本發(fā)明涉及巖溶潛蝕機(jī)理模擬領(lǐng)域，具體涉及一種溫控室內(nèi)模擬巖溶潛蝕的裝置。

背景技術(shù)：

巖溶潛蝕對巖溶區(qū)地基有較大的危害，目前關(guān)于巖溶潛蝕的研究多為工程調(diào)查，預(yù)測巖溶的發(fā)展，巖溶機(jī)理的模型試驗(yàn)的研究不足。關(guān)于巖溶潛蝕的研究均采用野外調(diào)查分析的方法，無室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，缺乏潛蝕機(jī)理研究，無法模擬測量不同水頭壓力、不同水流路徑、不同地下水溫度條件下巖溶潛蝕作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

綜上所述，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種溫控室內(nèi)模擬巖溶潛蝕的裝置。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種溫控室內(nèi)模擬巖溶潛蝕的裝置，包括底座、水箱、裝土容器、接土容器和用于監(jiān)測調(diào)節(jié)所述水箱內(nèi)水體溫度的溫控儀，所述水箱和所述裝土容器處于所述底座上，所述水箱一端封閉一端敞口設(shè)置，所述裝土容器的兩端均敞口設(shè)置，并且所述水箱的敞口端與所述裝土容器的一敞口端連通起來，所述水箱和所述裝土容器的連接位置處設(shè)有第一過濾網(wǎng)，所述裝土容器遠(yuǎn)離所述水箱的一端從內(nèi)到外依次設(shè)有第二過濾網(wǎng)和密封板，并且所述第二過濾網(wǎng)的孔徑大于所述第一過濾網(wǎng)的孔徑；

所述水箱和所述裝土容器的頂部設(shè)有將其密封的頂蓋，所述頂蓋上且對應(yīng)所述水箱的位置處連接有進(jìn)水管；所述水箱的底部連接有測壓管和水頭調(diào)節(jié)管；

所述接土容器處于所述裝土容器遠(yuǎn)離所述水箱的一端的外側(cè)下方，在所述接土容器的側(cè)壁上設(shè)有用于將其內(nèi)部水體排出的排水管。

本發(fā)明的有益效果是：用于模擬測量不同水頭壓力、不同水流路徑件下巖溶潛蝕作用，并可以通過溫控儀控制水體的溫度，研究不同溫度條件下潛蝕規(guī)律，有利于開展巖溶潛蝕機(jī)理的研究。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述接土容器的側(cè)壁上且靠近其頂部的位置處設(shè)有排水口，所述排水管連接該排水口。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：有利于排出接土容器內(nèi)的水體。

進(jìn)一步，所述水箱與所述裝土容器通過第一螺母組件連接起來，在所述水箱與所述裝土容器連接的位置處設(shè)有第一密封圈。

進(jìn)一步，所述頂蓋通過第二螺母組件固定在所述水箱和所述裝土容器的頂部，并且所述頂蓋與所述水箱和所述裝土容器連接的位置處設(shè)有第二密封圈。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：防止泄露以及保證水壓。

進(jìn)一步，所述底座底部的一側(cè)且對應(yīng)所述裝土容器的下方設(shè)有支架，所述底座底部的另外一側(cè)設(shè)有千斤頂調(diào)節(jié)腳。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過千斤頂調(diào)節(jié)腳將底座設(shè)有水箱的一端抬起或者降下，以調(diào)節(jié)水箱內(nèi)水體流向裝土容器內(nèi)土樣的流向。

進(jìn)一步，所述溫控儀包括加熱探測頭、探測線和顯示裝置，所述加熱探測頭處于所述水箱內(nèi)，所述顯示裝置處于所述水箱外，所述探測線的一端連接所述加熱探測頭，所述探測線的另外一端穿過所述第一過濾網(wǎng)進(jìn)入到所述裝土容器內(nèi)，再穿過所述第二過濾網(wǎng)后連接所述顯示裝置。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：加熱探測頭用于加熱以及測量水箱內(nèi)水體的溫度，并且將測試到的溫度結(jié)果通過探測線輸送給所述顯示裝置顯示出來，以便調(diào)節(jié)和掌握水箱內(nèi)水體的溫度。

