[发明专利]一种可模拟动水头边界作用土体的一维圆筒试验装置及方法

摘要

本发明公开了一种可模拟动水头边界作用土体的一维圆筒试验装置及方法，该装置包括主体圆筒、GDS标准控制器、有机玻璃圆筒装置、数据采集仪；主体圆筒包括从上至下依次连接的一节顶部圆筒、若干节中间圆筒、一节底部圆筒和小车；主体圆筒的不同高度上安装孔隙水压力计固定装置；底部圆筒的底部分别与GDS标准控制器和有机玻璃圆筒装置连接；本发明可模拟地基中承压水的动态变化过程；量测计算动态承压水作用下地基的水土压力和变形，整理相关试验数据并确定地基受力和变形发展规律等问题；探求动态承压水变化的幅值和速率对地基稳定性的影响，为动态承压水作用引起的地基问题研究提供有效的试验数据支持，并对于之后理论分析模型提供依据。

主权项

1.一种可模拟动水头边界作用土体的一维圆筒试验装置，其特征在于，包括主体圆筒(1)、GDS标准控制器(2)、有机玻璃圆筒装置(3)和数据采集仪(4)四个部分；所述主体圆筒(1)包括从上至下依次连接的一节顶部圆筒(1‐1)、若干节中间圆筒(1‐4)、一节底部圆筒(1‐5)和小车(1‐6)；所述顶部圆筒(1‐1)、中间圆筒(1‐4)和底部圆筒(1‐5)均由有机玻璃制成；所述顶部圆筒(1‐1)筒壁上安装出水阀(1‐1‐1)，所述出水阀(1‐1‐1)底部与试验土体顶面齐平，试验过程中出水阀(1‐1‐1)保持打开以便及时排水，使得试验土体内水位线保持恒定；所述顶部圆筒(1‐1)、中间圆筒(1‐4)和底部圆筒(1‐5)的不同高度上安装孔隙水压力计固定装置(1‐2)；所述孔隙水压力计固定装置(1‐2)由螺栓(1‐2‐1)、有机玻璃方头(1‐2‐2)、孔隙水压力计(1‐2‐3)组成；所述螺栓(1‐2‐1)和孔隙水压力计(1‐2‐3)通过螺纹安装在所述有机玻璃方头(1‐2‐2)上，所述有机玻璃方头(1‐2‐2)通过透水石和玻璃胶分别与顶部圆筒(1‐1)、中间圆筒(1‐4)和底部圆筒(1‐5)相连接；所述孔隙水压力计(1‐2‐3)与所述数据采集仪(4)连接，采集承压水动态水压力变化数据；所述主体圆筒(1)相邻的两节圆筒中间安装防水橡胶圈(1‐3)；所述底部圆筒(1‐5)由有机玻璃圆筒单元(1‐5‐1)、透水石(1‐5‐2)、有机玻璃支柱(1‐5‐3)、第一通水阀门(1‐5‐4)、第二通水阀门(1‐5‐5)构成；所述有机玻璃短柱(1‐5‐3)固定在所述有机玻璃圆筒单元(1‐5‐1)的底部，所述透水石(1‐5‐2)安装在所述有机玻璃短柱(1‐5‐3)上方；所述有机玻璃圆筒单元(1‐5‐1)底部一侧安装有第一通水阀门(1‐5‐4)用于连通所述有机玻璃圆筒装置(3)，饱和主体圆筒(1)内的土体，另一侧安装有第二通水阀门(1‐5‐5)用于连通所述GDS标准控制器(2)；所述GDS标准控制器(2)用于控制主体圆筒(1)底部的承压水头。