[实用新型]测试土体抵抗冲刷能力的装置

说明书

一种测试土体抵抗冲刷能力的装置，包括承重架，承重架上设置有上水槽和下水槽，上水槽内部空间被竖直的进水筛孔板和排水筛孔板分隔成水流进入段、水流稳定段以及水流排出段三个部分；承重架上方安装有试样架，试样架中，带电子天平的传力台通过多根传力杆与试样盒连接，试样盒伸入水流稳定段内，试样盒与水流垂直的端面为金属网面，水流稳定段内设置有流速测量仪。本实用新型提供的测试土体抵抗冲刷能力的装置，可以解决现有测试土体抵抗冲刷能力无实验装置的问题，结构简单，使用方便，自动采集电子天平的数据，可根据水流速度计算冲刷力，建立冲刷力与颗粒流失量之间的时间关系，测试不同土样的抗冲刷能力。

技术领域

本实用新型涉及岩土实验领域，尤其是一种测试土体抵抗冲刷能力的装置。

背景技术

随着我国大型水库的建立，形成了大量新的库岸，库岸边坡的抗冲刷能力主要受内在因素与外在因素的影响。内在因素主要为土体的组成成分与土体的含水率、干密度、黏聚力c等物理力学指标。外在因素主要为库水的流速、水温、流态等。目前有一些学者尝试着开展了定性的水槽实验及现场实验，但实验变量难以控制、测量精度难以保证。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测试土体抵抗冲刷能力的装置，可以解决现有测试土体抵抗冲刷能力无实验装置的问题，结构简单，使用方便，自动采集电子天平的数据，可根据水流速度计算冲刷力，建立冲刷力与颗粒流失量之间的时间关系，测试不同土样的抗冲刷能力。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种测试土体抵抗冲刷能力的装置，包括承重架，

承重架上设置有上水槽和下水槽，上水槽内部空间被竖直的进水筛孔板和排水筛孔板分隔成水流进入段、水流稳定段以及水流排出段三个部分，进水筛孔板和排水筛孔板上的孔径从上至下逐步减小；

承重架上方安装有电子天平, 试样架由传力台、传力杆及试样盒组成，试样架通过传力台的上表面挂在电子天平上，传力台的下表面通过多根传力杆与试样盒连接，试样盒伸入水流稳定段内，试样盒与水流垂直的端面为金属网面，水流稳定段内设置有流速测量仪，流速测量仪与试样盒内的土样相配合；

下水槽被竖直的拦污海绵板分割成水泵段和循环段，水泵段内安装有变频水泵，变频水泵通过带阀门的上水管与水流进入段连通，水流排出段通过下水通道与循环段连通；

流量测量仪和电子天平分别通过数据线与数据采集系统连接。

变频水泵为有多个档位的水泵。

上水槽和下水槽为采用透明有机玻璃制成的水槽。

传力台为口字型传力台，试样盒的上端面为可拆卸有机玻璃盖体。

一种采用上述装置测试土体抵抗冲刷能力的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：关闭阀门；

步骤2：向下水槽内加入下水槽容积3/4的水；

步骤3：打开阀门，同时开启变频水泵；

步骤4：继续向下水槽内加水；

步骤5：变频水泵将下水槽的水通过上水管送至上水槽，直到上水槽、下水槽通过变频水泵以及两端的连接水道组成循环系统并趋于稳定后，停止加水；

步骤6：将制作好的土样放入试样盒内，然后盖上可拆卸有机玻璃盖体；

步骤7：开启电子天平，并将电子天平读数清零；

步骤8：开启:数据采集系统，按时间间隔采集和记录电子天平读数；

步骤9：将试样盒通过传力杆的上表面挂在电子天平上，并使试样盒浸没在上水槽的流水中，冲刷试验正式开始，随着冲刷的产生，土样中的颗粒被水带走，质量减小，天平读数随之变化；