[发明专利]一种振动控制非饱和土柱试验系统

摘要

一种振动控制非饱和土柱试验系统，包括渗流及污染物注入机构、非饱和土柱机构、振动机构、排液管、围压施加和量测装置、数据采集系统、加速度和激振产生和记录装置、压力室机构、计算机等。用固定‑自由型系统对土柱施加轴向激振和扭转激振，克服现有常规渗流试验设备不能考虑振动激励和饱和度的缺陷，可开展不同振动激励和土柱饱和度下渗流及污染物迁移特性试验、并且可调节围压、可对振动衰减频率以及土柱变形等进行精确控制和量测。

主权项

一种振动控制非饱和土柱试验系统，其特征在于：包括渗流及污染物注入机构、非饱和土柱机构、振动机构、排液管、围压施加和量测装置及压力室机构；该渗流及污染物注入机构设有与非饱和土柱机构的进水端相连的渗流及污染物注入管，用于将渗流及污染物注入非饱和土柱机构内；该振动机构与非饱和土柱机构相连用于对非饱和土柱机构施加轴向激振和扭转激振，包括轴向激振器、扭转激振器、加速度计、顶盘、若干支架、扭转位移传感器、轴向位移传感器、加速度和激振力产生及记录装置；该若干支架竖直地分布于土柱外周且底部固定于压力室机构底面；该顶盘设置于支架和土柱上方；该扭转激振器位于压力室机构内，且连接于支架与顶盘之间；该轴向激振器位于压力室机构外，其还通过一竖直穿过压力室机构并与顶盘接触的活塞杆传递轴向激振力；该加速度计设置于扭转激振器上；该扭转位移传感器位于顶盘与扭转激振器之间的中间位置；该轴向位移传感器连接于顶盘与扭转激振器之间；该加速度和激振力产生及记录装置同时与轴向激振器、扭转激振器、加速度计、扭转位移传感器和轴向位移传感器相连；所述扭转激振器包括若干线圈、若干磁铁和转盘；该转盘设置于土柱顶部且设有金属盘；该若干线圈分布于转盘外周，且连接于顶盘与支架之间；该磁铁一一对应地设置于线圈内；所述加速度计设置于转盘上；所述扭转位移传感器设置于顶盘底部与金属盘对应；所述的轴向位移传感器连接于所述转盘和顶盘的中间位置；该非饱和土柱机构设置于压力室机构内用于进行渗流及污染物迁移特性试验，包括有土柱、透水石、高进气值陶土板及气压施加和量测装置，该土柱的进水端和出水端分别设置有透水石，透水石与土柱之间还设有高进气值陶土板；该气压施加和量测装置与土柱的进水端连通；该排液管与土柱的出水端连通；该围压施加和量测装置通过围压管与压力室机构内部连通用于对土柱外周施加围压及测量土柱形变。