[发明专利]土体无侧限抗压强度干湿循环模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，特别涉及一种土体无侧限抗压强度干湿循环模拟装置。

背景技术

我国的秦岭淮河以南的湿热地区，夏季高温多雨，降雨后蒸发得很快，这种降雨-蒸发的循环进行，使得土体中的水份发生往复变化，这种干湿循环作用会引起河流、湖泊水位和地下水位频繁升降，从而使得道路边坡、堤坝岸坡以及路基边角处在干湿循环作用下，干湿交替，处于不稳定的状态中。尤其是对于红砂岩这种特殊土质，在干湿循环交替的作用下，土体强度显著下降，边坡稳定性衰减，导致路基发生塌方、开裂、沉降不均等病害。因此，为了更好的研究土体在干湿循环作用下强度衰减规律，评价路基稳定系，需要开展干湿循环试验。

现有的干湿循环试验中，常采取的方法是浸泡-烘干法，然而采用这种方法存在着诸多缺点，比如，在干湿过程中，温度过高，过于剧烈，会引起无侧限抗压强度试件表面的开裂、掉边现象，不利于后期的试验，也与深路基水份迁移缓慢变化的情况不符；尤其是对于红砂岩这种土质，浸泡后土体会迅速崩落，因此，浸泡-烘干法不利于试验的进行。更为重要的是，现有技术中的试验方法均不能模拟水、太阳光照、风对水份蒸发的影响，存在极大地局限性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种土体无侧限抗压强度干湿循环模拟装置，不仅能够模拟降雨蒸发、不同光照、风速对水分蒸发的影响，而且能够控制增湿含水率，干湿循环过程均匀缓和，干燥、增湿完成后可使水份充分扩散，具有自动化程度高、精确、简单、干湿控制效果好的优点。

本发明的土体无侧限抗压强度干湿循环模拟装置，包括试验箱体、增湿机构、干燥机构、吹风机构、称重机构以及用于支撑试样的支撑组件，所述试验箱体内部通过一分隔板分隔形成上下两个独立的空间，所述增湿机构和吹风机构均位于试验箱体的上部空间内且分别位于所述试验箱体的两个相对侧壁上，所述干燥机构位于试验箱体的上部空间的顶部，所述称重机构位于试验箱体的下部空间内，所述分隔板上设有供支撑组件通过的通孔，所述支撑组件上端穿过通孔位于试验箱体的上部空间内，下端固定于称重机构上；所述试验箱体的外壁上设置有控制机构，所述增湿机构、干燥机构、吹风机构、称重机构均与控制机构电连接。

进一步，所述分隔板上设有排水孔；所述试验箱体的下部空间内设置有排水管，所述排水管一端与排水孔连通，另一端穿过试验箱体侧壁伸出试验箱体外。

进一步，所述分隔板包括位于中间的水平段和沿水平段两侧向下倾斜延伸的倾斜段，所述通孔设置于水平段上，所述排水孔设置于倾斜段上；所述分隔板朝向试验箱体上部空间的一面设置有挡水条，所述挡水条沿所述分隔板的各边沿设置。

进一步，所述支撑组件包括用于支撑试样的上垫块和用于与称重机构连接的下垫块，所述上垫块上端穿过通孔位于试验箱体的上部空间内，上垫块下端与下垫块上端固定连接，下垫块下端放置在称重机构上。

进一步，所述上垫块与下垫块均为圆柱状，且下垫块的直径大于上垫块的直径。

进一步，所述上垫块与通孔之间留有间隙，所述上垫块上套设有挡水圈，所述挡水圈位于通孔上方。

进一步，所述吹风机构包括固定在分隔板倾斜段上的出风管、设置在试验箱体外的鼓风机以及用于连接鼓风机与出风管的通风管，所述出风管面向试样的一侧沿纵向间隔设有若干出风孔，所述鼓风机与控制机构电连接。

进一步，所述增湿机构包括可沿水平方向伸缩的电动伸缩杆和设置在电动伸缩杆内用于对试样加湿的水管，所述水管一端设置有用于向试样喷淋水且可调节喷水量的喷头，另一端伸出试验箱体外与供水装置连接，所述电动伸缩杆和喷头与控制机构电连接；所述试验箱体上部空间的一侧壁上设有通风口，所述通风口与增湿机构位于同侧，且通风口位于增湿机构下方。

进一步，所述干燥机构包括用于照射试样的高亮度照明灯和用于安装高亮度照明灯的安装架，所述安装架固定于试验箱体的上部空间的顶部，安装架上设置有用于控制高亮度照明灯沿水平方向移动的滑动组件，所述滑动组件包括导轨、可沿导轨水平方向滑动的滑块和用于控制滑块移动的电机，所述高亮度照明灯固定于滑块上，所述高亮度照明灯和电机与控制机构电连接。

进一步，所述控制机构包括控制面板，所述控制面板上设置有控制开关和自动控制器。

与现有技术相比，本发明的有益效果：