進(jìn)一步，所述裝土容器內(nèi)的底部設(shè)有玻璃管，所述探測線處于所述裝土容器內(nèi)的部分處于所述玻璃管內(nèi)。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：保護(hù)探測線不被土樣損壞。

進(jìn)一步，所述水箱的底部通過控制閥門連接所述水頭調(diào)節(jié)管。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過控制閥門控制水頭調(diào)節(jié)管以控制水箱中水頭高度即水壓力。

進(jìn)一步，所述水箱、所述裝土容器和所述接土容器均為有機(jī)玻璃制成。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：有機(jī)玻璃耐酸堿性，并且保證整個試驗(yàn)過程具有可視性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：

1、底座，2、千斤頂調(diào)腳，3、水箱，4、裝土容器，5、第一過濾網(wǎng)，6、第二過濾網(wǎng)，7、支架，8、接土容器，9、測壓管，10、水頭調(diào)節(jié)管，11、第一密封圈，12、頂蓋，13、排水管，14、第一螺母組件，15、進(jìn)水管，16、控制閥門，17、溫控儀，18、玻璃管，19、密封板。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，一種溫控室內(nèi)模擬巖溶潛蝕的裝置，包括底座1、水箱3、裝土容器4、接土容器8和用于監(jiān)測調(diào)節(jié)所述水箱3內(nèi)水體溫度的溫控儀17，所述水箱3、所述裝土容器4和所述接土容器8均為有機(jī)玻璃制成，采用有機(jī)玻璃材料可以耐酸堿性，同時玻璃透明讓整個試驗(yàn)過程具有可視性。所述水箱3和所述裝土容器4處于所述底座1上，所述水箱3一端封閉一端敞口設(shè)置，所述裝土容器4的兩端均敞口設(shè)置，并且所述水箱3的敞口端與所述裝土容器4的一敞口端連通起來，具體如下：所述水箱3與所述裝土容器4通過第一螺母組件14連接起來，在所述水箱3與所述裝土容器4連接的位置處設(shè)有第一密封圈11。將水箱3和裝土容器4分別制成單獨(dú)的兩部分最后按照要求連接起來，而不是一體化設(shè)計，是因?yàn)槿绻麅烧咭惑w化設(shè)計，會使得設(shè)備由于尺寸過大不好拆裝，并且尺寸過大時有機(jī)玻璃容易變形，導(dǎo)致最終實(shí)驗(yàn)無法完成或者設(shè)備使用壽命較短。所述接土容器8處于所述裝土容器4遠(yuǎn)離所述水箱3的一端的外側(cè)下方。所述接土容器8的側(cè)壁上且靠近其頂部的位置處設(shè)有排水口，該排水口連接有排水管13。

所述水箱3和所述裝土容器4的連接位置處設(shè)有第一過濾網(wǎng)5，所述裝土容器4遠(yuǎn)離所述水箱3的一端從內(nèi)到外依次設(shè)有第二過濾網(wǎng)6和密封板19，并且所述第二過濾網(wǎng)6的孔徑大于所述第一過濾網(wǎng)5的孔徑。第一過濾網(wǎng)5為小孔徑過濾網(wǎng)，其意義在于：在向裝土容器4內(nèi)裝放土樣的過程中防止大量的土顆粒進(jìn)入水箱3，起到土樣定型的效果；同時，水箱3中水又能穿過第一過濾網(wǎng)5滲入到裝土容器4內(nèi)的土樣中。若第一過濾網(wǎng)5用大孔徑的過濾網(wǎng)，裝樣過程中會有大量土體進(jìn)入水箱3，且水箱3中的水容易對土樣造成潛蝕。而第二過濾網(wǎng)6為大孔徑過濾網(wǎng)，目的在于為了讓潛蝕的土樣能從裝土容器4內(nèi)流出到接土容器8內(nèi)。

