模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于筑路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度降雨環(huán)境作用下的路基模型試驗(yàn)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]膨脹土的膨脹特性對(duì)路基的穩(wěn)定性有很大影響，現(xiàn)在對(duì)于膨脹土的膨脹性的測(cè)量多為室內(nèi)固結(jié)儀測(cè)量、原位浸水測(cè)量，關(guān)于模型一類來(lái)測(cè)量膨脹土路基的還不是很普及。但對(duì)于復(fù)雜多變的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，僅僅靠土的膨脹特性還不足以評(píng)價(jià)路基體的穩(wěn)定性。
[0003]膨脹土的不良工程地質(zhì)特性曾經(jīng)給中國(guó)的各類基礎(chǔ)工程建設(shè)造成危害。時(shí)至今日，我國(guó)仍有很多大型工程受到膨脹土的影響。因此，膨脹土的問(wèn)題仍然是中國(guó)眼下及以后的工程地質(zhì)和巖土力學(xué)、巖土工程領(lǐng)域的亟待解決的問(wèn)題。膨脹土的失水收縮、吸水膨脹特性，是造成許多工程基礎(chǔ)災(zāi)害的根本原因。不均勻的收縮和膨脹使土體拉裂，破壞土體的完整性，使土體密度降低，而這兩種情況，都會(huì)讓土體強(qiáng)度下降，造成工程坡體失穩(wěn)滑塌。而且，被建筑物限制的強(qiáng)烈脹縮會(huì)造成建筑物的拉、脹裂的破壞。比如典型的南方地區(qū)的輕型建筑如居住樓房的地基與墻體的開(kāi)裂、水渠的反復(fù)滑坡，還有大型的鐵路邊坡、路塹、礦山洞室的巖土工程中，常常發(fā)生的滑坡、坍塌等工程災(zāi)害。
[0004]因此，世界上許多國(guó)家都投入了很多的物力、財(cái)力、人力對(duì)膨脹巖土的工程力學(xué)特性進(jìn)行研宄，并對(duì)其引起的工程地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行治理。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)之一:一種膨脹土原位浸水試驗(yàn)系統(tǒng)，提供一種膨脹土原位測(cè)試的系統(tǒng)，包括加載反力梁、測(cè)量基準(zhǔn)梁、加載系統(tǒng)、注水裝置，所述加載系統(tǒng)安裝于反力梁下，將反力梁固定，所述測(cè)量基準(zhǔn)梁固定在反力梁下，測(cè)區(qū)正上方，所述測(cè)量裝置安裝在基準(zhǔn)梁上，注水裝置將預(yù)定的水流注入測(cè)坑。通過(guò)在反力梁下采用電液伺服作動(dòng)器加載，可實(shí)現(xiàn)直接測(cè)量膨脹土原位浸水膨脹量。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)一存在以下缺點(diǎn):
[0007]技術(shù)一提供了一種做膨脹土原位膨脹特性的試驗(yàn)儀器系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)正負(fù)變溫、滲水量的控制、降雨量模擬。
[0008]原位試驗(yàn)代價(jià)較高，工期較長(zhǎng)，而且易受外界因素影響。
[0009]通過(guò)以上現(xiàn)有技術(shù)的分析及目前國(guó)內(nèi)外膨脹土特性測(cè)試儀器的查閱發(fā)現(xiàn)，目前沒(méi)有任何實(shí)現(xiàn)膨脹土溫度、濕度、降雨量控制的測(cè)試儀器系統(tǒng)，但是，實(shí)際工程中膨脹土在自然狀態(tài)下經(jīng)歷溫度變化、濕度變化、降雨量影響，開(kāi)展膨脹土構(gòu)筑物溫度變化、濕度變化、降雨量影響是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)必須要解決的緊要問(wèn)題，而發(fā)明一種適應(yīng)膨脹土對(duì)于溫度變化、濕度變化、降雨量影響的試驗(yàn)儀也是膨脹土發(fā)展必須經(jīng)歷的一個(gè)過(guò)程和亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)目前無(wú)法實(shí)現(xiàn)膨脹土溫度變化、濕度變化、降雨量影響的試驗(yàn)儀的現(xiàn)狀，而提供一種設(shè)計(jì)合理，能夠滿足膨脹土溫度變化、濕度變化、降雨量影響的一種模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀。
[0011]為解決本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案:一種模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀，包括試驗(yàn)箱體、溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)，所述試驗(yàn)箱體由鋼結(jié)構(gòu)框架加裝高分子隔熱內(nèi)芯夾芯板構(gòu)成，試驗(yàn)箱體上留有保溫隔熱的門體；所述溫度控制系統(tǒng)包括設(shè)在試驗(yàn)箱體內(nèi)的溫度測(cè)試器，溫度測(cè)試器電連接試驗(yàn)箱體外的溫度控制儀，溫度控制儀電連接試驗(yàn)箱體內(nèi)的加熱、制冷裝置；所述濕度控制系統(tǒng)包括設(shè)在試驗(yàn)箱體內(nèi)的濕度測(cè)試器，濕度測(cè)試器電連接試驗(yàn)箱體外的濕度控制儀，濕度控制儀電連接設(shè)在試驗(yàn)箱體內(nèi)部上方的模擬降雨裝置。
