[发明专利]一种测试土体或软岩抵抗波浪侵蚀能力的装置及方法

权利要求书

1.一种采用测试装置测试土体或软岩抵抗波浪冲刷能力的方法，包括测试土体或软岩抵抗波浪侵蚀能力的装置，所述装置包括设置在承重架(1)上的水槽体(2)，水槽体(2)上分别设有进水口(3)和出水口(4)，

水槽体(2)的槽壁上设有刻度；

水槽体(2)上安装有带水平板体(9-1)的固定架(9)，水平板体(14-1)上放置有可移动的电子天平(5)，传力架(6)通过放置在电子天平(5)上表面的传力板(6-1)安装于固定架(9)上，传力架(6)底部通过多根杆体(7)与试样盒(8)铰接，试样盒(8)与水槽体(2)不接触；

水槽体(2)内安装有与试样盒(8)相配合的造浪器(12)；

电子天平(5)通过数据线(11)与数据采集模块(10)连接；

该方法包括以下步骤：

步骤1：关闭水槽体(2)的出水口(4)，打开水槽体(2)的进水口(3)，向水槽体(2)内加水，直至初始平静水位与试样盒(8)底面高度相当或略高；

步骤2：开启造浪器(12)，等待一段时间直至产生的波浪稳定；

步骤3：测量水槽体(2)内准备安装试样盒(8)部位的水流速度，并根据水槽体(2)上的刻度计算波浪高度；

步骤4：关闭造浪器(12)，等待一段时间直至水面平静稳定；

步骤5：将装有土体或软岩样品的试样盒(8)通过杆体(7)和传力板(6-1)一起挂在电子天平(5)上，并缓慢放入水槽体(2)内；

步骤6：开启电子天平(5)，并将电子天平(5)读数清零；

步骤7：开启数据采集模块(10)按时间间隔采集和记录电子天平(5)读数；

步骤8：开启造浪器(12)，随着波浪的侵蚀，样品中的颗粒被水带走，质量减小，电子天平(5)的读数随之变化；

步骤9：设置试验时间达到2小时后，关闭数据采集模块(10)和造浪器(12)，波浪侵蚀试验完成；

步骤10：数据采集模块(10)记录的读数是样品在水中的质量，设初始放入水中时的质量为m₀，样品质量随着波浪侵蚀逐渐减少，某一时刻的读数为m₁，则波浪造成的质量损失为△m＝(m₀-m₁)，试验过程中的损失值随着时间t逐渐增大，设损失率k＝△m/m₀，以任意不间断的一小时的最大k值为最大损失率；

步骤11：设置至少一组波浪速度，针对相同条件的多个土体或软岩样品开展实验，分别确定每组样品的最大损失率；

步骤12：根据每组样品的最大损失率以及相对应的波浪速度，按照相对应的评价标准，确定和评价土体或软岩抵抗波浪侵蚀能力；

步骤11中，设置的波浪速度为0.1m/s、1m/s，5m/s中的一组或任意两组或三组，针对相同条件的多个土体或软岩样品开展实验，分别确定每组样品的最大损失率；

步骤12中，采用的评价标准如下：

土体或软岩抗浪蚀能力评价表

步骤12中，若不同波浪速度下的同一土体或软岩的抗浪蚀能力评价结论不同时，以就低为原则。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：造浪器(12)为变频造浪器。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：造浪器(12)包括固定支架(12-1)，固定支架(12-1)上安装有电动螺旋浆(12-2)，多个不同长度的螺旋浆叶片与电动螺旋浆(12-2)相配合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：试样盒(8)两侧的水槽体(2)内各设有与试样盒(8)相邻但不接触的护板(13)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：试样盒(8)为上表面敞开的楔体状盒体，其两侧壁为金属网侧壁。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3中采用流速测量仪测量流速。