[实用新型]一种结构裂缝处土体渗蚀试验装置

说明书

本实用新型公开了一种结构裂缝处土体渗蚀试验装置，包括通过输水管依次连接的气压伺服机、水箱以及带孔模型箱，所述带孔模型箱一侧面开设有缺口，该缺口下方设置有逐级过滤称量装置。本实用新型结构设计合理，使用方便，可以实现不同水力梯度和上覆盖压力下结构裂隙处土体渗蚀过程试验。

技术领域

本实用新型涉及土体渗蚀试验设备技术领域，具体涉及一种结构裂缝处土体渗蚀试验装置。

背景技术

渗蚀现象常常发生于堤坝或基坑挡墙周围土体中，它主要是由土中细颗粒在渗透水流的作用下发生流失而导致。土体力学性质，包括强度、刚度和级配等，都会因为渗蚀产生较大程度变化，进而诱发土工结构失效甚至破坏等严重灾害。土体力学性质在渗蚀过程中的演化通常受渗透水流的水力梯度、土体上覆有效压力和颗粒级配等多种内外因素的影响，演化规律也往往难以预测。

目前对渗蚀造成土体力学性质演化的研究多基于室内单元试验，研究对像往往是土体级配和强度的变化，在研究方法上与实际渗蚀发生的工况(如结构裂隙处的土体渗蚀现象)有一定差距，所测得的土体力学性质变化也较少。

基于此，本实用新型提出了一种不同水力梯度和上覆压力下结构裂缝处土体渗蚀试验装置，能测量结构裂隙处土体渗蚀过程中强度、刚度、贯入阻力、孔隙水压、颗粒运移以及土体组构的演变。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构裂缝处土体渗蚀试验装置。本实用新型结构设计合理，使用方便，可以实现不同水力梯度和上覆盖压力下结构裂隙处土体渗蚀过程试验。

为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案实现：

一种结构裂缝处土体渗蚀试验装置，包括通过输水管依次连接的气压伺服机、水箱以及带孔模型箱，所述带孔模型箱一侧面开设有缺口，该缺口下方设置有逐级过滤称量装置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述逐级过滤称量装置包括通过滤砂管连接的第一盛土容器和第二盛土容器，所述第一盛土容器和第二盛土容器的底部均对应设置有电子天平，且所述滤砂管的长度方向具有多个竖孔，每个竖孔底侧面分别设置有不同孔径的滤网，所述滤砂管出口处设置有电磁阀。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述带孔模型箱内部密实填充有土体，所述土体内部的不同高度处分别埋设有土压力计、孔隙水压力计以及弯曲元；所述土体顶部依次覆盖有滤板和传压板，所述滤板的上下面均铺设有土工布，所述传压板顶部设置有压力传感器和向下施加压力的压力伺服机。

作为本实用新型的一种优选技术方案，还包括微型静力触探仪，所述微型静力触探仪依次穿过传压板、滤板和土工布孔隙伸入至土样中。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述一输水管的一端通过传压板孔隙伸入至上层土工布，另一端连接水箱底部出水口；所述另一根输水管的一端通过顶盖预留孔伸入水箱内，另一端连接气压伺服机。

作为本实用新型的一种优选技术方案，还包括位移传感器，所述位移传感器设置于所述传压板的顶部。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述缺口位于所述带孔模型箱一侧面边缘，邻接该缺口的一侧面装有透明钢化玻璃，所述透明钢化玻璃的外侧对应设置有摄像机，用于监测拍摄的试验过程中土体变形图像。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述缺口附近通过连接杆设置有初步分析流失土颗粒的粒径分布规律的激光粒度仪，可与所述逐级过滤称量装置相互配合，从而得到更加精确的流失土颗粒粒径分布规律。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述水箱顶部覆设有顶盖，并通过钢柱同时穿过水箱与顶盖的预留孔，再通过螺母将两者压密封装。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述带孔模型箱四周设置有若干个加劲环箍。