【技术实现步骤摘要】
一种测定非饱和土土水特征曲线的试验装置及方法
[0001]本专利技术涉及土水特征曲线测量
，特别涉及一种测定非饱和土土水特征曲线的试验装置及方法。
技术介绍
[0002]在自然状态下，气候的变化如降雨入渗和蒸发作用等使土体经历过多次干湿循环作用，对非饱和土的水力
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力学性质有着显著的影响，干湿循环作用引起的岩土工程灾害问题日益严重，造成巨大的生命财产损失。近些年来，针对干湿循环作用对非饱和土水力
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力学性质的影响引起了大家特别的重视。
[0003]土水特征曲线(SWCC)被定义为基质吸力随重量含水量(或饱和度，体积含水率)变化的关系曲线，是非饱和土最重要的本构关系之一。它反映了土体在基质吸力作用下的持水能力，可以用于预测非饱和土渗透系数、变形模量及强度等重要参数，因此在非饱和土力学中有着非常重要的意义。目前实验测定非饱和土土水特征曲线的常见方法有简易蒸发法、压力板法、滤纸法和盐溶液法等，其中简易蒸发法仅使土样表面水分蒸发，导致土样内部含水量和基质吸力分布极不均匀，该方法只能得...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种测定非饱和土土水特征曲线的试验装置，其特征在于，包括圆柱箱、微波加热系统、喷雾加湿系统、蒸发量测试系统、吸力量测系统、天平量测系统和旋转控制系统，所述圆柱箱内安装有吸力量测系统，所述吸力量测系统底部连接有天平量测系统，所述天平量测系统底部连接有旋转控制系统；所述圆柱箱内部与喷雾加湿系统、蒸发量测试系统、微波加热系统连通。2.如权利要求1所述的一种测定非饱和土土水特征曲线的试验装置，其特征在于，所述圆柱箱由双层真空玻璃与钢架拼接而成，分为上下两部分，所述上下两部分采用法兰圈连接；所述圆柱箱底部设有内、外环形开孔，且所述内、外环形开孔两侧分别设置有内滑轨和外滑轨；所述圆柱箱底部中心设有中心孔，所述中心孔处设有滚珠轴承。3.如权利要求2所述的一种测定非饱和土土水特征曲线的试验装置，其特征在于，所述内、外环形开孔内分别嵌入有内活塞套和外活塞套，所述内活塞套和外活塞套上分别固定有内密封套、外密封套，所述内密封套、外密封套分别与内滑轨、外滑轨咬合。4.如权利要求3所述的一种测定非饱和土土水特征曲线的试验装置，其特征在于，所述旋转控制系统包括电动机，所述电动机连接传动杆，所述传动杆上端连接转轴，所述转轴与圆柱箱底部的滚珠轴承焊接，且转轴与圆柱箱底部的滚珠轴承焊接处的两端用T形密封圈密封；所述传动轴上设置有转盘一和转盘二，所述转盘一在圆柱箱外部，所述转盘二在圆柱箱内部。5.如权利要求4所述的一种测定非饱和土土水特征曲线的试验装置，其特征在于，所述天平测量系统包括天平底座，所述天平底座和转盘一通过螺栓固定，所述天平底座的上方连接托盘支撑杆，所述托盘支撑杆穿过环形开孔和转盘二进入圆柱箱内部与天平托盘连接。6.如权利要求5所述的一种测定非饱和土土水特征曲线的试验装置，其特征在于，所述吸力量测系统包括张力计底座，所述张力计底座下端通过螺栓穿过天平托盘与转盘二固定；所述张力计底座的内部通过O型密封圈一固定有高量程张力计；所述张力计底座两侧设置有尾翼二，所述尾翼二通过螺栓固定有薄壁钢环，所述薄壁钢环的上端通过螺栓固定有尾翼一，所述尾翼一为环刀上的尾翼。7.如权利要求5所述的一种测定非饱和土土水特征曲线的试验装置，其特征在于，所述T型密封圈为聚四氟乙烯塑料材质；所述托盘支撑杆与环形开孔之间通过向空隙内注入润滑油进行内密封。8.如权利要求1所述的一种测定非饱和土土水特征曲线的试验装置，其特征在于，所述微波加热系统包括电磁波发生器、电磁波发射器、传输电缆、温控箱和温度计，所述电磁波发射器连通圆柱箱内部，并通过传输电缆与电磁波发生器电连接；所述温度计的测量端插入圆柱箱内部，显示端在圆柱箱外部；所述喷雾加湿系统包括超声波发生器、储水箱、蒸汽导管，所述超声波发生器固定于储水箱内，所述储水箱和圆柱箱通过蒸汽导管连通，所述蒸汽导管上设有蒸汽阀门和流量计；所述蒸发量测系统包括通风管，所述通风管左端连通圆柱箱底部，右端连通圆柱箱上部；所述通风管内部设置有天平二，所述天平二上放置有干燥剂；所述通风管上设有鼓风机，并且左、右两端分别设置有左阀门和右阀门。9.一种测定非饱和土土水特征曲线的试验装置的实验方法，包括如下步骤：S1：安装试验装置，检查气密性；
S2：制备土样阶段：按照预定干密度称取一定质量土样，制备环刀样，记录干土样质量m
...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓波，杨明辉，徐瑶，李怡平，彭成，樊军伟，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：
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