本發(fā)明涉及巖土工程領(lǐng)域，尤其涉及到吹填工程領(lǐng)域，具體說來是一種淤泥流動(dòng)測(cè)試儀。

背景技術(shù)：

隨著沿海發(fā)達(dá)地區(qū)城市化進(jìn)程的加快，城市規(guī)模不斷膨脹，沿海土地資源緊缺現(xiàn)象愈發(fā)明顯。圍海造陸也成為了解決土地資源緊張最為直接有效的辦法。隨著政府明令禁止開山采石以及江河中砂源緊張等問題，工程上不得不考慮采用其他材料來圍海造地。近年來疏浚淤泥作為吹填材料已被廣泛運(yùn)用于圍海吹填工程中，不僅解決了疏浚淤泥的堆放問題，還解決了土地吹填材料來源問題，節(jié)約了工程造地的成本，降低了拋泥棄淤對(duì)環(huán)境造成的污染，綜合效益十分顯著。

吹填淤泥尤其是新近吹填淤泥含水量較大，自重固結(jié)尚未完成，甚至還處在沉積階段，不能作為天然地基直接使用。因此，吹填淤泥必需經(jīng)過地基處理后方能使用。目前常用的吹填淤泥地基處理方法主要為無砂墊層真空預(yù)壓地基處理方法。然而工程實(shí)踐表明，新近吹填淤泥地基經(jīng)無砂墊層真空預(yù)壓技術(shù)加固后，土體強(qiáng)度增長有限，地基有效加固深度小，地基承載力仍然較低。抽真空過程中，不僅孔隙水會(huì)發(fā)生流動(dòng)，吹填淤泥顆粒也會(huì)發(fā)生一定的流動(dòng)，有的甚至通過濾膜進(jìn)入板芯，除了會(huì)降低塑料排水板周圍土體滲透系數(shù)外，還會(huì)造成塑料排水板的淤堵；然而現(xiàn)有的真空預(yù)壓豎向排水井地基固結(jié)理論僅將孔隙水作為流動(dòng)介質(zhì)，而將土顆粒形成的骨架作為變形介質(zhì)來進(jìn)行研究。這與工程實(shí)際情況有一定差異，若將次理論用于吹填淤泥的固結(jié)分析并沒有太大的指導(dǎo)意義，因此一套研究吹填淤泥流動(dòng)機(jī)理的試驗(yàn)設(shè)備亟待開發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的空白之處，提供了一種淤泥流動(dòng)測(cè)試儀。通過運(yùn)用此設(shè)備我們能更深入認(rèn)知和理解吹填淤泥流動(dòng)機(jī)理以及其在固結(jié)中的作用。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明包括：壓力水頭容器，連接管，止水閥，貯水器，透水石，隔離板，試樣室，擋板薄片，提拉環(huán)扣，固定盒，出水口，量筒等。

作為優(yōu)選所述的一種淤泥流動(dòng)測(cè)試儀。其試樣室中間位置設(shè)有一擋板薄片，試樣室上下端部分別設(shè)隔離板以及密封活塞從而封閉土樣的豎向排水路徑。試樣室左右兩側(cè)分別固定有契合尺寸的透水石。透水石端部分別為左右兩個(gè)貯水器。右貯水器設(shè)計(jì)高度處有一出水口，出水口下設(shè)一量筒接水。左側(cè)貯水器與壓力水頭容器通過連接管相連，連接管上設(shè)一止水閥以調(diào)節(jié)開關(guān)。

作為優(yōu)選所述的擋板薄片設(shè)置在試樣室中間位置，擋板四周邊緣與試樣室以及隔離板緊靠并設(shè)橡膠墊密封。

作為優(yōu)選所述的擋板薄片上焊接有圓環(huán)形的提拉扣。

作為優(yōu)選所述的壓力水頭容器通過連接管與貯水器相連，可根據(jù)試驗(yàn)要求選裝不同尺寸的壓力水頭容器。

通過以上技術(shù)方案，本發(fā)明的有益之處有：

1，本發(fā)明通過在試樣室裝滿淤泥后向上抽起擋板薄片可針對(duì)水力梯度作用下淤泥顆粒流動(dòng)特性這一問題進(jìn)行研究。

2，本發(fā)明通過向兩側(cè)土樣室倒入相同的淤泥土樣可測(cè)定同一孔隙比情況下的淤泥顆粒的流動(dòng)情況。

3，本發(fā)明通過向兩側(cè)土樣室倒入不同的淤泥土樣可測(cè)定不同孔隙比情況下的淤泥顆粒的流動(dòng)情況。

4，本發(fā)明通過選連不通尺寸的壓力水頭容器可改變壓力水頭差，從而測(cè)定不同水力梯度作用下淤泥顆粒的流動(dòng)情況。

5，本發(fā)明通過在固定盒上端施加荷載可測(cè)定不同有效應(yīng)力情況下淤泥顆粒的流動(dòng)情況。

附圖說明

圖1是淤泥流動(dòng)測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一種淤泥流動(dòng)測(cè)試儀的俯視圖。

圖中：1-壓力水頭容器；2-連接管；3-止水閥；4-左側(cè)貯水器；5-透水石；6-隔離板；7-擋板薄片；8-上固定盒；9-提拉環(huán)扣；10-試樣室；11-量筒；12-密封橡膠墊；13-下固定盒；14-右側(cè)貯水器；15-出水口。

