[发明专利]一种模拟路基土体干湿循环和冻融循环的试验装置

说明书

本发明公开了一种模拟路基土体干湿循环和冻融循环的试验装置，其包括试验筒主体；在试验筒主体内沿每个检测通道分别密封穿设有温湿度传感器，温湿度传感器与数据采集仪的输入端电连接；外排通道内固定有通道过滤件；在龙门架的横梁的底面固定有液压千斤顶。优点：液压千斤顶对试验筒主体内的土样进行压实；进行干湿循环试验时，低温恒温槽对土样烘干处理，移除低温恒温槽并向温度控制层注入水，重复进行，完成干湿循环试验；进行冻融循环试验时，低温恒温槽对土样重复循环进行降温冷冻和加热融化；在干湿循环和冻融循环试验过程中，通过温湿度传感器监测的数据实时反馈到数据采集仪上，本发明操作简单，省时省力，投入成本低。

技术领域：

本发明涉及模拟路基干湿和冻融现象的设备技术领域，特别涉及一种模拟路基土体干湿循环和冻融循环的试验装置。

背景技术：

道路路基在使用过程中，不仅受到车辆荷载重复作用，还受到外部环境因素的综合作用，其内部含水率存在季节性重复变化，研究表明，路基土体在干湿循环作用下，在反复的冻结和融化作用下，路基中水分迁移现象明显，水分迁移会改变路基土的非饱和状态，使土体强度下降，路基稳定性降低，严重影响着道路的使用性能和使用寿命。

为了研究对路基土体干湿循环作用后及对路基土体冻融循环作用后，路基土体物理力学特性的变化规律，通常需要进行模拟路基土体的干湿循环试验和冻融循环试验，以便于为路基工程的建设提供理论依据；目前对路基土体干湿循环作用和冻融循环作用的研究主要集中于室内足尺试验，即利用路基的土样在室内修筑大型试验路基，再模拟进行干湿循环试验和冻融循环试验，以采集相关数据；但是室内足尺试验的整个完成过程繁琐且工作量大，费时费力，而且需要投入的成本高。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种试验过程省时省力且有利于降低投入成本的模拟路基土体干湿循环和冻融循环的试验装置。

本发明由如下技术方案实施：一种模拟路基土体干湿循环和冻融循环的试验装置，其包括工作平台、试验筒主体、数据采集仪、低温恒温槽和龙门架；所述工作平台的顶面通过锁紧件竖直固定有开口朝上设置的所述试验筒主体，所述试验筒主体内由下至上依次设有反滤层、试验层和温度控制层；所述反滤层的底部设有与所述试验筒主体连通的底部通道，所述试验层的侧壁沿纵向等间距分别设有若干个与所述试验筒主体连通的外排通道、及设有若干个与所述试验筒主体连通的检测通道；在所述试验筒主体内沿每个所述检测通道分别密封穿设有温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述数据采集仪的输入端电连接；所述外排通道内固定有通道过滤件，所述底部通道上和每个所述外排通道上均设有关断装置；在所述龙门架的横梁的底面固定有液压千斤顶，所述液压千斤顶的伸缩端活动置于所述试验层内，所述低温恒温槽的温度输出端活动置于所述温度控制层内。

进一步地，所述锁紧件包括半圆弧形的活动扣合件和半圆弧形的固定扣合件；所述固定扣合件的底面与所述工作平台固定连接，所述活动扣合件一端和所述固定扣合件的一端相互铰接，所述活动扣合件另一端和所述固定扣合件的另一端通过螺栓固定连接，所述活动扣合件和所述固定扣合件相互扣合于所述试验筒主体的外壁；所述活动扣合件的底部设有豁口，所述底部通道置于所述豁口内。

进一步地，所述反滤层包括填充的砂卵石和铺设于所述砂卵石上的筒底过滤件，所述筒底过滤件置于所述底部通道的上方。

进一步地，所述试验筒主体的顶部开口处可拆卸密封连接有开口朝上设置的滤筒，所述滤筒的底板上开设有与所述试验筒主体连通的通流口，在所述滤筒内的底板上铺设有筒顶过滤件，在所述筒顶过滤件上方的所述滤筒内填充有砂卵石。

进一步地，在所述试验筒主体的顶部开口端面上同轴固定有环形卡接板，所述滤筒的侧壁底面开设有滑动密封套设于所述环形卡接板内的插接槽。

进一步地，所述试验筒主体由透明材质制作而成。

进一步地，所述试验筒主体由有机玻璃制作而成。