本发明专利技术公开了一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置及使用方法，包括压力室设于金属底座上，压力室顶部通过橡胶垫圈连接金属顶板，金属顶板通过螺杆和六角螺母与金属底座连接，金属顶板上设有固定机构，固定机构与杆件连接，杆件通过测力计与金属网兜连接，金属网兜设有样品，金属底座上表面设有铜管圈，铜管圈的进口端与温度控制箱的出水端相连，铜管圈的出口端与温度控制箱的进水端相连，金属底座中部设有三通阀门，三通阀门一端通过排水管与水箱连接，三通阀门另一端通过注水管与水泵连接。本发明专利技术通过控制压力室的温度和压力来模拟水库蓄水后岸边坡岩土体的温度和水压力环境，测量一定的温度和水压力条件下岸坡岩土体崩解率与崩解损失率。解率与崩解损失率。解率与崩解损失率。
【技术实现步骤摘要】
一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置及使用方法
[0001]本专利技术属于岩土工程测试
，具体涉及一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置及使用方法。
技术介绍
[0002]水库蓄排水过程中库岸边坡变形体位移发展影响显著，水库初期蓄水阶段岸坡变形体的位移会突变，后期排水阶段变形体的位移亦发展，水库蓄排水长期对库岸边坡岩土体的完整性造成影响。水库蓄水阶段，水逐渐浸没库岸边坡岩土体，随着水位的增加，库岸边坡岩土体所承受的静水压力也逐渐增大；水库排水阶段，随着水位的降低，库岸边坡岩土体所承受的静水压力逐渐减小；而不同季节水体的温度不同，在水库蓄排水长期影响下，库岸边坡长期处于这种变化压力和温度环境中，在这种温压环境中岩土体尤其是软弱泥化夹层的耐崩解性有待通过试验确定，这对水库蓄排水过程中库岸边坡变形体的变形机理与风险防控具有重要的理论与实际意义。
[0003]目前，关于岩土崩解性测试的装置和方法均是在大气压下开展岩土崩解性测试，只考虑了温度的影响，未考虑到静水压力的影响，不能够反映水库蓄排水过程中的温度和静水压力条件，已有的大气压下开展的岩土崩解测试结果也不能用于解释水库蓄排水过程中库岸边坡岩土体崩解机制，这限制了库岸边坡变形体的变形机理与风险防控研究。
技术实现思路
[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置及使用方法，解决了现有技术中只考虑了温度的影响，未考虑到静水压力的影响，不能够反映水库蓄排水过程中的温度和静水压力条件的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置，包括压力室，压力室设于金属底座上，压力室顶部通过橡胶垫圈连接金属顶板，金属顶板通过螺杆和六角螺母与金属底座连接，金属顶板上设有固定机构，固定机构与杆件连接，杆件通过测力计与金属网兜连接，金属网兜设有样品，金属底座上表面设有铜管圈，铜管圈与温度控制箱相连，金属底座中部设有三通阀门，三通阀门一端通过排水管与水箱连接，三通阀门另一端通过注水管与水泵连接，金属顶板下表面设有数显温度计，数显温度计通过数据线与探头连接。
[0006]优选的，所述固定机构由支架螺杆、反力横梁组成，两个支架螺杆设于金属顶板上，反力横梁通过法兰螺母Ⅱ与两个支架螺杆连接，反力横梁中部与杆件连接。
[0007]优选的，所述金属顶板两侧设有排气孔螺栓和进气孔，进气孔通过软管连接压力控制器。
[0008]优选的，所述测力计通过金属丝与金属网兜连接，测力计通过数据线与终端连接。
[0009]优选的，所述压力控制器与空气压缩机连接，压力控制器通过数据线与终端连接。
[0010]优选的，所述金属底座与铜管圈之间设有隔热垫。
[0011]优选的，所述杆件通过法兰螺母Ⅰ与金属顶板连接。
[0012]优选的，所述铜管圈为空心导热管并螺旋设于压力室内，铜管圈的进口端通过进水孔与温度控制箱的出水端相连，铜管圈的出口端通过出水孔与温度控制箱的进水端相连。
[0013]优选的，所述压力室外壁包裹绷带，样品为立方体。
[0014]本专利技术公开了一种可控温度和压力的岩土崩解性装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0015]步骤一、制备样品放入金属网兜内；
[0016]步骤二、橡胶垫圈放入压力室顶部凹槽，确保试样水平，盖上金属顶板，套入螺杆拧紧六角螺母；
[0017]步骤三、打开压力控制器，检查压力室密封状态；
[0018]步骤四、拧出排气孔螺栓，将三通阀门拧向通进水管方向，打开水泵向压力室内注水，水面低于测力计，关闭三通阀门，拧紧排气孔螺栓；
[0019]步骤五、启动温度控制箱，待压力室内水达到指定温度，向下移动杆件，确保压力室内水完全浸没样品，拧紧法兰螺母Ⅰ，移动反力横梁与杆件接触，拧紧法兰螺母Ⅱ；
[0020]步骤六、启动压力控制器根据实际水位深度计算目标压力，根据实际水位抬升速率确定试验压力增速，终端输入目标压力和压力增速，待压力室内压力达到目标值；实时监测测力计，得到不同温度和不同压力条件下重力
‑
时间关系曲线，根据重力
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时间关系曲线计算得到某一温度和压力条件下岩土材料的崩解速率与崩解损失率。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置压力室内有测力计，测力计下挂金属网兜，金属网兜内放置测试样品；通过压力控制器连接空气压缩机，压力控制器外接终端，能实现压力室内特定的压力条件；通过压力室底部设置的导热铜管圈连接温度控制箱，能实现压力室内特定的温度条件；设置三通阀门与水箱水泵连接来实现不同水位下的测试，固定机构的设置能够使得测力计上下移动，满足压力室内样品不同水位深度下的压力测定，压力室内设有数显温度计，测量压力室内液体温度；本装置构造合理，简洁，易于实施且操作简单，精度高。
