基于压力板法的非饱和土基质吸力的量测系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于压力板法的非饱和土基质吸力的量测系统，包括压力室和设于压力室上的密封盖，所述压力室内底部设有试件平台，所述试件平台上依次放置高进气板、试件、隔板和压重，所述试件平台内设有两条通道，其中一条通道两端分别与高进气板和充水阀连接，另一条通道分别与高进气板和压力传感器连接，所述压力室一侧与压力管相连，所述压力管通过稳压罐与氮气瓶相连；所述密封盖上设有数显压力计和排气阀；本实用新型专利技术增加了压力室的密封性，增加了量测的精度，同时简化了实验程序，操作简单，提高了量测效率。

【技术实现步骤摘要】
基于压力板法的非饱和土基质吸力的量测系统
本技术涉及土壤水物理性能测量领域，具体地指一种基于压力板法的非饱和土基质吸力的量测系统。
技术介绍
当代发展的非饱和土土力学具有揭示土中基质吸力的特殊性，需要将土的基质吸力与土的变形，强度，或固结渗透等特性相联系，基质吸力是非饱和土力学中一个非常重要的概念，且又被许多研究者视为一个独立的应力状态变量。在自然界和工程实践中遇到的土常是非饱和土。以北京地区为例，在基坑工程中，地基非饱和土的基质吸力所产生的抗剪强度对于基坑的稳定有很大的贡献，而一旦由于降雨或管道漏水等因素使土中含水率增加，造成吸力消减，可能会发生基坑倒塌事故。同样，许多天然边坡的失稳常是由于降雨使土的基质吸力丧失所造成的。因此，研究非饱和土中吸力对土抗剪强度的作用是一个对工程具有重要意义的课题。非饱和土试验需要增加测试不同含水量土中孔隙水压力的传感器和测试孔隙气压力的传感器，常用的方法有：张力计法，压力板法，三轴仪法，固结仪法和热传导法，而现有的工程实际中压力板法试验装置较少，因此有必要设计一套在一种基于压力板法的非饱和土基质吸力的量测系统。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种基于压力板法的非饱和土基质吸力的量测系统，能够用压力板法对细沙、粉土的毛细管水上升高度进行测量试验。本技术为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种基于压力板法的非饱和土基质吸力的量测系统，包括压力室和设于压力室上的密封盖，所述压力室内底部设有试件平台，所述试件平台上依次放置高进气板、试件、隔板和压重，所述试件平台内设有两条通道，其中一条通道两端分别与高进气板和充水阀连接，另一条通道分别与高进气板和压力传感器连接，所述压力室一侧与压力管相连，所述压力管通过稳压罐与氮气瓶相连；所述密封盖上设有数显压力计和排气阀。优选地，所述压力室上端设有多个凹槽和螺纹杆，所述密封盖上设有多个凸缘和螺栓孔，所述凸缘外设有密封胶，凸缘与所述凹槽相配合；所述螺纹杆与螺栓孔相配合，通过螺帽紧固密封盖。优选地，所述压力管上设有开关。优选地，所述高进气板内嵌在试件平台内，所述试件和隔板的直径相同。本技术的有益效果：1、增加了压力室的密封性，增加了量测的精度；2、简化了实验程序，操作简单，提高了量测效率。附图说明图1为一种基于压力板法的非饱和土基质吸力的量测系统的结构示意图；图2为一种基于压力板法的非饱和土基质吸力的量测系统中压力盖和密封盖的密封结构示意图；图3为一种基于压力板法的非饱和土基质吸力的量测系统中密封盖顶部的结构示意图；图中，压力室1、密封盖2、试件平台3、高进气板4、试件5、隔板6、压重7、通道8、压力传感器9、充水阀10、压力管11、稳压罐12、氮气瓶13、数显压力计14、排气阀15、凹槽16、螺纹杆17、凸缘18、螺栓孔19、密封胶20、螺帽21、开关22。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述。如图1至图3所示，一种基于压力板法的非饱和土基质吸力的量测系统，包括压力室1和设于压力室1上的密封盖2，所述压力室1内底部设有试件平台3，所述试件平台3上依次放置高进气板4、试件5、隔板6和压重7，所述试件平台3内设有两条通道8，其中一条通道8两端分别与高进气板4和充水阀10连接，通过充水阀10在试验过程中不断地给高进气板4补充水，保证高进气板4饱水；另一条通道8分别与高进气板4和压力传感器9连接，所述压力室1一侧与压力管11相连，所述压力管11通过稳压罐12与氮气瓶13相连；所述密封盖2上设有数显压力计14和排气阀15。优选地，所述压力室1上端设有多个凹槽16和螺纹杆17，所述密封盖2上设有多个凸缘18和螺栓孔19，所述凸缘18外设有密封胶20，凸缘18与所述凹槽16相配合；所述螺纹杆17与螺栓孔19相配合，通过螺帽21紧固密封盖2。将盖板2紧固密封在压力室1上，密封性更好，增加了量测的准确性。所述密封胶20可以用橡胶垫，所述压力室1与密封盖2材质均为耐压钢材，密封盖2顶部为圆锥形。优选地，所述压力管11上设有开关22。控制氮气的进气量，控制压力的大小。优选地，所述高进气板4内嵌在试件平台3内，所述试件5和隔板6的直径相同。保证了高进气板4、试件5、隔板6和压重7紧密接触。所述高进气板4的材料为陶瓷板，隔板6的材料为玻璃纤维。本实施例工作原理如下：1、将制成的试件5放置在试件平台3上，试件5上放置隔板6，再将压重7放置在隔板6上，三者的重心置于同一竖直线上；2、将密封盖2盖上，压力室1上的凹槽16与密封盖2上的凸缘18配合卡紧，将螺帽21拧紧；3、开启充水阀10给高进气板4充水；4、打开开关22，缓慢的给压力室1充氮气；5、压力传感器9测得的孔隙水压力逐渐降低，直至降到零点，此时关闭开关22；6、密封盖2上数显压力计14的读数即为基质吸力。上述的实施例仅为本技术的优选技术方案，而不应视为对于本技术的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本技术的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于压力板法的非饱和土基质吸力的量测系统，包括压力室（1）和设于压力室（1）上的密封盖（2），其特征在于：所述压力室（1）内底部设有试件平台（3），所述试件平台（3）上依次放置高进气板（4）、试件（5）、隔板（6）和压重（7），所述试件平台（3）内设有两条通道（8），其中一条通道（8）两端分别与高进气板（4）和充水阀（10）连接，另一条通道（8）分别与高进气板（4）和压力传感器（9）连接，所述压力室（1）一侧与压力管（11）相连，所述压力管（11）通过稳压罐（12）与氮气瓶（13）相连；所述密封盖（2）上设有数显压力计（14）和排气阀（15）。

【技术特征摘要】
1.一种基于压力板法的非饱和土基质吸力的量测系统，包括压力室（1）和设于压力室（1）上的密封盖（2），其特征在于：所述压力室（1）内底部设有试件平台（3），所述试件平台（3）上依次放置高进气板（4）、试件（5）、隔板（6）和压重（7），所述试件平台（3）内设有两条通道（8），其中一条通道（8）两端分别与高进气板（4）和充水阀（10）连接，另一条通道（8）分别与高进气板（4）和压力传感器（9）连接，所述压力室（1）一侧与压力管（11）相连，所述压力管（11）通过稳压罐（12）与氮气瓶（13）相连；所述密封盖（2）上设有数显压力计（14）和排气阀（15）。2.根据权利要求1所述的基于压...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋岳，黄宜胜，全秀峰，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42