[实用新型]一种模拟降雨-蒸发作用下红层泥岩崩解的试验装置

说明书

本实用新型公开了一种模拟降雨‑蒸发作用下红层泥岩崩解的试验装置，涉及岩石崩解试验领域，包括喷淋设备、烘干设备、试样放置台和试验样品崩解收集盒。以解决现有的室内浸泡‑烘干红层泥岩湿干循环试验与实际工程地质环境存在较大差异的问题。

技术领域

本实用新型涉及岩石崩解试验领域，具体地，涉及一种模拟降雨-蒸发作用下红层泥岩崩解的试验装置。

背景技术

红层泥岩为三叠纪、侏罗纪和白垩纪时期形成的碎屑沉积岩，在中国的西南部广泛分布，是工程建设中不可避免的一种典型软岩，且这类多相复合矿物聚合体岩石具有较强的水敏性，易受自然界水热(温度和降雨量)变化的影响而产生崩解，进而引发一系列红层泥岩地区的地基和边坡工程病害问题，如滑坡、塌陷、沉降等。因此，系统地开展红层泥岩在水热作用下的崩解特性研究具有很强的理论价值和工程指导意义。

但是，受试验方法和试验条件限制，当前针对红层泥岩在水热作用下的崩解特征研究多集中于室内，采用室内浸泡-烘干红层泥岩湿干循环进行试验，这种试验方式无法模拟真实的降雨，导致与实际工程地质环境存在较大差异，最终导致岩石崩解试验效果不理想。

实用新型内容

本实用新型提供一种模拟降雨-蒸发作用下红层泥岩崩解的试验装置，以解决现有的室内浸泡-烘干红层泥岩湿干循环试验与实际工程地质环境存在较大差异的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种模拟降雨-蒸发作用下红层泥岩崩解的试验装置，所述装置包括喷淋设备、烘干设备、试样放置台和试验样品崩解收集盒，喷淋设备的出水端位于试样放置台的上方。

本装置试验原理：现有的室内浸泡-烘干红层泥岩湿干循环试验中，采用水浸泡崩解红层泥岩，与现实中雨水淋湿浸泡有很大差异，本装置采用喷淋设备模拟雨水进行试验，与实际工程地质环境差异较小。试验步骤如下，将红层泥岩试样放置在试验样品崩解收集盒内，然后将试验样品崩解收集盒放置于试样放置台上，将喷淋设备安装至试样放置台上方，打开喷淋设备喷水实现模拟降雨，待一定时间后，红层泥岩试样崩解，将试样放置台和试验样品崩解收集盒一起转入烘干设备烘干，观察崩解情况，收集数据，完成试验。

进一步的，所述喷淋设备包括蓄水箱和雨滴大小控制结构，所述蓄水箱顶部连接注水管，所述雨滴大小控制结构安装于所述蓄水箱底部，所述雨滴大小控制结构与所述蓄水箱连通。

此结构通过雨滴大小控制结构来控制蓄水箱雨量的大小以及雨滴的大小，模拟现实中的降雨。

进一步的，所述喷淋设备包括增压器，所述增压器连通所述蓄水箱，所述注水管连接一阀门。此结构用于控制喷淋设备的出水量大小，首先将阀门关闭，通过增压器向密闭的蓄水箱内通入或者抽出适量空气，改变蓄水箱内的气压，从而改变形成雨滴的速度，改变雨量大小。

进一步的，所述雨滴大小控制结构包括一挡板，所述挡板能够水平移动或者围绕所述挡板的中心轴转动，所述挡板上开设有若干第一通孔，所述蓄水箱的底板上开设有若干第二通孔。

此结构中蓄水箱的底板上的第二通孔用于使水通过形成雨滴，挡板与蓄水箱的底板贴合，第一通孔与第二通孔均未连通，此时蓄水箱无法形成雨滴，然后操作挡板水平移动或者围绕所述挡板的中心轴转动，通过改变第一通孔与第二通孔之间的连通空间大小来改变雨滴大小，在操作过程中第一通孔与第二通孔逐渐连通，直至第一通孔与第二通孔的中心线重合，此过程中蓄水箱下方形成的雨滴也逐渐变大，以此模拟现实中雨滴大小不同的情况。

进一步的，所述试样放置台包括放置台基座和放置平台，所述放置平台能够安装于所述放置台基座上，所述放置台基座位于所述喷淋设备下方，所述放置平台顶部设置若干试验样品崩解收集盒定位结构。定位结构用于固定试验样品崩解收集盒，防止试验过程中试验样品崩解收集盒移动，影响试验结果，放置台基座用于安放放置平台以及收集雨水。