所述水箱3和所述裝土容器4的頂部設(shè)有將其密封的頂蓋12，所述頂蓋12通過第二螺母組件固定在所述水箱3和所述裝土容器4的頂部，并且所述頂蓋12與所述水箱3和所述裝土容器4連接的位置處設(shè)有第二密封圈。所述頂蓋12上且對應(yīng)所述水箱3的位置處連接有進(jìn)水管15；所述水箱3的底部連接有測壓管9，所述水箱3的底部還通過控制閥門16連接所述水頭調(diào)節(jié)管10。水箱3為封閉式，頂部通過進(jìn)水管15直接與自來水相連，通過水頭調(diào)節(jié)管10控制水箱3內(nèi)水頭壓力，材料省、設(shè)備小，并且操作簡單。

所述底座1底部的一側(cè)且對應(yīng)所述裝土容器4的下方設(shè)有支架7，所述底座1底部的另外一側(cè)設(shè)有千斤頂調(diào)節(jié)腳2。通過千斤頂調(diào)節(jié)腳2將底座1設(shè)有水箱3的一端抬起或者降下，以調(diào)節(jié)水箱3內(nèi)水體流向裝土容器4內(nèi)土樣的流向。

所述溫控儀17包括加熱探測頭、探測線和顯示裝置，所述加熱探測頭處于所述水箱3內(nèi)，所述顯示裝置處于所述水箱3外，所述探測線的一端連接所述加熱探測頭，所述探測線的另外一端穿過所述第一過濾網(wǎng)進(jìn)入到所述裝土容器4內(nèi)，再穿過所述第二過濾網(wǎng)6后連接所述顯示裝置。所述裝土容器4內(nèi)的底部設(shè)有玻璃管18，所述探測線處于所述裝土容器4內(nèi)的部分處于所述玻璃管18內(nèi)。加熱探測頭用于加熱以及測量水箱3內(nèi)水體的溫度，并且將測試到的溫度結(jié)果通過探測線輸送給所述顯示裝置顯示出來，實(shí)驗(yàn)人員根據(jù)顯示裝置顯示的信息以便調(diào)節(jié)和掌握水箱3內(nèi)水體的溫度。

該裝置安裝完畢后，將土樣分層壓實(shí)，每層10cm厚，壓實(shí)完一層后用刮土刀將土層表面拋毛，加入土樣，用千斤頂壓實(shí)到設(shè)計厚度，繼續(xù)將土層表面拋毛，再壓實(shí)，直至土樣的壓實(shí)厚度為50cm，再將土樣安裝到裝土容器4內(nèi)。打開進(jìn)水管15上的進(jìn)水閥門20，往水箱3中注水，通過控制閥門16調(diào)節(jié)水頭調(diào)節(jié)管10，使水箱3中的水壓達(dá)到設(shè)定值。開啟溫控儀17，加熱水箱3中的水體到設(shè)計溫度，待水箱3中的水溫度達(dá)到設(shè)計溫度后，取下密封板19后觀察從裝土容器4內(nèi)流入接土容器8中的水是否渾濁，如果水渾濁，烘干接土容器8中的水后并稱量出接土容器8中破壞土體的質(zhì)量，并記錄破壞時間，最后可以計算潛蝕速度，并觀測裝土容器4中的土體是否發(fā)生明顯移動以及是否形成通道，如此反復(fù)，直至土樣潛蝕破壞結(jié)束。如果水不渾濁，繼續(xù)觀察，在24h后土樣仍不破壞，通過控制閥門16調(diào)節(jié)水頭調(diào)節(jié)管10來抬高水箱3內(nèi)的水頭(水壓)，重復(fù)以上步驟，直至發(fā)生潛蝕破壞為止。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。