本實(shí)用新型涉及一種可縮短測(cè)試時(shí)間的土水線測(cè)量裝置，屬于巖土體測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前測(cè)試土水特征曲線的方法有濾紙法、張力計(jì)測(cè)試、電/熱傳導(dǎo)傳感器、濕度控制法以及軸平移技術(shù)等。幾種方法主要區(qū)別在于測(cè)試的基質(zhì)吸力范圍不同。濾紙法測(cè)試基質(zhì)吸力范圍在1000～500000kPa,張力計(jì)測(cè)試范圍較小，一般測(cè)量范圍在1～100kPa，電/熱傳導(dǎo)傳感器測(cè)試范圍一般在100～400kPa，濕度控制法測(cè)試范圍在4000～600000kPa，軸平移技術(shù)的測(cè)試范圍為0～1500kPa。眾多測(cè)試方法中，軸平移技術(shù)由于其操作簡(jiǎn)單且平衡時(shí)間易于掌控而獲得了較為廣泛的使用。

目前軸平移技術(shù)主要測(cè)試裝置就是壓力板儀，壓力板儀主要由壓力室、氣源、陶土板、出水管以及調(diào)壓閥門等組成。測(cè)試過(guò)程通過(guò)對(duì)環(huán)刀中的試樣施加預(yù)定的壓力而獲得對(duì)應(yīng)的基質(zhì)吸力值。但該方法在測(cè)試中，所施加的氣壓需要從環(huán)刀試樣的頂部緩緩?fù)ㄟ^(guò)試樣后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的穩(wěn)定后方可達(dá)到基質(zhì)吸力平衡，對(duì)于常用的增濕法和脫濕法而言，試樣的脫水和吸水過(guò)程取決于整個(gè)試樣的平衡狀態(tài)。即試樣頂部的水需要經(jīng)過(guò)整個(gè)試樣才能從試樣底部排出，吸濕時(shí)試樣頂部的水需要經(jīng)歷整個(gè)試樣的高度方可達(dá)到平衡狀態(tài)，這個(gè)過(guò)程大大增加了壓力板儀測(cè)試中的試驗(yàn)時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種可縮短測(cè)試時(shí)間的土水線測(cè)量裝置，通過(guò)設(shè)計(jì)一種新的試樣盒，解決目前軸平移技術(shù)中測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題，通過(guò)該裝置能夠大大縮短基質(zhì)吸力測(cè)試試驗(yàn)時(shí)間，提高增濕法和脫濕法測(cè)試中的工作效率。

本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問(wèn)題：

本實(shí)用新型的一種可縮短測(cè)試時(shí)間的土水線測(cè)量裝置，其包括沖洗室，所述沖洗室與巖土試樣盒緊密接觸，所述巖土試樣盒的上下兩端設(shè)置有陶土板，巖土試樣盒的四周設(shè)置有氣壓室，沖洗室的前后兩端與體積/壓力控制器連通，氣壓室上設(shè)置有空氣壓力控制器。

所述陶土板為高進(jìn)氣值陶土板，有5bar和15bar兩種規(guī)格型號(hào)，陶土板周壁上設(shè)置有密封圈，陶土板通過(guò)密封圈與氣壓室內(nèi)部邊緣密封接觸，陶土板上設(shè)置有陶土板護(hù)環(huán)，陶土板護(hù)環(huán)的內(nèi)側(cè)通過(guò)密封膠與陶土板緊密貼合，外側(cè)通過(guò)密封圈與氣壓室側(cè)壁緊密貼合，所述陶土板上設(shè)置有第一進(jìn)出水管路。

陶土板底部設(shè)置有第二進(jìn)出水管路。

所述巖土試樣盒為環(huán)筒狀結(jié)構(gòu)，巖土試樣盒上設(shè)置有通氣孔，巖土試樣盒通過(guò)通氣孔與氣壓室連通，巖土試樣盒的上下兩端設(shè)置有密封圈凹槽，密封圈卡在密封圈凹槽內(nèi)。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型的一種可縮短測(cè)試時(shí)間的土水線測(cè)量裝置，本發(fā)明中通過(guò)改變土水特征曲線測(cè)試中試樣盒的結(jié)構(gòu)，利用上下同時(shí)設(shè)置陶土板的形式，使得試樣中的水在空氣壓力作用下可以從試樣的頂部和底部同時(shí)排出，縮短了試樣中的排水路徑和進(jìn)水路徑(脫濕過(guò)程排水，增濕過(guò)程進(jìn)水)。通過(guò)該裝置測(cè)試試樣的土水特征曲線可以大大縮短測(cè)試所用試驗(yàn)時(shí)間，該裝置的另外一個(gè)突出特點(diǎn)是可以根據(jù)試驗(yàn)的具體要求選用不同尺寸的試樣盒，滿足不同粒徑試樣的測(cè)試要求。而裝置在測(cè)試大型試樣土水特征曲線中的優(yōu)越性更加顯著。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2為本實(shí)用新型陶土板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型陶土板底部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型巖土試樣盒結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，如圖1、2、3和4所示：本實(shí)施例的一種可縮短測(cè)試時(shí)間的土水線測(cè)量裝置，其包括沖洗室1，所述沖洗室1與巖土試樣盒4緊密接觸，所述巖土試樣盒4的上下兩端設(shè)置有陶土板2，巖土試樣盒4的四周設(shè)置有氣壓室3，沖洗室1的前后兩端與體積/壓力控制器5連通，氣壓室3上設(shè)置有空氣壓力控制器6。

