[实用新型]一种荷载作用下土体三向浸水的干湿循环试验装置

说明书

本实用新型公开了一种荷载作用下土体三向浸水的干湿循环试验装置，包括有增湿机构、干燥机构、称重机构、加压机构、测量机构、试验筒机构；称重机构的承重板上放置有加压机构，加压机构的底座上放置增湿机构的浸泡箱，浸泡箱内放置试验筒机构，加压机构中的加压杆位于试验筒机构顶部的公板上，测量机构分别通过百分表支杆和夹持装置固定位于试验筒机构的母板和加压机构的加压杠杆上，在加压机构上方设置有干燥机构。该装置在土体三向浸水、土体干湿循环过程中实现土体浸水与荷载共同作用、上覆荷载可根据路基填筑层位不同所受上覆压力而定，并可考虑路面结构层和车辆荷载的重量、干湿循环过程中可不卸除上覆荷载实时监测土体含水率，实现与现场相一致的工况。

技术领域

本实用新型涉及一种土体干湿循环试验装置，特别是一种荷载作用下土体三向浸水的干湿循环试验装置。

背景技术

红黏土在干旱季节失水收缩，雨季又吸水饱和膨胀，这样往复的作用将导致红黏土体结构的变化，土的强度逐渐降低，最终引起构筑物的破坏。但无论是强度降低还是变形加大，构筑物失稳破坏归根到底是填料力学指标的变化，长期的干湿循环作用使得红黏土力学特性降低。当前模拟干湿循环作用都是先把试样制作完成后，脱离受力状态进行预先干湿到一定的循环次数，然后再施加荷载。该方法显然没有把荷载和干湿循环作用同步考虑，夸大了干湿循环作用对红黏土的影响，与实际情况有很大的差异。其次，《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)规定CBR试验在泡水和贯入过程中需在试样顶部加荷载板，目的是模拟该材料层受到路面结构重量产生的竖向力，并规定上覆荷载为50N(2.7kPa)，但规范对填料CBR的取值标准则按路堤土填筑的部位划分，填筑层位不同所受上覆压力也不同。因此，为了模拟填料的真实工作状态，试件泡水时有必要考虑路基不同部位实际所受工作压力。第三，规程规定试件泡水时水面应保持在试件顶面以上约 25mm，击实筒四周是封闭的，水分只能从上部的多孔板渗透，这与路基实际渗水状态并不吻合，土体实际渗水方式为三向(顶面、底面和侧面)浸水。为此，浸水方式改变为侧向浸水。最后，规程规定CBR 试件成型后应泡水4昼夜来模拟材料在使用过程中处于最不利的状态上覆压力，这是一种比较保守的方法，导致含水率偏大，与实际不符，从而导致部分CBR值合格的路基填料被误判定为不合格而废弃或掺石灰水泥处理等，浪费资源的同时也增加了成本。为获得符合实际工程的试验参数和指标，提出一种荷载作用下土体三向浸水的干湿循环试验装置及方法是很有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种荷载作用下土体三向浸水的干湿循环试验装置。该装置在土体三向浸水、土体干湿循环过程中实现土体浸水与荷载共同作用、上覆荷载可根据路基填筑层位不同所受上覆压力而定，并可考虑路面结构层和车辆荷载的重量、干湿循环过程中可不卸除上覆荷载实时监测土体含水率，实现与现场相一致的工况。

本实用新型的技术方案：一种荷载作用下土体三向浸水的干湿循环试验装置，包括有增湿机构、干燥机构、称重机构、加压机构、测量机构、试验筒机构和防止回弹机构；称重机构的承重板上放置有加压机构，加压机构的底座上放置增湿机构的浸泡箱，浸泡箱内放置试验筒机构，加压机构中的加压杆位于试验筒机构顶部的公板上，测量机构分别通过百分表支杆和夹持装置固定位于试验筒机构的母板和加压机构的加压杠杆上，在加压机构上方设置有干燥机构。

前述的荷载作用下土体三向浸水的干湿循环试验装置，所述试验筒机构包括有位于浸泡箱中的多孔底板，多孔底板上放置有改装试筒，改装试筒内用于装入试样，试样顶部设有母板，母板上放置垫板，垫板上放置公板，公板底部穿过母板后与母板组成一块完整的加荷面，多孔底板和母板之间经拉杆进行连接，拉杆顶部设有螺母，多孔底板、改装试筒和母板上均密布有渗水孔。

前述的荷载作用下土体三向浸水的干湿循环试验装置，所述垫板间隔地设置在母板的渗水孔之间。

前述的荷载作用下土体三向浸水的干湿循环试验装置，所述增湿机构包括有水泵，水泵一端的水管伸入至蓄水箱中，另外一端的水管伸入至浸泡箱中。