[发明专利]一种测试变角度条件下渗透破坏规律的装置及试验方法

摘要

一种测试变角度条件下渗透破坏规律的装置及试验方法。所述装置包括试样装载系统、前支架、后支架、上游水头施加系统、测压系统和固液分离称量系统。通过室内模型试验进行土体渗流试验，根据不同的渗流方向条件下土体的管涌规律与破坏规律，测定在管涌过程中渗流方向对土体相变临界条件、相变速率的影响以及对土体变形规律的影响。

主权项

一种测试变角度条件下渗透破坏规律的装置，其特征在于:包括试样装载系统、前支架(2)、后支架(3)、上游水头施加系统(4)、测压系统(5)和固液分离称量系统。所述试样装载系统包括所述有机玻璃套筒(101)、顶板(1011)、上隔板(1012)、下隔板(1013)、底板(1014)、气缸(102)、下缓冲区(B)、试样筒(104)和上缓冲区(A)；所述试样筒(104)、下缓冲区(B)、上缓冲区(A)和气缸(102)位于有机玻璃套筒(101)内部；所述有机玻璃套筒(101)的两端采用顶板(1011)和底板(1014)封堵；所述上缓冲区(A)包括一个空心圆柱II(105)；所述空心圆柱II(105)一端敞口、一端封闭；所述空心圆柱II(105)的封闭端与顶板(1011)接触；所述空心圆柱II(105)的敞口端面向试样筒(104)；所述下缓冲区(B)包括一个空心圆柱I(103)；所述空心圆柱I(103)一端敞口、另一端为多孔板；所述空心圆柱I(103)的敞口端面向试样筒(104)；试验时，所述试样筒(104)内部的试样区(1041)装入试样；所述空心圆柱I(103)和空心圆柱II(105)内部填充卵砾石；试样的两端均与卵砾石接触；所述隔板I(1012)固定在试样筒(104)和气缸(102)之间；所述气缸(102)的固定端与底板(1014)接触；所述气缸(102)的伸缩端连接传动轴(1021)；所述传动轴(1021)穿过隔板I(1012)中央的通孔后，连接铝块(1022)；所述铝块(1022)与空心圆柱II(105)的多孔板接触；所述前支架(2)和后支架(3)分别位于试样装载系统的两侧；所述前支架(2)包括底座I(201)和立柱I(202)；所述立柱I(202)的下端固定在底座I(201)的上表面；所述立柱I(202)上开有滑槽(2021)；所述后支架(3)包括底座II(301)和立柱II(302)；所述立柱II(302)的的下端固定在底座II(301)的上表面；所述顶板(1011)和底板(1014)上均具有销孔；通过锁紧销I(2031)，将顶板(1011)上的销孔和滑槽(2021)连接；通过锁紧销II(2021)，将底板(1014)上的销孔和立柱II(302)上的销孔连接；所述上游水头施加系统(4)包括水箱(401)和管道I(402)；所述管道I(402)一端连接在水箱(401)的底部、另一端穿入有机玻璃套筒(101)并连接套管I(106)；所述套管I(106)穿过隔板I(1012)；所述测压系统(5)包括若干根测压管；这些测压管的一端均从有机玻璃套筒(101)的外部,且测压管外侧包有一层过水透砂网，穿入到试样区(1041)中；所述固液分离称量系统包括外桶(601)、集砂桶(602)、称量装置I(6021)、集水桶(603)和称量装置II(6031)；所述外桶(601)的侧壁开有进水孔和出水孔；所述进水孔位于出水孔的下方；所述集砂桶(602)悬挂在固体称量装置(6021)下方；所述集砂桶(602)位于所述外桶(601)内部；所述集砂桶(602)的侧壁开有进水孔；所述集砂桶(602)上端敞口、下端由滤网封闭；管道II(603)的一端依次穿过外桶(601)和集砂桶(602)的进水孔、管道II(603)的另一端与套管II(107)连接；所述套管II(107)的一端从有机玻璃套筒(101)的外部穿入到空心圆柱II(105)中；所述集水桶(603)悬挂在流体称量装置(6031)下方；所述集砂桶(602)位于所述外桶(601)外部；所述外桶(601)的出水孔中流出的液体流入集水桶(603)中。