所述陶土板2為高進(jìn)氣值陶土板，有5bar和15bar兩種規(guī)格型號(hào)，陶土板2周壁上設(shè)置有密封圈7，陶土板2通過(guò)密封圈7與氣壓室3內(nèi)部邊緣密封接觸，陶土板2上設(shè)置有陶土板護(hù)環(huán)8，陶土板護(hù)環(huán)8的內(nèi)側(cè)通過(guò)密封膠與陶土板2緊密貼合，外側(cè)通過(guò)密封圈7與氣壓室3側(cè)壁緊密貼合，所述陶土板2上設(shè)置有第一進(jìn)出水管路9。

陶土板2底部設(shè)置有第二進(jìn)出水管路10。

所述巖土試樣盒4為環(huán)筒狀結(jié)構(gòu)，巖土試樣盒4上設(shè)置有通氣孔11，巖土試樣盒4通過(guò)通氣孔11與氣壓室3連通，巖土試樣盒4的上下兩端設(shè)置有密封圈凹槽12，密封圈7卡在密封圈凹槽12內(nèi)。

如圖1中所示：沖洗室1主要進(jìn)行安裝試樣前的排氣工作以及土水特征曲線測(cè)試過(guò)程中的排氣工作，測(cè)試過(guò)程中沖洗室中始終處于飽水狀態(tài)，測(cè)試中功能為排水(脫濕)和向試樣中給水(增濕)；陶土板2有5bar和15bar兩種規(guī)格型號(hào)，根據(jù)基質(zhì)吸力測(cè)試不同階段需要選擇不同規(guī)格的陶土板；氣壓室3主要將預(yù)先調(diào)控好的空氣壓力經(jīng)過(guò)氣壓室中的試樣盒周圍的通氣孔作用在土樣上；巖土試樣盒4土樣在定制的環(huán)刀中削制完成后，需要經(jīng)過(guò)脫模處理放置到周圍有通氣孔11的特制環(huán)刀中，保證有壓力的空氣能夠通過(guò)通氣孔進(jìn)入試樣內(nèi)部；體積/壓力控制器5主要用于試驗(yàn)中排氣以及基質(zhì)吸力測(cè)試中施加適當(dāng)?shù)目紫端畨毫?，同時(shí)可以在測(cè)試中監(jiān)測(cè)土樣中的出水量，根據(jù)預(yù)定時(shí)間內(nèi)出水量穩(wěn)定可以認(rèn)為該級(jí)壓力下基質(zhì)吸力達(dá)到了平衡狀態(tài)；空氣壓力控制器6，主要將外源空氣壓力調(diào)整為預(yù)先設(shè)定的壓力值，該控制器同時(shí)具備穩(wěn)壓作用。

如圖2中所示：陶土板2上的密封圈7，此處的密封圈7主要用于密封陶土板2外側(cè)陶土板護(hù)環(huán)8與氣壓室3邊緣接觸帶，保證該接縫處的密封性；陶土板護(hù)環(huán)8的主要作用是內(nèi)側(cè)通過(guò)密封膠與陶土板2緊密貼合，外側(cè)通過(guò)密封圈7與氣壓室3側(cè)壁緊密貼合，進(jìn)而保證了陶土板2與氣壓室3側(cè)壁的密封性；第一進(jìn)出水管路9主要用于試驗(yàn)中試樣的排水和進(jìn)水通道。

如圖3中所示：陶土板2底部設(shè)置有第二進(jìn)出水管路10，第二進(jìn)出水管路10的設(shè)計(jì)主要為保證將陶土板2底部的空氣排干凈，保證測(cè)試中陶土板2底部無(wú)空氣；試驗(yàn)中通過(guò)第二進(jìn)出水管路10將陶土板底部的空氣排干凈，排氣結(jié)束后，為保證沖洗室1處于飽水狀態(tài)，可施加5-10kPa的預(yù)壓力。

如圖4中所示：巖土試樣盒4為環(huán)筒狀結(jié)構(gòu)，巖土試樣盒4上設(shè)置有通氣孔11，通氣孔11是圖1中氣壓室3與試樣之間的通道，空氣壓力可通過(guò)該通道施加到試樣上，巖土試樣盒4的上下兩端設(shè)置有密封圈凹槽12，密封圈7卡在密封圈凹槽12內(nèi)。

最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。