一种可缩短测试时间的土水线测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可缩短测试时间的土水线测量装置。其包括冲洗室，所述冲洗室内设置有岩土试样盒，所述岩土试样盒的上下两端设置有陶土板，岩土试样盒的四周设置有气压室，冲洗室的上下两端与体积/压力控制器连通，气压室上设置有空气压力控制器。本实用新型专利技术提供的一种可缩短测试时间的土水线测量装置，通过设计一种新的试样盒，解决目前轴平移技术中测试时间较长的问题，通过该装置能够大大缩短基质吸力测试试验时间，提高增湿法和脱湿法测试中的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种可缩短测试时间的土水线测量装置
本技术涉及一种可缩短测试时间的土水线测量装置，属于岩土体测量

技术介绍
目前测试土水特征曲线的方法有滤纸法、张力计测试、电/热传导传感器、湿度控制法以及轴平移技术等。几种方法主要区别在于测试的基质吸力范围不同。滤纸法测试基质吸力范围在1000～500000kPa,张力计测试范围较小，一般测量范围在1～100kPa，电/热传导传感器测试范围一般在100～400kPa，湿度控制法测试范围在4000～600000kPa，轴平移技术的测试范围为0～1500kPa。众多测试方法中，轴平移技术由于其操作简单且平衡时间易于掌控而获得了较为广泛的使用。目前轴平移技术主要测试装置就是压力板仪，压力板仪主要由压力室、气源、陶土板、出水管以及调压阀门等组成。测试过程通过对环刀中的试样施加预定的压力而获得对应的基质吸力值。但该方法在测试中，所施加的气压需要从环刀试样的顶部缓缓通过试样后经过一定时间的稳定后方可达到基质吸力平衡，对于常用的增湿法和脱湿法而言，试样的脱水和吸水过程取决于整个试样的平衡状态。即试样顶部的水需要经过整个试样才能从试样底部排出，吸湿时试样顶部的水需要经历整个试样的高度方可达到平衡状态，这个过程大大增加了压力板仪测试中的试验时间。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种可缩短测试时间的土水线测量装置，通过设计一种新的试样盒，解决目前轴平移技术中测试时间较长的问题，通过该装置能够大大缩短基质吸力测试试验时间，提高增湿法和脱湿法测试中的工作效率。本技术通过以下技术手段解决上述技术问题：本技术的一种可缩短测试时间的土水线测量装置，其包括冲洗室，所述冲洗室与岩土试样盒紧密接触，所述岩土试样盒的上下两端设置有陶土板，岩土试样盒的四周设置有气压室，冲洗室的前后两端与体积/压力控制器连通，气压室上设置有空气压力控制器。所述陶土板为高进气值陶土板，有5bar和15bar两种规格型号，陶土板周壁上设置有密封圈，陶土板通过密封圈与气压室内部边缘密封接触，陶土板上设置有陶土板护环，陶土板护环的内侧通过密封胶与陶土板紧密贴合，外侧通过密封圈与气压室侧壁紧密贴合，所述陶土板上设置有第一进出水管路。陶土板底部设置有第二进出水管路。所述岩土试样盒为环筒状结构，岩土试样盒上设置有通气孔，岩土试样盒通过通气孔与气压室连通，岩土试样盒的上下两端设置有密封圈凹槽，密封圈卡在密封圈凹槽内。本技术的有益效果：本技术的一种可缩短测试时间的土水线测量装置，本专利技术中通过改变土水特征曲线测试中试样盒的结构，利用上下同时设置陶土板的形式，使得试样中的水在空气压力作用下可以从试样的顶部和底部同时排出，缩短了试样中的排水路径和进水路径(脱湿过程排水，增湿过程进水)。通过该装置测试试样的土水特征曲线可以大大缩短测试所用试验时间，该装置的另外一个突出特点是可以根据试验的具体要求选用不同尺寸的试样盒，满足不同粒径试样的测试要求。而装置在测试大型试样土水特征曲线中的优越性更加显著。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述。图1为本技术的结构示意图，图2为本技术陶土板的结构示意图。图3为本技术陶土板底部的结构示意图。图4为本技术岩土试样盒结构示意图。