[发明专利]一种温控式高吸力非饱和土三轴试验系统及方法

权利要求书

1.一种温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，其特征在于：包括多功能三轴压力室、恒温水浴循环系统、温控式高吸力平衡装置和压力加载装置；

所述多功能三轴压力室为双层压力室，包括外压力室(1)、内压力室(3)以及内压力室壁(4)内的恒温水浴循环螺旋通道(5)；外压力室(1)位于内压力室(3)的外侧，两者通过内压力室壁(4)隔开；内压力室(3)内设有轴向加载杆(7)、内置温度传感器(8)、内置力传感器(9)、顶帽(10)、透水石(11)、试样(12)、陶土板(13)和孔隙气压管(16)；

所述恒温水浴循环系统包括加热水浴循环器(25)、恒温水浴循环螺旋通道(5)、多联密封水槽(30)以及用于水浴循环的管道；加热水浴循环器(25)通过循环管道连接恒温水浴循环螺旋通道(5)，加热水浴循环器(25)通过循环管道连接多联密封水槽(30)；

所述温控式高吸力平衡装置包括多联密封水槽(30)、高吸力平衡凹槽(31)、凹槽密封盖(32)、带孔托盘(33)、盐溶液(34)和数显温度计(35)；多联密封水槽(30)中设置有若干个高吸力平衡凹槽(31)，每个高吸力平衡凹槽(31)上部设有凹槽密封盖(32)，高吸力平衡凹槽(31)底部放置饱和的盐溶液(34)，高吸力平衡凹槽(31)中部设有带孔托盘(33)，试样放在带孔托盘(33)的上方；

所述压力加载装置包括气压控制器(21)、一号体积/压力传感器(22)和二号体积/压力传感器(23)；气压控制器(21)分别通过孔隙气压管(16)和外压力室气压管(20)分别连接至试样(12)顶部和外压力室(1)内，一号体积/压力传感器(22)通过内压力室注水加压管(18)连接至内压力室(3)，二号体积/压力传感器(23)通过试样排水管(17)连接至试样(12)底部。

2.根据权利要求1所述的温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，其特征在于：外压力室(1)下方右侧连接有外压力室注水管(19)，外压力室(1)上方左侧设有密封螺栓(6)，外压力室(1)上方右侧外接外压力室气压管(20)。

3.根据权利要求1所述的温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，其特征在于：恒温水浴循环螺旋通道(5)上方右侧的恒温水浴进水口连接进水管(26)，恒温水浴循环螺旋通道(5)下方左侧的恒温水浴出水口连接出水管(27)。

4.根据权利要求1所述的温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，其特征在于：轴向加载杆(7)设置在内压力室(3)内上部，内置力传感器(9)设置在轴向加载杆(7)上；顶帽(10)上方连接孔隙气压管(16)，顶帽(10)下方内嵌透水石(11)，透水石(11)下方为试样(12)，试样(12)下方设置陶土板(13)。

5.根据权利要求1所述的温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，其特征在于：多功能三轴压力室的顶盖通过压力室固定杆(15)固定于底座(14)上方。

6.根据权利要求1所述的温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，其特征在于：加热水浴循环器(25)通过恒温水浴循环通道进水管(26)和恒温水浴循环通道出水管(27)连接恒温水浴循环螺旋通道(5)，加热水浴循环器(25)通过多联密封水槽循环进水管(28)和多联密封水槽循环出水管(29)连接多联密封水槽(30)。

7.根据权利要求1所述的温控式高吸力非饱和土三轴试验系统，其特征在于：还包括电脑控制系统(24)，内置力传感器(8)、内置温度传感器(9)、底座(14)中的位移传感器、气压控制器(21)、一号体积/压力控制器(22)和二号体积/压力控制器(23)均连接至电脑控制系统(24)。