[发明专利]一种冲击液化试验设备及试验方法

摘要

本发明涉及一种冲击液化试验设备，包括冲击装置及控制与监测系统，冲击装置，包括套筒、制样冲击筒、底座、制样环、钢架和卷扬机，套筒与底座连接；套筒有预留孔和排气槽；制样冲击筒有筒檐，底板通过螺纹固定钢管，钢管内设有配重块，通过卡扣固定在钢管上；底座上表面有密封圈；钢架固定在地面，工字钢上有滑轮；控制与监测系统，包括控制模块和监测模块。本发明还涉及一种冲击液化试验方法。本发明的优点体现在：通过该试验可以有效测得不同体积、滑速的黄土滑坡的冲击压力与下垫层饱和砂土超孔隙水压力的关系，为计算该类型黄土的运动速度、运动距离提供理依据及计算参数。

主权项

1.一种冲击液化试验设备，其特征在于，包括冲击装置及控制与监测系统；冲击装置，包括套筒、制样冲击筒、底座、制样环和钢架，套筒透明、中空，筒壁有刻度，筒壁底部有螺口，通过螺栓与底座凸起部相连接；套筒侧壁有两排对称预留孔和排气槽；制样冲击筒单侧开口，开口处有筒檐，底座通过螺纹固定钢管，钢管上套有配重块，通过卡扣固定在钢管上，在制样过程中，套筒底部垫有压力板，压力板直径与套筒内径相同，上表面有拉绳；底座上表面有密封圈，密封圈有中缝，中缝直径宽度均与套筒相同；在制样过程中，制样环套接在制样冲击筒外部，并处于筒檐与套筒上檐之间；钢架主体为钢管与工字钢梁，钢管上套有减震支架，减震支架加持套筒，钢架通过膨胀螺丝将钢管与底座固定在地面，工字钢梁上有滑轮，在制样过程中，通过千斤顶为制样冲击筒施加反力；控制与监测系统，包括控制模块和监测模块，其中控制模块连接冲击试验装置的制样冲击筒，其包括卷扬机、计算机和触发电路，通过计算机将信号传输至触发电路，通过触发电路控制卷扬机从而实现调整制样冲击筒的冲击落距与制样冲击筒的启动；监测模块，包括数据监测模块和影像监测模块，其中数据监测模块包括总压力传感器和孔隙水压力传感器，总压力传感器与孔隙水压力传感器分别连接数据采集器，通过A/D板连接计算机，将采集到的信息转换为模拟信号后传送回计算机；影像监测模块包括与计算机连接的高速摄像机，高速摄像机监测冲击试验过程；所述套筒侧壁上的预留孔的孔径与传感器、水箱排水管及刻度玻璃管直径相同，在制样过程中使用橡胶塞封口，在饱和试验过程中套筒最底部两处对称的预留孔分别连接水箱和刻度玻璃管，水箱通过水箱排水管与预留孔连接，在冲击试验过程中在套筒最底部两处对称的预留孔插入传感器；所述制样冲击筒材质为不锈钢，设有筒檐，筒檐外径与套筒外径相同，制样冲击筒主体高度与压力板厚度之和等于套筒套入底座凸起后内部高度，在冲击试验中使用单筒，在制样过程中在筒顶盖上筒帽，在筒底垫有压力板，并配合制样环与千斤顶共同使用；所述总压力传感器和孔隙水压力传感器交叉安装在套筒的高、中、低预留孔位置，各类传感器数量均不少于5个；所述压力板与套筒内径相同，材质均为不锈钢，压力板上表面设有两条凹槽，凹槽中固定有帆布拉绳；所述控制与监测系统还包括人机界面，用于控制卷扬机的启动、升降、停止，用于实施监测传感器数据和试验影像。