一种温控式高吸力非饱和土三轴试验系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，包括多功能三轴压力室、恒温水浴循环系统、温控式高吸力平衡装置和压力加载装置；所述多功能三轴压力室为双层压力室，包括外压力室、内压力室以及内压力室壁内的恒温水浴循环螺旋通道；所述恒温水浴循环系统包括加热水浴循环器、恒温水浴循环螺旋通道、多联密封水槽；所述温控式高吸力平衡装置包括多联密封水槽、高吸力平衡凹槽、凹槽密封盖、带孔托盘、盐溶液和数显温度计；所述压力加载装置包括气压控制器、一号体积/压力传感器和二号体积/压力传感器。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，可进行多种类型试验，如非饱和土的土水特性试验、三轴剪切试验。三轴剪切试验。三轴剪切试验。

【技术实现步骤摘要】
一种温控式高吸力非饱和土三轴试验系统及方法


[0001]本专利技术涉及岩土工程领域的土工试验技术，尤其涉及一种温控式高吸力范围非饱和土三轴试验系统及方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着高放核废料处置和地下电缆埋设等工程建设的发展，使得温度对非饱和土工程特性的影响研究逐渐被关注。在高放核废料处置工程中，作为缓冲或回填材料的非饱和膨润土是一种有效的屏障，会受到核废料释放热量的影响；地下电缆埋设工程中，由于电缆长时间发热，导致周边的非饱和土长期受到高温的影响。此外，在地热能源开发、路基路面工程以及石油开发开采工程中，温度对非饱和土水力
‑
力学特性的影响也是不可忽略的。因此，研究温度对非饱和土水力
‑
力学特性的影响是很有意义的。
[0003]非饱和土的水力
‑
力学特性主要包括土水和强度等特性，土水特性通常利用轴平移技术和饱和盐溶液蒸汽平衡技术量测，强度特性可通过三轴剪切试验量测。
[0004]现有的温控式非饱和土三轴仪通常通过在压力室外部加热电阻丝的方式进行温度控制，这种控温方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，其特征在于：包括多功能三轴压力室、恒温水浴循环系统、温控式高吸力平衡装置和压力加载装置；所述多功能三轴压力室为双层压力室，包括外压力室(1)、内压力室(3)以及内压力室壁(4)内的恒温水浴循环螺旋通道(5)；外压力室(1)位于内压力室(3)的外侧，两者通过内压力室壁(4)隔开；内压力室(3)内设有轴向加载杆(7)、内置温度传感器(8)、内置力传感器(9)、顶帽(10)、透水石(11)、试样(12)、陶土板(13)和孔隙气压管(16)；所述恒温水浴循环系统包括加热水浴循环器(25)、恒温水浴循环螺旋通道(5)、多联密封水槽(30)以及用于水浴循环的管道；加热水浴循环器(25)通过循环管道连接恒温水浴循环螺旋通道(5)，加热水浴循环器(25)通过循环管道连接多联密封水槽(30)；所述温控式高吸力平衡装置包括多联密封水槽(30)、高吸力平衡凹槽(31)、凹槽密封盖(32)、带孔托盘(33)、盐溶液(34)和数显温度计(35)；多联密封水槽(30)中设置有若干个高吸力平衡凹槽(31)，每个高吸力平衡凹槽(31)上部设有凹槽密封盖(32)，高吸力平衡凹槽(31)底部放置饱和的盐溶液(34)，高吸力平衡凹槽(31)中部设有带孔托盘(33)，试样放在带孔托盘(33)的上方；所述压力加载装置包括气压控制器(21)、一号体积/压力传感器(22)和二号体积/压力传感器(23)；气压控制器(21)分别通过孔隙气压管(16)和外压力室气压管(20)分别连接至试样(12)顶部和外压力室(1)内，一号体积/压力传感器(22)通过内压力室注水加压管(18)连接至内压力室(3)，二号体积/压力传感器(23)通过试样排水管(17)连接至试样(12)底部。2.根据权利要求1所述的温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，其特征在于：外压力室(1)下方右侧连接有外压力室注水管(19)，外压力室(1)上方左侧设有密封螺栓(6)，外压力室(1)上方右侧外接外压力室气压管(20)。3.根据权利要求1所述的温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，其特征在于：恒温水浴循环螺旋通道(5)上方右侧的恒温水浴进水口连接进水管(26)，恒温水浴循环螺旋通道(5)下方左侧的恒温水浴出水口连接出水管(27)。4.根据权利要求1所述的温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，其特征在于：轴向加载杆(7)设置在内压力室(3)内上部，内置力传感器(9)设置在轴向加载杆(7)上；顶帽(10)上方连接孔隙气压管(16)，顶帽(10)下方内嵌透水石(11)，透水石(11)下方为试样(12)，试样(12)下方设置陶土板(13)。5.根据权利要求1所述的温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，其特征在于：多功能三轴压力室的顶盖通过压力室固定杆(15)固定于底座(14)上方。6.根据权利要求1所述的温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，其特征在于：加热水浴循环器(25)通过恒温水浴循环通道进水管(26)和恒温水浴循环通道出水管(27)连接恒温水浴循环螺旋通道(5)，加热水浴循环器(25)通过多联密封水槽循环进水管(28)和多联密封水槽循环出水管(29)连接多联密封水槽(30)。7.根据权利要求1所述的温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，其特征在于：还包括电脑控制系统(24)，内置力传感器(8)、内置温度传感器(9)、底座(14)中的位移传感器、气压控制器(21)、一号体积/压力控制器(22)和二号体积/压力控制器(23)均连接至电脑控制系统(24)。
8.一种如权利要求1所述的温控式高吸力非饱和土三轴试验系统的非饱和土体变及排水量的量测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、排除三轴仪器所有管道内部的空气；S2、在内压力室(3)中装入标定的试样(12)，将内压力室(3)注满水，拧紧密封螺栓，并将一号体积/压力控制器(22)和二号体积/压力控制器(23)的体积读数清零；S3、根据不同的试验应力路径，利用压力加载装置进行加压，其中外压力室(1)中围压利用气压控制器(21)加载，内压力室(3)内围压利用一号体积/压力压力控制器(22)加载；S4、加载稳定后，读取一号体积/...

【专利技术属性】
技术研发人员：高游，李泽，熊勇林，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：