[0012]所述試驗(yàn)箱體內(nèi)設(shè)有與實(shí)驗(yàn)土體接觸的觀察窗，觀察窗為透明的雙層真空有機(jī)玻璃。
[0013]所述試驗(yàn)箱體上與土接觸的內(nèi)壁設(shè)有應(yīng)變片。
[0014]所述模擬降雨裝置設(shè)有水流流速控制器。
[0015]所述模擬降雨裝置為蛇形管路，下部設(shè)出水孔。
[0016]所述溫度測(cè)試器設(shè)置在試驗(yàn)箱體內(nèi)的頂部。
[0017]所述濕度測(cè)試器設(shè)置在試驗(yàn)箱體內(nèi)的頂部。
[0018]所述加熱、制冷裝置設(shè)置在試驗(yàn)箱體內(nèi)的頂部。
[0019]所述試驗(yàn)箱體外部大小為3mX2mXl.6m。
[0020]所述試驗(yàn)箱體上還設(shè)有排濕氣風(fēng)扇。
[0021]有益效果:本實(shí)用新型適用所有膨脹土路基及膨脹土邊坡現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)，可以控制在-20°C?+55°C的膨脹土模型試驗(yàn)，即可使溫度控制在恒定的某一固定值，進(jìn)行長(zhǎng)期蠕變?cè)囼?yàn)，又可實(shí)現(xiàn)變溫試驗(yàn)，如高低溫、正負(fù)溫交替，模擬大氣溫度的變化；溫度精度為0.TC,實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)控制，在設(shè)定溫度后，無(wú)需人員操作，其可根據(jù)正負(fù)溫變箱內(nèi)的溫度進(jìn)行自動(dòng)啟動(dòng)和停止，準(zhǔn)確控制在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)；模型箱還可以通過(guò)水流流速控制器、模擬降雨灑水裝置，模擬大氣降雨，可以人為控制降雨量；模型箱易于操作，工程成本小；實(shí)現(xiàn)了膨脹土模擬溫度變化、降雨影響變溫試驗(yàn)研宄。本試驗(yàn)儀噪音小，不會(huì)造成環(huán)境的噪音污染。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的箱體構(gòu)造圖；
[0023]圖2是本實(shí)用新型的電路連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]一種模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀，包括試驗(yàn)箱體1、溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)，所述試驗(yàn)箱體I由75mmX75mmX 1250mm方鋼通過(guò)焊接構(gòu)成試驗(yàn)箱的框架，加裝高分子隔熱內(nèi)芯夾芯板構(gòu)成，組成的箱體外部大小為3mX2mX 1.6m，其上留有保溫隔熱的門體2，打開(kāi)門體2后可看到觀察窗，觀察窗為透明的雙層真空有機(jī)玻璃，與試驗(yàn)土體接觸，既可以觀察局部路基變形情況，也可以減少路基體與有機(jī)玻璃側(cè)壁的摩擦力；所述溫度控制系統(tǒng)包括設(shè)在試驗(yàn)箱體I內(nèi)的溫度測(cè)試器，溫度測(cè)試器電連接試驗(yàn)箱體I外的溫度控制儀，溫度控制儀電連接試驗(yàn)箱體內(nèi)的加熱、制冷裝置3 ;所述濕度控制系統(tǒng)包括設(shè)在試驗(yàn)箱體I內(nèi)的濕度測(cè)試器，濕度測(cè)試器電連接試驗(yàn)箱體I外的濕度控制儀，濕度控制儀電連接設(shè)在試驗(yàn)箱體I內(nèi)部上方的模擬降雨裝置4。溫度測(cè)試器測(cè)箱內(nèi)溫度，通過(guò)溫度控制儀控制加熱、制冷裝置3對(duì)箱內(nèi)進(jìn)行加熱或制冷，模擬路基所受的溫度變化；濕度測(cè)試器測(cè)箱內(nèi)濕度，濕度控制儀控制模擬降雨裝置4的開(kāi)閉，模擬下雨條件下路基所受影響。
[0025]為了方便調(diào)節(jié)雨量大小，模擬降雨裝置4設(shè)有水流流速控制器7，模擬降雨裝置4為蛇形管路，下部設(shè)出水孔，噴水均勻，與下雨類似。
