一种用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置，所述用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置包括用于盛放待研究土壤的刚性容器，所述刚性容器的顶部敞开，所述刚性容器的底部设置有排水孔，所述多功能装置还包括多个水分传感器、多个土压力盒、多个土壤水势传感器以及多个水压力传感器，所述多功能装置还包括降雨模拟系统，所述降雨模拟系统包括雨水收集设备以及连接于所述雨水收集设备的输送管道，所述输送管道连接至位于所述刚性容器的顶部上方的雨水喷洒头，所述多功能装置还包括总控单元。该用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置旨在解决现有技术中的根土复合膨胀土性质研究时不能很好地与实际情况吻合的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置
本技术涉及岩土测试
，尤其涉及一种用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置。
技术介绍
膨胀土被称为裂隙土，吸水容易膨胀，失水容易收缩，严重影响工程稳定性。有关处置膨胀土病害的研究越来越多，近年来，由于生态护坡技术的发展越来越广泛，考虑植被根系的加筋作用来治理膨胀土得到初步的应用，并取得了良好效果。然而相关的理论基础并不多见，并且多见于室内研究，常见的做法是直接往膨胀土内添加根系制作根土复合土即重塑土，而添加的根系并不能很好的反映实际根系，导致研究成果不能很好地与实际情况吻合。膨胀特性、渗透性是膨胀土的重要性质，需要研究根系对膨胀土相关性质的影响，以便更好的指导柔性材料处置膨胀土病害。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题基于此，本技术提出了一种用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置，该用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置旨在解决现有技术中的根土复合膨胀土性质研究时不能很好地与实际情况吻合的技术问题。(二)技术方案为解决上述技术问题，本技术提出了一种用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置，其中，所述用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置包括用于盛放待研究土壤的刚性容器，所述刚性容器的顶部敞开，所述刚性容器的底部设置有排水孔，所述多功能装置还包括多个水分传感器、多个土压力盒、多个土壤水势传感器以及多个水压力传感器，所述多个水分传感器从上至下依次设置在所述刚性容器内侧壁面上，所述多个土压力盒从上至下依次设置在所述刚性容器内侧壁面上，所述多个土壤水势传感器从上至下依次设置在所述刚性容器内侧壁面上，所述多个水压力传感器从上至下依次设置在所述刚性容器内侧壁面上，所述多功能装置还包括降雨模拟系统，所述降雨模拟系统包括雨水收集设备以及连接于所述雨水收集设备的输送管道，所述输送管道连接至位于所述刚性容器的顶部上方的雨水喷洒头，所述多功能装置还包括总控单元，所述总控单元分别与所述多个水分传感器、多个土压力盒、多个土壤水势传感器、多个水压力传感器以及所述降雨模拟系统的控制单元信号连接。优选地，所述多功能装置还包括称重设备，所述刚性容器置于所述称重设备上。优选地，所述称重设备的上部具有凹槽，所述刚性容器的底部嵌装在所述凹槽中。优选地，所述多功能装置还包括设置于所述刚性容器的底部的上侧的透水石。优选地，所述降雨模拟系统的控制单元包括设置在所述输送管道上的流量计，所述流量计于所述总控单元信号连接。优选地，所述刚性容器为多边形容器，所述多边形容器的每一条边的内壁面上设置有所述水分传感器、土压力盒、土壤水势传感器以及水压力传感器。(三)有益效果本技术与现有技术对比，本技术的有益效果包括：第一，由于该用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置包括降雨模拟系统，且设置了多种监测(检测)设备，例如水分传感器、土压力盒、土壤水势传感器以及水压力传感器，所以本多功能装置可以研究不同降雨强度下，不同土层的膨胀力、含水率、空隙水压、基质吸力等参数，真实还原根土复合膨胀土的实际情况；第二，本装置结构简单，操作方便，功能多样；第三，本装置可以研究其他植被对不同土质(黏土、粉土、砂土)的影响；四，本装置可以研究植被对膨胀土水份蒸发量的影响。第五，本装置可以研究植被对不同物理性质(含水率、压实度)土的影响。本技术的其它有益效果将在下文的具体实施方式中一一说明。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本技术进行任何限制，在附图中：图1为本技术实施方式的用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置的示意简图。附图标记说明：1、刚性容器，2、水分传感器，3、土压力盒，4、透水石，5、称重设备，6、雨水收集设备，7、输送管道，8、雨水喷洒头，9、流量计。