[0022]进一步地，固定机构的设定使得杆件能够上下移动，保证了压力室内的水完全浸没样品，使得测量数据准确性更高。
[0023]进一步地，测力计、压力控制器与终端连接，使得操作人员能够对实验测得的数据更加清楚，有更好的反馈性。
[0024]进一步地，裹绷带约束压力室侧向变形，在压力室上下设置两圈绷带便于在中间使用照相机拍摄压力室内部样品。立方体的样品使得测量时与水接触的各个面受到的水压一致。
[0025]进一步地，采用温度控制箱优点是能够控制压力室内水(含盐)温度范围为0
‑
30℃，实现压力室内低温水环境。铜管圈为空心导热管并螺旋设于压力室内，使得压力室内的水温能够受热均匀。
[0026]综上所述，本专利技术能够同时考虑到水压力和温度对岩土崩解性的影响，克服了以往测试岩土崩解性忽视水压力的影响，方法中考虑水压力能够直接反映库岸边坡岩土体的水压力条件，通过控制压力室的温度和压力来模拟水库蓄水后库岸边坡岩土体的温度和水
压力环境，测量一定的温度和水压力条件下岸坡岩土体崩解率与崩解损失率，通过崩解率与崩解损失率分析能够揭示温度与压力对某种岩土体崩解性的控制机制。
附图说明
[0027]图1为一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置的主视图；
[0028]图2为一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置的压力室侧视图；
[0029]图3为一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置的压力室俯视图；
[0030]图4为一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置的金属顶板外视图；
[0031]图5为一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置的金属顶板内视图；
[0032]图6为一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置的金属底座侧视图；
[0033]图7为一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置的测量系统俯视图；
[0034]图8为一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置的金属顶板侧视图；
[0035]其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置，其特征在于，包括压力室(1)，压力室(1)设于金属底座(3)上，压力室(1)顶部通过橡胶垫圈(5)连接金属顶板(4)，金属顶板(4)通过螺杆(6)和六角螺母(7)与金属底座(3)连接，金属顶板(4)上设有固定机构，固定机构与杆件(10)连接，杆件(10)通过测力计(29)与金属网兜(31)连接，金属网兜(31)设有样品(32)，金属底座(3)上表面设有铜管圈(20)，铜管圈(20)与温度控制箱(23)相连，金属底座(3)中部设有三通阀门(24)，三通阀门(24)一端通过排水管(25)与水箱(28)连接，三通阀门(24)另一端通过注水管(26)与水泵(27)连接，金属顶板(4)下表面设有数显温度计(33)，数显温度计(33)通过数据线(17)与探头(34)连接。2.根据权利要求1所述的一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置，其特征在于，所述固定机构由支架螺杆(11)、反力横梁(12)组成，两个支架螺杆(11)设于金属顶板(4)上，反力横梁(12)通过法兰螺母Ⅱ(13)与两个支架螺杆(11)连接，反力横梁(12)中部与杆件(10)连接。3.根据权利要求1所述的一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置，其特征在于，所述金属顶板(4)两侧设有排气孔螺栓(8)和进气孔(14)，进气孔(14)通过软管(15)连接压力控制器(16)。4.根据权利要求1所述的一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置，其特征在于，所述测力计(29)通过金属丝(30)与金属网兜(31)连接，测力计(29)通过数据线(17)与终端连接。5.根据权利要求3所述的一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置，其特征在于，所述压力控制器(16)与空气压缩机连接，压力控制器(16)通过数据线(17)与终端连接。6.根据权利要求1所述的一种可控温度和压力的岩土崩解性测试装置，其特征在于，所述金属底座(3)与铜管圈(20)之间设有隔热垫(18)。7.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：康孝森，黄强兵，苟玉轩，余岱金，周吉哲，陈绰裕，魏凯文，刑孙胜，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：
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