具體實(shí)施方式

以下給出本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，并通過該實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步具體描述，有必要指出實(shí)施案例僅僅用于對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，本發(fā)明保護(hù)范圍并不僅局限于此。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明實(shí)施的一些非本質(zhì)性的調(diào)整與改進(jìn)仍屬于該發(fā)明的保護(hù)范圍。

參見圖1-2，一種淤泥流動(dòng)測(cè)試儀，包括壓力水頭容器1，壓力水頭容器1與左側(cè)貯水器4通過連接管2連接密封，連接管二上設(shè)有止水閥3調(diào)節(jié)開關(guān)，左側(cè)貯水器4與試樣室10之間隔有一契合尺寸的透水石5，試樣室上下兩端固定安裝有上固定盒8與下固定盒13，固定盒與試樣室之間通過隔離板6與活塞密封隔離，試樣室中間設(shè)有一擋板薄片7，其可將試樣室分為左右兩個(gè)大小一樣的密閉空間，擋板薄片7上焊接有圓環(huán)形的提拉扣9，擋板四周邊緣分別與試樣室10的側(cè)壁，以及部隔離板6之間通過橡膠墊圈12密封連接，試樣室10的右側(cè)為右側(cè)貯水器14，其間間隔有一透水石片，貯水器14設(shè)計(jì)位置處有一出水口15，出水口下放置量筒11.

所述的擋板薄片7設(shè)置在試樣室的中間位置，其四周邊緣緊靠試樣室側(cè)壁，隔離板并通過橡膠墊圈密封。

所述的擋板薄片7上焊接有圓形的提拉扣9。

所述的壓力水頭容器尺寸可根據(jù)試驗(yàn)需求選連。

所述的試樣室總尺寸為200mm*200mm*400mm，擋板薄片尺寸為200mm*200mm*10mm，左右兩貯水器尺寸為200mm*200mm*200mm，兩側(cè)透水石尺寸為200mm*200mm*20mm，試樣室上下隔離板尺寸為200mm*5mm*400mm。

所述的試樣室，貯水器，擋板薄片等均由不易變形的金屬材料制成。

基于一種淤泥流動(dòng)測(cè)試儀，該試驗(yàn)步驟包含：

1，首先安裝好試驗(yàn)設(shè)備，連接好各個(gè)接頭并檢查其是否漏水，將擋板薄片7插入到試樣室中間位置并關(guān)閉止水閥3。

2，制備試驗(yàn)用土試樣，打開上部固定盒8，稱量等質(zhì)量m的淤泥試樣分別倒入擋板薄片7分隔開的兩個(gè)試樣室內(nèi)。

3，關(guān)閉上部固定盒8并向右側(cè)貯水器14加水至出水口高度，向壓力水頭容器1內(nèi)加水并打開止水閥3保持左右兩側(cè)貯水器水位都處于右側(cè)貯水器出水口高度。

4，關(guān)閉止水閥3，在右側(cè)貯水器14出水口15處放置一量筒11。

5，向壓力水頭容器1內(nèi)加滿水并保持持續(xù)水頭供應(yīng)，打開止水閥3同時(shí)通過環(huán)扣9將擋板薄片7抽離試樣室，計(jì)時(shí)。

6，一段時(shí)間t后關(guān)閉止水閥3，并將擋板薄片7再次插入到原先位置，讀取量筒11測(cè)得的透水量q，即可換算得到土樣的水平滲透系數(shù)。

7，分別測(cè)量擋板薄片7左側(cè)試樣室和右側(cè)試樣室內(nèi)的土體質(zhì)量m1和m2，根據(jù)兩側(cè)試樣室內(nèi)淤泥土樣質(zhì)量的變化可換算得到淤泥顆粒的流量。

8，通過向兩側(cè)試樣室中倒入不同的淤泥試驗(yàn)可以研究不同孔隙比情況下淤泥顆粒的流動(dòng)情況；通過連接不同尺寸的壓力水頭容器1改變不同的水頭差可測(cè)試不同水力梯度情況下淤泥顆粒的流動(dòng)情況；通過在固定盒8上端加載可以測(cè)試不同有效應(yīng)力情況下淤泥顆粒的流動(dòng)情況，試驗(yàn)步驟皆與以上步驟類似。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種淤泥流動(dòng)測(cè)試儀，屬于巖土工程領(lǐng)域。本發(fā)明包括：壓力水頭容器，連接管，止水閥，貯水器，透水石，隔離板，試樣室，擋板薄片，提拉環(huán)扣，固定盒，出水口，量筒等。本發(fā)明通過在試樣室中間插設(shè)一擋板薄片將試樣室兩側(cè)土樣分隔開來，打開止水閥的同時(shí)抽出擋板薄片，一段時(shí)間t后關(guān)閉止水閥并再次插設(shè)擋板薄片至原先位置，通過測(cè)量一段時(shí)間t后兩側(cè)土樣的質(zhì)量變化情況即可換算得到淤泥顆粒的流量變化。本發(fā)明還可以通過一些措施研究不同水力梯度、不同孔隙比、不同有效應(yīng)力情況下土顆粒的流動(dòng)情況，填補(bǔ)了吹填淤泥流動(dòng)機(jī)理研究方向的空白。該試驗(yàn)方案有效可行，試驗(yàn)設(shè)備簡單易操作。

技術(shù)研發(fā)人員：劉加才;史文韜;王旭東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.24
技術(shù)公布日：2017.09.01