空间内。作为可选地，所述第一支撑件是一块支撑板，支撑板的长度小于潜蚀发生装置的长度，这样从潜蚀发生装置流出的土水混合物可直接流至基座或接收装置内。

优选地，供水装置与喷淋装置之间以及喷淋装置与潜蚀发生装置之间可涂抹强力速干胶，防止漏水造成水流速度的改变，从而可以模拟不同水流速度的潜蚀实验，较为全面。

优选地，所述喷淋装置上设有均匀分布的出水孔，所述喷淋装置与所述潜蚀发生装置可拆卸连接。

优选地，所述喷淋装置与所述潜蚀发生装置之间设有滤纸，所述潜蚀发生装置的出口设有滤网，所述潜蚀发生装置与滤网密封连接。在装填土样时，所述滤纸可防止土样堵塞喷淋装置的出水孔，导致出水困难。优选地，采用网格大小为6mm的滤网进行密封，防止土体因为潜蚀而整体塌落的情况出现，避免无法长时间收集潜蚀过程中的水土流失情况。

优选地，在所述潜蚀发生装置内部的中心位置沿轴向方向等间距分布孔隙水压力传感器和含水率传感器。所述孔隙水压力传感器和含水率传感器可以监测潜蚀过程中不同土层的孔隙水压力力的变化和含水率的变化。

优选地，所述供水装置包括水源、进水电磁阀、转子流量计和管道，所述转子流量计用于控制水流速度。