[0026]溫度測(cè)試器、濕度測(cè)試器、加熱、制冷裝置3，可設(shè)在路基上方的箱體內(nèi)壁上或頂壁的任一處，為使各部件更緊湊可設(shè)置在試驗(yàn)箱體I內(nèi)的頂部?jī)?nèi)壁。試驗(yàn)箱體I與土接觸的內(nèi)壁設(shè)有應(yīng)變片5，應(yīng)變片5用于測(cè)量土體的應(yīng)變，得到數(shù)據(jù)后就可以通過(guò)計(jì)算得到應(yīng)力。試驗(yàn)箱體I上還設(shè)有排濕氣風(fēng)扇6，排濕氣風(fēng)扇5可加快排出濕氣，模擬雨停后路基上的水分蒸發(fā)、風(fēng)吹過(guò)程。加熱、制冷裝置3可以選用家用空調(diào)，即可制冷又能制熱。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀，其特征是包括試驗(yàn)箱體(I )、溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)，所述試驗(yàn)箱體(I)由鋼結(jié)構(gòu)框架加裝高分子隔熱內(nèi)芯夾芯板構(gòu)成，試驗(yàn)箱體(I)上留有保溫隔熱的門體(2);所述溫度控制系統(tǒng)包括設(shè)在試驗(yàn)箱體(I)內(nèi)的溫度測(cè)試器，溫度測(cè)試器電連接試驗(yàn)箱體(I)外的溫度控制儀，溫度控制儀電連接試驗(yàn)箱體內(nèi)的加熱、制冷裝置(3);所述濕度控制系統(tǒng)包括設(shè)在試驗(yàn)箱體(I)內(nèi)的濕度測(cè)試器，濕度測(cè)試器電連接試驗(yàn)箱體(I)外的濕度控制儀，濕度控制儀電連接設(shè)在試驗(yàn)箱體(I)內(nèi)部上方的模擬降雨裝置(4)。2.如權(quán)利要求1所述模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀，其特征是所述試驗(yàn)箱體(I)內(nèi)設(shè)有與試驗(yàn)土體接觸的觀察窗，觀察窗為透明的雙層真空有機(jī)玻璃。3.如權(quán)利要求1所述模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀，其特征是所述試驗(yàn)箱體(I)與土接觸的內(nèi)壁設(shè)有應(yīng)變片(5 )。4.如權(quán)利要求1所述模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀，其特征是所述模擬降雨裝置(4)設(shè)有水流流速控制器(7)。5.如權(quán)利要求1所述模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀，其特征是所述模擬降雨裝置(4)為蛇形管路，下部設(shè)出水孔。6.如權(quán)利要求1所述模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀，其特征是所述溫度測(cè)試器設(shè)置在試驗(yàn)箱體(I)內(nèi)的頂部。7.如權(quán)利要求1所述模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀，其特征是所述濕度測(cè)試器設(shè)置在試驗(yàn)箱體(I)內(nèi)的頂部。8.如權(quán)利要求1所述模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀，其特征是所述加熱、制冷裝置(3)設(shè)置在試驗(yàn)箱體(I)內(nèi)的頂部。9.如權(quán)利要求1所述模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀，其特征是所述試驗(yàn)箱體(I)外部大小為3mX2mXl.6m。10.如權(quán)利要求1所述模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀，其特征是所述試驗(yàn)箱體(I)上還設(shè)有排濕氣風(fēng)扇(6 )。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度、降雨環(huán)境的路基模型試驗(yàn)儀，包括試驗(yàn)箱體、溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)，試驗(yàn)箱體由鋼結(jié)構(gòu)框架加裝高分子隔熱內(nèi)芯夾芯板構(gòu)成，試驗(yàn)箱體上留有保溫隔熱的門體；溫度控制系統(tǒng)包括設(shè)在試驗(yàn)箱體內(nèi)的溫度測(cè)試器，溫度測(cè)試器電連接試驗(yàn)箱體外的溫度控制儀，溫度控制儀電連接試驗(yàn)箱體內(nèi)的加熱、制冷裝置；濕度控制系統(tǒng)包括設(shè)在試驗(yàn)箱體內(nèi)的濕度測(cè)試器，濕度測(cè)試器電連接試驗(yàn)箱體外的濕度控制儀，濕度控制儀電連接設(shè)在試驗(yàn)箱體內(nèi)部上方的模擬降雨裝置。本實(shí)用新型適用所有膨脹土路基及膨脹土邊坡現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了膨脹土模擬溫度變化、降雨影響變溫試驗(yàn)研究。本試驗(yàn)儀噪音小，不會(huì)造成環(huán)境的噪音污染。
【IPC分類】G01N33/42
【公開(kāi)號(hào)】CN204649736
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520323802
【發(fā)明人】馬麗娜, 王起才, 張戎令, 邵森林, 梁孝, 拉有玉, 張乘波, 張有偉, 靳金, 張旭斌
【申請(qǐng)人】蘭州交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日