[发明专利]一种土工离心机模拟干湿循环过程的试验方法及装置

权利要求书

1.一种土工离心机模拟干湿循环过程的试验方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）选取试验材料：选择试验用土和砂石，按比例混合后置于容器中保存备用；

（2）制作土工模型：将实验材料取出，置于模型箱中，堆砌成一定形状的土工模型，土工模型的不同深度处埋设有土压力盒，土工模型上表面布置有位移传感器，土工模型底部埋设有湿度传感器；

（3）调试设备：将模型箱置于土工离心机的一个吊斗中，土工离心机的另一个吊斗中放置配重；模型箱的透明观察窗外分别设置摄像机，调整摄像机的拍摄角度使其可拍摄到土工模型；

（4）开始试验：1）将加湿烘干盖板盖设在模型箱上，设定土工离心机的运行G值和运行时间并开启土工离心机；2）循环开启加湿装置、干燥装置，通过湿度传感器实时监测土工模型的内部湿度；先开启加湿装置，当监测到的湿度达到预设的土工模型湿度时，停止加湿，同时开启干燥装置，当监测到的湿度达到预设的土工模型湿度值时，停止干燥，同时开启加湿装置，由此不断循环；3）通过测量系统，监测土工模型在循环干湿过程中的失稳情况。

2.一种土工离心机模拟干湿循环过程的试验装置，其特征在于包括有：

模型箱，所述模型箱安装在土工离心机的吊斗中，模型箱为一顶部敞开的箱体结构；

透明观察窗，所述模型箱的侧壁上设有至少一个透明观察窗，用于观察模型箱内土工模型的状态；

加湿烘干盖板，所述加湿烘干盖板的下端面可密封盖设在模型箱的顶部，加湿烘干盖板的下端面上安装有加湿装置、干燥装置，从而将模型箱中的土工模型进行加湿或者干燥；

测量系统，所述测量系统包括有土压力盒、湿度传感器、位移传感器、摄像机，分别用于采集土工模型的实时土应力、土工模型的内部实时湿度、土工模型表面的沉降量、土工模型的实时状态。

3.根据权利要求2所述的一种土工离心机模拟干湿循环过程的试验装置，其特征在于：所述加湿烘干盖板的下端面上设有隔热板。

4.根据权利要求3所述的一种土工离心机模拟干湿循环过程的试验装置，其特征在于：所述加湿装置包括有蓄水容器，蓄水容器的出水口设有电磁阀一且与加湿盘管连接，所述加湿盘管的尾部密封，加湿盘管的管壁上均匀分布有喷淋孔，每个喷淋孔上分别设有雾化喷头。

5.根据权利要求4所述的一种土工离心机模拟干湿循环过程的试验装置，其特征在于：所述干燥装置采用蒸汽干燥装置，蒸汽干燥装置包括有蒸汽盘管，蒸汽盘管的一端连接蒸汽源、另一端连接冷凝管，蒸汽源的出口设有电磁阀二。

6.根据权利要求5所述的一种土工离心机模拟干湿循环过程的试验装置，其特征在于：所述加湿盘管、蒸汽盘管交叉布置在隔热板的下端面上。

7.根据权利要求5所述的一种土工离心机模拟干湿循环过程的试验装置，其特征在于：所述土压力盒、湿度传感器、位移传感器、摄像机的信号输出端分别与信息处理单元的信号输入端连接，信息处理单元的信号输出端与加湿装置、干燥装置的电磁阀一、电磁阀二控制连接。