具体实施方式以下将结合附图对本技术进行详细说明，如图1、2、3和4所示：本实施例的一种可缩短测试时间的土水线测量装置，其包括冲洗室1，所述冲洗室1与岩土试样盒4紧密接触，所述岩土试样盒4的上下两端设置有陶土板2，岩土试样盒4的四周设置有气压室3，冲洗室1的前后两端与体积/压力控制器5连通，气压室3上设置有空气压力控制器6。所述陶土板2为高进气值陶土板，有5bar和15bar两种规格型号，陶土板2周壁上设置有密封圈7，陶土板2通过密封圈7与气压室3内部边缘密封接触，陶土板2上设置有陶土板护环8，陶土板护环8的内侧通过密封胶与陶土板2紧密贴合，外侧通过密封圈7与气压室3侧壁紧密贴合，所述陶土板2上设置有第一进出水管路9。陶土板2底部设置有第二进出水管路10。所述岩土试样盒4为环筒状结构，岩土试样盒4上设置有通气孔11，岩土试样盒4通过通气孔11与气压室3连通，岩土试样盒4的上下两端设置有密封圈凹槽12，密封圈7卡在密封圈凹槽12内。如图1中所示：冲洗室1主要进行安装试样前的排气工作以及土水特征曲线测试过程中的排气工作，测试过程中冲洗室中始终处于饱水状态，测试中功能为排水(脱湿)和向试样中给水(增湿)；陶土板2有5bar和15bar两种规格型号，根据基质吸力测试不同阶段需要选择不同规格的陶土板；气压室3主要将预先调控好的空气压力经过气压室中的试样盒周围的通气孔作用在土样上；岩土试样盒4土样在定制的环刀中削制完成后，需要经过脱模处理放置到周围有通气孔11的特制环刀中，保证有压力的空气能够通过通气孔进入试样内部；体积/压力控制器5主要用于试验中排气以及基质吸力测试中施加适当的孔隙水压力，同时可以在测试中监测土样中的出水量，根据预定时间内出水量稳定可以认为该级压力下基质吸力达到了平衡状态；空气压力控制器6，主要将外源空气压力调整为预先设定的压力值，该控制器同时具备稳压作用。如图2中所示：陶土板2上的密封圈7，此处的密封圈7主要用于密封陶土板2外侧陶土板护环8与气压室3边缘接触带，保证该接缝处的密封性；陶土板护环8的主要作用是内侧通过密封胶与陶土板2紧密贴合，外侧通过密封圈7与气压室3侧壁紧密贴合，进而保证了陶土板2与气压室3侧壁的密封性；第一进出水管路9主要用于试验中试样的排水和进水通道。如图3中所示：陶土板2底部设置有第二进出水管路10，第二进出水管路10的设计主要为保证将陶土板2底部的空气排干净，保证测试中陶土板2底部无空气；试验中通过第二进出水管路10将陶土板底部的空气排干净，排气结束后，为保证冲洗室1处于饱水状态，可施加5-10kPa的预压力。如图4中所示：岩土试样盒4为环筒状结构，岩土试样盒4上设置有通气孔11，通气孔11是图1中气压室3与试样之间的通道，空气压力可通过该通道施加到试样上，岩土试样盒4的上下两端设置有密封圈凹槽12，密封圈7卡在密封圈凹槽12内。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可缩短测试时间的土水线测量装置，其特征在于：包括冲洗室(1)，所述冲洗室(1)与岩土试样盒(4)紧密接触，所述岩土试样盒(4)的上下两端设置有陶土板(2)，岩土试样盒(4)的四周设置有气压室(3)，冲洗室(1)的上下两端与体积/压力控制器(5)连通，气压室(3)上设置有空气压力控制器(6)。

【技术特征摘要】
1.一种可缩短测试时间的土水线测量装置，其特征在于：包括冲洗室(1)，所述冲洗室(1)与岩土试样盒(4)紧密接触，所述岩土试样盒(4)的上下两端设置有陶土板(2)，岩土试样盒(4)的四周设置有气压室(3)，冲洗室(1)的上下两端与体积/压力控制器(5)连通，气压室(3)上设置有空气压力控制器(6)。2.根据权利要求1所述的一种可缩短测试时间的土水线测量装置，其特征在于：所述陶土板(2)为高进气值陶土板，有5bar和15bar两种规格型号，陶土板(2)周壁上设置有密封圈(7)，陶土板(2)通过密封圈(7)与气压室(3)内部边缘密封接触，陶土板(2)上设置有陶土板护...

【专利技术属性】
技术研发人员：谌文武，刘伟，毕骏，孙冠平，王娟，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：新型
国别省市：甘肃,62