[发明专利]一种松散体水下板结规律模拟试验装置及方法

权利要求书

1.一种松散体水下板结规律模拟试验装置，其特征其在于：它包括试样夹具（1），所述试样夹具（1）采用半圆环金属片，所述半圆环金属片上加工有密集布置的细孔；所述试样夹具（1）组装之后固定安装在底座（2）上，在底座（2）和试样夹具（1）接触的端面设置有底盖（7）；所述试样夹具（1）的顶部安装有顶部扣件（3），在顶部扣件（3）和试样夹具（1）接触的端面设置有顶盖（8）；所述底座（2）、试样夹具（1）和顶部扣件（3）之间通过锁紧装置可拆卸固定相连；多个上述的试样夹具（1）整体放置于封闭容器（9）的内部，所述封闭容器（9）的顶部通过固定螺栓（12）安装有封闭容器顶盖（10），在封闭容器顶盖（10）上连通有进气管（14）、排气管（16）和压力表（17）。

2.根据权利要求1所述的一种松散体水下板结规律模拟试验装置，其特征在于：所述试样夹具（1）上的细孔布置密度、孔径大小根据水的流通及水压力的传递设定；所述试样夹具（1）共有两块，对接组合后形成整圆夹具。

3.根据权利要求1所述的一种松散体水下板结规律模拟试验装置，其特征在于：所述底座（2）的中心位置加工有圆形凹槽，所述圆形凹槽与底盖（7）相配合，并对其限位固定。

4.根据权利要求1所述的一种松散体水下板结规律模拟试验装置，其特征在于：所述顶部扣件（3）的其中一个端面加工有凹槽，所述凹槽与顶盖（8）相配合，并对其限位固定。

5.根据权利要求1所述的一种松散体水下板结规律模拟试验装置，其特征在于：所述锁紧装置包括连接杆（4），所述连接杆（4）的底部通过销轴（6）铰接在底座（2）上，其顶部穿过顶部扣件（3）上的通孔；在连接杆（4）的顶部安装有螺帽（5），并将顶部扣件（3）压装在试样夹具（1）的顶部。

6.根据权利要求1所述的一种松散体水下板结规律模拟试验装置，其特征在于：所述顶盖（8）根据需要制作成带有密集布置的孔洞，所述孔洞尺寸与试样夹具（1）上的细孔孔径保持一致，所述顶盖（8）的尺寸与顶部扣件（3）内侧凹槽贴合。

7.根据权利要求6所述的一种松散体水下板结规律模拟试验装置，其特征在于：所述顶盖（8）上孔洞的形状采用圆形孔洞、条形孔洞、L形孔洞或工字形孔洞。

8.根据权利要求1所述的一种松散体水下板结规律模拟试验装置，其特征在于：所述封闭容器（9）和封闭容器顶盖（10）之间设置有密封圈（11）。

9.根据权利要求1所述的一种松散体水下板结规律模拟试验装置，其特征在于：所述进气管（14）上安装有进气阀门（13），所述排气管（16）上安装有排气阀门（15）。

10.采用权利要求1-9任意一项所述松散体水下板结规律模拟试验装置的试验方法，其特征在于包括以下步骤：

Step1：组装试样夹具（1），将试样夹具（1）组装之后放置于底座（2）上，并在两者的接触位置放置底盖（7）；

Step2：将需要试验的试样物质放置于试样夹具（1）的内部；

Step3：通过连接杆（4）和螺帽（5）将顶部扣件（3）锁紧固定在试样夹具（1）的顶部，并在顶部扣件（3）和试样夹具（1）的接触端面设置顶盖（8）；

Step4：将组装好的试样夹具（1）整体放置在封闭容器（9）的内部，并注入试验所需要的水，并将封闭容器顶盖（10）盖在封闭容器（9）的顶部；

Step5：通过排气管（16）向封闭容器（9）内部加压，使其满足试验的加压需要；

Step6：通过压力表（17）监测容器内部气压，实现试环境验精准控制；

Step7：试验一段时间之后，取出试样，进行原状、自然晾干或者烘烤后不同含水状态下的力学试验。