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施的限制。参见图1，本技术提供一种用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置，用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置包括用于盛放待研究土壤的刚性容器1，刚性容器的顶部敞开，刚性容器1的底部设置有排水孔，多功能装置还包括多个水分传感器2、多个土压力盒3、多个土壤水势传感器以及多个水压力传感器，多个水分传感器2从上至下依次设置在刚性容器1内侧壁面上，多个土压力盒3从上至下依次设置在刚性容器1内侧壁面上，多个土壤水势传感器从上至下依次设置在刚性容器1内侧壁面上，多个水压力传感器从上至下依次设置在刚性容器1内侧壁面上，多功能装置还包括降雨模拟系统，降雨模拟系统包括雨水收集设备6以及连接于雨水收集设备6(例如包括雨水收集桶)的输送管道7，输送管道7连接至位于刚性容器的顶部上方的雨水喷洒头8，多功能装置还包括总控单元，总控单元分别与多个水分传感器2、多个土压力盒3、多个土壤水势传感器、多个水压力传感器以及降雨模拟系统的控制单元信号连接。部分部件未图示(例如水压力传感器、降雨模拟系统的控制单元等)，但容易理解。根据本技术的优选实施方式，多功能装置还包括称重设备5，该称重设备5可以是各种适当的机械称或电子称等，刚性容器1置于称重设备5上，方便实时观察测试土壤的重量。进一步优选地，称重设备5的上部具有凹槽，刚性容器1的底部嵌装在凹槽中，这样可以使得刚性容器1放置得更加稳固。此外，多功能装置还包括设置于刚性容器1的底部的上侧的透水石4，水分穿过透水石4可以从刚性容器1的底部排水孔排出，并收集于计量器皿内，如量筒、烧杯等。根据本技术的具体实施方式，降雨模拟系统的控制单元包括设置在输送管道7上的流量计9，流量计9与总控单元信号连接，方便实时控制降雨模拟系统的模拟降雨量。根据本技术的优选实施方式，刚性容器1为多边形容器，多边形容器的每一条边的内壁面上设置有水分传感器2、土压力盒3、土壤水势传感器以及水压力传感器。刚性容器1的材质可以是兼具轻量化、高强度和防水能力的材质，例如钢化玻璃、不锈钢等等，当然，刚性容器1的形状和材质并不限于此。下面结合上述对本技术的用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置的结构描述，来介绍该多功能装置的使用方法，该方法包括如下步骤：(1)监测仪器(包括水分传感器2、土压力盒3、土壤水势传感器以及水压力传感器等)的安装及校核；(2)将配置好的土壤加入刚性容器1中；(3)在土壤中种植植被；(4)调节流量计9，模拟降雨过程；(5)收集数据；(6)数据分析整理。具体来说，步骤(2)中的土，按照实验要求，配置成一定含水率、一定压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置，其特征在于，所述用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置包括用于盛放待研究土壤的刚性容器，所述刚性容器的顶部敞开，所述刚性容器的底部设置有排水孔，所述多功能装置还包括多个水分传感器、多个土压力盒、多个土壤水势传感器以及多个水压力传感器，所述多个水分传感器从上至下依次设置在所述刚性容器内侧壁面上，所述多个土压力盒从上至下依次设置在所述刚性容器内侧壁面上，所述多个土壤水势传感器从上至下依次设置在所述刚性容器内侧壁面上，所述多个水压力传感器从上至下依次设置在所述刚性容器内侧壁面上，所述多功能装置还包括降雨模拟系统，所述降雨模拟系统包括雨水收集设备以及连接于所述雨水收集设备的输送管道，所述输送管道连接至位于所述刚性容器的顶部上方的雨水喷洒头，所述多功能装置还包括总控单元，所述总控单元分别与所述多个水分传感器、多个土压力盒、多个土壤水势传感器、多个水压力传感器以及所述降雨模拟系统的控制单元信号连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置，其特征在于，所述用于研究根土复合膨胀土性质的多功能装置包括用于盛放待研究土壤的刚性容器，所述刚性容器的顶部敞开，所述刚性容器的底部设置有排水孔，所述多功能装置还包括多个水分传感器、多个土压力盒、多个土壤水势传感器以及多个水压力传感器，所述多个水分传感器从上至下依次设置在所述刚性容器内侧壁面上，所述多个土压力盒从上至下依次设置在所述刚性容器内侧壁面上，所述多个土壤水势传感器从上至下依次设置在所述刚性容器内侧壁面上，所述多个水压力传感器从上至下依次设置在所述刚性容器内侧壁面上，所述多功能装置还包括降雨模拟系统，所述降雨模拟系统包括雨水收集设备以及连接于所述雨水收集设备的输送管道，所述输送管道连接至位于所述刚性容器的顶部上方的雨水喷洒头，所述多功能装置还包括总控单元，所述总控单元分别与所述多个水分传感器、多个土压力盒、多个土壤水势传感器、多个水压力传感器以及所述降雨模拟系统的控制单元信号连接。


2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李义方，李昊洋，
申请(专利权)人：湖南弘裕洋项目管理有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43