[实用新型]一种研究复杂应力状态下土体管涌侵蚀规律的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程试验测试领域，具体涉及一种研究复杂应力状态下土体管涌侵蚀规律的试验装置。

背景技术

在土石坝工程中，堤基内部由于渗流的作用常发生土颗粒运移，最终导致土体发生渗透破坏，危及大坝安全；同时堤基内的土体由于土压力的作用，通常处于复杂的应力状态下。因此，真实模拟堤基内土体的实际应力状态，开展复杂应力条件下土体渗透破坏的研究具有重要的工程实用价值。管涌口下部和帷幕下游侧土体的渗流方向往往是向上的，现有的试验装置无法将竖直向上的渗流与应力状态结合起来测定土颗粒的运移规律，从而得到管涌的侵蚀机理；有的不能模拟土体所处的真实应力状态，有的则无法在考虑应力状态的条件下施加竖直向上的渗流。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种研究复杂应力状态下土体管涌侵蚀规律的试验装置，以解决上述背景技术中的技术问题。

本实用新型解决技术问题的技术方案如下：

本实用新型一种研究复杂应力状态下土体管涌侵蚀规律的试验装置，包括底座、围压室、轴向加压器、轴向加压杆、试样、试样帽、进水管、出水管、热缩管，其特点是：围压室设置在底座上；热缩管设置在围压室的内部，其上端设置有试样帽，其下端与底座密封连接，其管身上设置有电阻应变片；试样设置在热缩管的内部，其与底座之间设置有卵石滤层，其与试样帽之间设置有多孔钢板；试样帽具有漏槽和试样帽出水管道，该试样帽出水管道的一端与漏槽的出口相连，另一端与试样帽外的出水管相连，该出水管的末端设置有量杯；进水管一端穿过底座与卵石滤层相连，另一端连接有渗流加压器；进水管与出水管上均设置有水压力传感器；轴向加压器设置在围压室的外部；轴向加压杆一端穿过围压室的顶端并与轴向加压器顶部连接，另一端与试样帽顶部接触。

进一步地，所述多孔钢板上的通孔孔径为5mm。

进一步地，所述试样帽上的漏槽的出口直径和试样帽出水管道的直径均为5mm。

进一步地，所述出水管为硬塑料管，其管径为5mm。

进一步地，所述出水管通过螺纹阀门与试样帽出水管道连接。

进一步地，所述装置还包括围压加压器、位移传感器和应变数据采集器；所述的围压加压器通过管路穿过底座并与围压室连通；所述位移传感器设置在围压室的顶端；所述应变数据采集器与电阻应变片连接。

本实用新型提供的试验装置能够考虑堤基内土体所受的实际应力状态，同时该装置施加竖直向上的渗流，进水管与出水管均与围压室外的水压力传感器连接，能够较准确的测量渗流作用下土体侵蚀过程中的水压力变化情况，应变数据采集器和位移传感器能够监测处于复杂应力状态下的土体在侵蚀过程中，土体变形的动态变化过程，本实用新型能够很好地研究管涌口下部和帷幕下游侧土体在竖直向上的渗流作用下，土颗粒的运移规律，为全面认识管涌的发展机理提供了理论依据。

附图说明

图1为本实用新型的所述试验装置结构示意图；

图2为本实用新型所述多孔钢板的平面示意图；

图3为本实用新型所述试样帽的正视示意图；

图4为本实用新型所述试样帽的侧视示意图；

图5为本实用新型所述试样帽的俯视示意图；

图中1.底座，2.围压室，3.轴向加压器，4.轴向加压杆，5.试样，6.卵石滤层，7.多孔钢板，8.试样帽，9.进水管，10.出水管，11.量杯，12.水压力传感器,13.电阻应变片，14.热缩管，15.漏槽，16.试样帽出水管道，17.渗流加压器，18.围压加压器，19.应变数据采集器，20.位移传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。