[发明专利]一种粘性土水下休止角的测量装置及其方法

权利要求书

1.一种粘性土水下休止角的测量装置，其特征在于，包括支撑腿(1)、基础平台(2)、阀门(3)、喷管(4)、潜水泵(5)和连接管(6)；所述支撑腿(1)与基础平台(2)活动连接；所述喷管(4)设置在基础平台(2)上，所述阀门(3)设置在喷管(4)上；所述潜水泵(5)设置在基础平台(2)下方的平台上，所述潜水泵(5)通过连接管(6)与喷管(4)相连接；

所述支撑腿(1)包括转轴(1-1)、内撑杆(1-2)、紧定螺栓(1-3)和伸缩腿(1-4)；所述伸缩腿(1-4)为中空管，伸缩腿(1-4)套设在内撑杆(1-2)外部；所述内撑杆(1-2)与伸缩腿(1-4)之间通过紧定螺栓(1-3)连接；

所述基础平台(2)包括下板(2-1)、上板(2-2)、卡扣(2-3)、连杆(2-4)和泵架(2-5)；所述上板(2-2)中心设有定位孔，所述下板(2-1)与上板(2-2)通过连杆(2-4)固定连接；所述卡扣(2-3)焊接在上板(2-2)下方，所述泵架(2-5)焊接于下板上方；

所述喷管(4)安装于基础平台上的定位孔中，所述喷管(4)包括定位板(4-1)、钢管(4-2)和喷嘴(4-3)；所述喷嘴(4-3)设置在钢管(4-2)下方，所述定位板(4-1)与钢管(4-2)焊接。

2.根据权利要求1所述的一种粘性土水下休止角的测量装置，其特征在于，所述定位板(4-1)大小与上板(2-2)的定位孔大小相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种粘性土水下休止角的测量装置，其特征在于，所述潜水泵(5)底部设有法兰，所述潜水泵(5)通过底部法兰与泵架(2-5)的圆环螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的一种粘性土水下休止角的测量装置，其特征在于，所述基础平台上板(2-2)上设有水平测试装置。

5.根据权利要求4所述的一种粘性土水下休止角的测量装置，其特征在于，所述水平测试装置包括相互垂直的两个水平泡。

6.一种粘性土水下休止角的测量方法，利用权利要求1-5所述的装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1.连接测量装置各组成部分，放置于待测区域，在基础平台(2)上放置配重以确保整体装置的稳定；

S2.调节支撑腿(1)的高度与角度，使潜水泵(5)入口位于水下，并且配合水平测试装置使上板处于水平位置；

S3.启动潜水泵(5)，根据水深和床面土质特性，通过阀门(3)或潜水泵(5)转速调节喷嘴出口流量与压强；

S4.采用水下照相机和水下测深工具或者待水排干后利用游标卡尺，测得冲坑深度与冲坑直径；

S5.根据下式计算粘性土的水下休止角α：

其中h为冲坑深度，d为冲坑直径。