[发明专利]湿度和渗透吸力控制的非饱和土综合试验仪

权利要求书

1.一种吸力控制的非饱和土综合试验仪，包括：

吸力控制部分；和

力学加载部分，

其特征在于：所述吸力控制的非饱和土综合试验仪确定单个土样的至少四种土体特性。

2.根据权利要求1所述的吸力控制的非饱和土综合试验仪，其特征在于所述至少四种特性包括剪切强度。

3.根据权利要求1所述的吸力控制的非饱和土综合试验仪，其特征在于所述至少四种特性包括应力相关土水特征曲线。

4.根据权利要求1所述的吸力控制的非饱和土综合试验仪，其特征在于所述至少四种特性包括固结特征。

5.根据权利要求1所述的吸力控制的非饱和土综合试验仪，其特征在于所述至少四种特性包括体变特征。

6.根据权利要求1所述的吸力控制的非饱和土综合试验仪，其特征在于所述吸力控制部分可在从0kPa到1000MPa的吸力范围中操作以控制所述土样的吸力。

7.根据权利要求1所述的吸力控制的非饱和土综合试验仪，其特征在于所述吸力控制部分包括：

轴平移组件，其可在小于大约500kPa的吸力范围内操作以控制所述土样的吸力；

渗透控制组件，其可在从大约500kPa到大约10MPa的吸力范围内操作以控制所述土样的吸力；

相对湿度控制组件，其可在高于大约10MPa的吸力范围内操作以控制所述土样的吸力。

8.根据权利要求1所述的非饱和土综合试验仪，其特征在于所述力学加载部分包括：

水平加载组件，以及用于测量土体在加载条件下水平方向变形的水平位移组件；和

竖直加载系统，以及用于测量土体在加载条件下竖直方向变形的竖直位移组件。

9.根据权利要求1所述的非饱和土综合试验仪，其特征在于所述土样为非饱和土样。

10.一种非饱和土实验方法，包括：

在单个设备上确定单一土样的第一特性；

在所述单个设备上确定所述单一土样的第二特性；

在所述单个设备上确定所述单一土样的第三特性；以及

在所述单个设备上确定所述单一土样的第四特性。

11.根据权利要求10所述的非饱和土实验方法，进一步包括在所述单个设备上控制所述土样的吸力在0和大约1000MPa之间。

12.根据权利要求11所述的非饱和土实验方法，进一步包括根据轴平移技术在所述单个设备上控制所述土样的吸力在小于大约500kPa。

13.根据权利要求11所述的非饱和土实验方法，进一步包括根据渗透技术在所述单个设备上控制所述土样的吸力在大约500kPa和大约10MPa之间。

14.根据权利要求13所述的非饱和土实验方法，其特征在于所述渗透技术进一步包括采用聚氧乙烯(PEG)溶液或其等价物产生500kPa和10MPa之间的吸力。

15.根据权利要求11所述的非饱和土实验方法，进一步包括根据湿度控制技术在所述单个设备上控制所述土样的吸力在大于大约10MPa。

16.根据权利要求11所述的非饱和土实验方法，进一步包括结合用于小于大约500kPa的吸力的轴平移技术、用于在大约500kPa和10MPa之间的吸力的渗透技术、以及用于大于大约10MPa的吸力的湿度控制技术。

17.根据权利要求10所述的非饱和土实验方法，进一步包括控制土样竖直方向的应力并测量竖直方向的位移。

18.根据权利要求10所述的非饱和土实验方法，进一步包括控制土样水平方向的应力并测量水平方向的位移。

19.根据权利要求10所述的非饱和土实验方法，进一步包括将扩散而聚集的气泡从所述设备冲刷走。

20.一种吸力控制的非饱和土综合试验仪，包括：

用于控制土样在从0到1000MPa的吸力的工具；

用于实现多种应力加载条件的工具；以及

用于将扩散的气泡从所述吸力控制的非饱和土综合试验仪冲刷走的工具。