[发明专利]降雨作用下的颗粒土变化迁移模拟试验装置及方法

说明书

本发明公开一种降雨作用下的颗粒土变化迁移模拟试验装置及方法，包括：土样容器，内部由下至上铺设有若干层土层，土样容器底端封闭或不封闭；容器支承装置，设置在土样容器下方且支撑土样容器倾斜；物质分析组件，具有若干进水端，若干进水端分别与土样容器内的不同土层对应设置并连通；压力分析组件，具有若干压力监测端，压力监测端分别与土样容器内的不同土层对应设置；降雨组件，设置在土样容器一侧且降雨组件的降雨端与土样容器内对应设置。本发明能够较好得研究不同降雨作用状况下粗颗粒土的破环模式和机制，并通过试验现象观测以及数据分析，研究建立降雨对粗颗粒土力学性能的影响。

技术领域

本发明涉及土壤颗粒迁移试验设备技术领域，特别是涉及一种降雨作用下的颗粒土变化迁移模拟试验装置及方法。

背景技术

降雨是引起土体破坏的重要原因之一，特别是级配不良的粗颗粒土。受到降雨作用的影响，土体中的土压力、水压力会随之发生改变，并且雨水渗入土体还会引发其中细颗粒的迁移现象，从而使原本较为稳定的土体颗粒结构受到扰动，最终土体力学性能受到影响，加速了土体的破坏。因此，需要能够模拟当地降水条件、检测土体力学性能变化、分析细颗粒迁移的试验装置及方法，并建立力学关系，从微观角度研究降雨作用下粗颗粒土体破坏的根本原因。

现有技术中，在研究降雨对土影响的试验装置中，大多局限于对某一固定状态粗颗粒土体的单一物理性能的研究，或对土体单一方向的细颗粒迁移研究。而无法同时研究不同倾斜角度、以及不同土层深度，在不同降雨条件下，土压力、水压力、竖向和侧向细颗粒迁移的变化，并研究降雨作用对土体力学性能的关系。因此，对于模拟真实降雨环境的粗颗粒土研究，还缺少相对应的集成试验装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种降雨作用下的颗粒土变化迁移模拟试验装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够较好得研究不同降雨作用状况下粗颗粒土的破环模式和机制，并通过试验现象观测以及数据分析，研究建立降雨对粗颗粒土力学性能的影响。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种降雨作用下的颗粒土变化迁移模拟试验装置，包括：

土样容器，内部由下至上铺设有若干层土层，所述土样容器底端封闭或不封闭；

容器支承装置，设置在所述土样容器下方且用于支撑所述土样容器倾斜；

物质分析组件，具有若干进水端，若干所述进水端分别与所述土样容器内的不同土层对应设置并连通；

压力分析组件，具有若干压力监测端，所述压力监测端分别与所述土样容器内的不同土层对应设置；

降雨组件，设置在所述土样容器一侧且所述降雨组件的降雨端与所述土样容器内对应设置。

进一步的，所述土样容器底端固接有容器底板，所述容器底板顶端开设有若干通孔，所述容器底板下方设置有底部收集箱，所述土样容器内通过所述通孔与所述底部收集箱连通，

所述土样容器底端封闭，所述通孔被封堵，所述土样容器底端不封闭，所述容器底板顶端铺设有透水石，所述透水石侧壁与所述土样容器内壁适配。

进一步的，所述容器支承装置包括一底座，所述土样容器底部固接有容器支承板，所述底座顶端轴向均匀固接有四个液压升降杆，所述液压升降杆活动端与所述容器支承板底端铰接。

进一步的，所述物质分析组件包括分析件和若干连通件，所述分析件通过所述连通件与所述土样容器内连通，所述分析件包括侧面收集装置和沉淀装置，所述侧面收集装置和所述沉淀装置上设置有与若干所述连通件对应的若干集水腔，所述侧面收集装置收集的物质通入所述沉淀装置沉淀。

进一步的，所述土样容器由下至上开设有若干侧面颗粒流出口，所述侧面颗粒流出口与所述土样容器内的土层对应设置且连通，所述连通件为与所述侧面颗粒流出口连通的引流槽，所述侧面颗粒流出口通过所述引流槽与所述侧面收集装置连通。