【技术实现步骤摘要】
土体渗流破坏和处理的演示装置及试验方法
本专利技术涉及土体渗流破坏领域，尤其涉及一种土体渗流破坏和处理的演示装置及试验方法。
技术介绍
土体是由土颗粒、孔隙水和气体所组成的三相体，土体渗透特性是土力学的一个重要研究内容。因土体渗流所引起土体颗粒流失、地面隆起、基坑坍塌、建筑物不均匀沉降等破坏现象，称为土体渗透破坏。渗透破坏常危害岸坡、基坑工程的稳定，带来较大的经济损失。常见的渗透破坏形式包括流土和管涌。流土是指土体在向上的渗透水流作用下，表层土局部范围内的土体或颗粒群发生悬浮、移动的现象。流土现象一般是突发性的，对工程危害极大，常发生在水流渗出的表层位置。管涌是指在水流渗透作用下，土中细颗粒在粗颗粒所形成的孔隙通道中移动并被带出的现象。现有技术中，中国专利ZL200710071418.1公开了一种土体渗透破坏现象演示及临界水力梯度测定仪，可用来测试无黏性土的流土及管涌现象，并测定其发生渗透破坏的临界水力梯度。中国专利ZL201510416720.0公开了一种多功能土中水运动效应教学演示装置及试验方法，可直观演示土的膨胀性、盐碱地形成过程及流土、管涌等土中水运动现象...
【技术保护点】
1.一种土体渗流破坏和处理演示装置，包括供水单元和试样演示单元，其特征在于：所述供水单元包括基座(1)、升降板(2)、支架(3)、电机(4)、控制器(6)和供水筒(7)，所述支架(3)设置在所述基座(1)上，所述升降板(2)由所述电机(4)驱动沿所述支架(3)上下滑动，所述供水筒(7)设置在所述升降板(2)上，所述电机(4)运动的信号通过电缆线(5)传送至所述控制器(6)，所述供水筒(7)上连接有出水阀门(9)；所述试样演示单元包括台垫(11)、试样筒(12)、滤网(13)、第一砂样器(14)、第二砂样器(15)以及第三砂样器(16)，试样筒(12)设置在所述台垫(11)上...
【技术特征摘要】
1.一种土体渗流破坏和处理演示装置，包括供水单元和试样演示单元，其特征在于：所述供水单元包括基座(1)、升降板(2)、支架(3)、电机(4)、控制器(6)和供水筒(7)，所述支架(3)设置在所述基座(1)上，所述升降板(2)由所述电机(4)驱动沿所述支架(3)上下滑动，所述供水筒(7)设置在所述升降板(2)上，所述电机(4)运动的信号通过电缆线(5)传送至所述控制器(6)，所述供水筒(7)上连接有出水阀门(9)；所述试样演示单元包括台垫(11)、试样筒(12)、滤网(13)、第一砂样器(14)、第二砂样器(15)以及第三砂样器(16)，试样筒(12)设置在所述台垫(11)上，所述滤网(13)设置在所述试样筒(12)的底部，所述第一砂样器(14)、第二砂样器(15)以及第三砂样器(16)依次设置，所述试样筒(12)底部连接有进水阀门(10)；所述出水阀门(9)和进水阀门(10)通过水管(18)相连通。2.根据权利要求1所述的土体渗流破坏和处理演示装置，其特征在于：所述供水单元还包括不锈钢箍(8)。3.根据权利要求1所述的土体渗流破坏和处理演示装置，其特征在于：所述试样演示单元还包括隔水板(17)，所述隔水板(17)设置在所述滤网(13)和第三砂样器(16)之间。4.根据权利要求1所述的土体渗流破坏和处理演示装置，其特征在于：所述滤网(13)包括网面和设置在网面下方的钢块。5.一种土体渗流破坏试验方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、在第一砂样器(14)、第二砂样器(15)和第三砂样器(16)内均放置级配相同的砂粒并压密；步骤2、将步骤1中放置好沙粒的第一砂样器(14)、第二砂样器(15)和第三砂样器(16)依次放入试样筒(12)内，砂样总高度为L；步骤3、依次打开进水阀门(10)和出水阀门(9)，通过控制器(6)调整供水筒(7)的位置，根据水头差与砂样总高度L的比值计算出水力梯度i，并在所述控制器(6)的显示屏上实时显示；步骤4、所述供水筒(7)达到某一高度时，砂样在渗流力作用下，土颗粒发生悬浮、移动，即为流砂现象，此时对应的水力梯度为临界水力梯度icr。6.一种土体渗流破坏处理试验方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、在第一砂样器(14)、第二砂样器(15)和第三砂样器(16)内装入粗粒径砂样压密，采用权利要求5所述的一种土体渗流破坏试验方法，计算并记录其临界水力梯度icr1；步骤2、在第一砂样器(14...
【专利技术属性】
技术研发人员：边汉亮，李豪伟，张建伟，赫中营，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：河南,41
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