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原文传递一种可模拟矩形水头边界作用土体的试验装置及方法

专利名称：	一种可模拟矩形水头边界作用土体的试验装置及方法
摘要：	本发明公开了一种可模拟矩形水头边界作用土体的试验装置及方法，包括主体圆筒、数据采集仪、真空泵和矩形水头边界控制系统；主体圆筒包括从上至下依次连接的盖板、一节顶部圆筒、若干节中间圆筒、一节底部圆筒和小车；主体圆筒不同高度上安装孔隙水压力计固定装置。本发明可模拟地基中承压水的矩形动态连续变化过程；量测计算矩形动态承压水作用下地基的水土压力和变形，整理相关试验数据并确定地基受力和变形发展规律等问题；探求矩形动态承压水变化的均值、幅值对地基稳定性的影响，为矩形动态承压水作用引起的地基问题研究提供有效的试验数据支持，并对于之后理论分析模型提供依据。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江大学
发明人：	应宏伟;沈华伟;章丽莎;王迪;许鼎业;朱成伟;李哲伟;虞展望;张宇宣;陈川
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810097696.2
公开号：	CN108387710A
代理机构：	杭州求是专利事务所有限公司 33200
代理人：	刘静;邱启旺
分类号：	G01N33/24(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N33;G01N33/24
申请人地址：	310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
主权项：	1.一种可模拟矩形水头边界作用土体的试验装置，其特征在于，包括主体圆筒(1)、数据采集仪(2)、真空泵(3)和矩形水头边界控制系统(4)；所述主体圆筒(1)包括从上至下依次连接的盖板(1‐7)、一节顶部圆筒(1‐1)、若干节中间圆筒(1‐4)、一节底部圆筒(1‐5)和小车(1‐6)；所述顶部圆筒(1‐1)、中间圆筒(1‐4)、底部圆筒(1‐5)均由有机玻璃制成；所述顶部圆筒(1‐1)筒顶上安装盖板(1‐7)，盖板(1‐7)下表面中央设有透水石(1‐7‐2)，上部装有出水阀门(1‐7‐1)，饱和土体过程中出水阀门(1‐7‐1)与真空泵(3)相连接；试验过程中出水阀门(1‐7‐1)保持打开以便及时排水，使得试验土体内水位线保持恒定；所述顶部圆筒(1‐1)、中间圆筒(1‐4)、底部圆筒(1‐5)的不同高度上安装孔隙水压力计固定装置(1‐2)；所述孔隙水压力计固定装置(1‐2)由螺栓(1‐2‐1)、有机玻璃方头(1‐2‐2)、孔隙水压力计(1‐2‐3)组成；所述螺栓(1‐2‐1)和孔隙水压力计(1‐2‐3)通过螺纹安装在所述有机玻璃方头(1‐2‐2)上，所述有机玻璃方头(1‐2‐2)通过透水石和玻璃胶分别与顶部圆筒(1‐1)、中间圆筒(1‐4)、底部圆筒(1‐5)相连接；所述孔隙水压力计(1‐2‐3)与所述数据采集仪(2)连接，采集承压水动态水压力变化数据；所述主体圆筒(1)相邻的两节圆筒中间安装防水橡胶圈(1‐3)；所述底部圆筒(1‐5)由有机玻璃圆筒单元(1‐5‐1)、透水石(1‐5‐2)、有机玻璃支柱(1‐5‐3)、主体圆筒第一通水阀门(1‐5‐4)、主体圆筒第二通水阀门(1‐5‐5)构成；所述有机玻璃短柱(1‐5‐3)固定在所述有机玻璃圆筒单元(1‐5‐1)的底部，所述透水石(1‐5‐2)安装在所述有机玻璃短柱(1‐5‐3)上方；所述有机玻璃圆筒单元(1‐5‐1)底部一侧安装有主体圆筒第一通水阀门(1‐5‐4)，另一侧安装有主体圆筒第二通水阀门(1‐5‐5)；所述矩形水头边界控制系统(4)由上部活动平台(4‐1)、下部活动平台(4‐2)、水箱(4‐3)、带刻度支架(4‐4)与底座(4‐5)组成；所述带刻度支架(4‐4)竖直固定在底座(4‐5)上，所述上部活动平台(4‐1)和下部活动平台(4‐2)分别水平可拆卸固定在带刻度支架(4‐4)的不同高度；所述水箱(4‐3)放置在上部活动平台(4‐1)或下部活动平台(4‐2)上；所述水箱(4‐3)的上部和底部分别设置水箱第一通水阀门(4‐3‐2)、水箱第二通水阀门(4‐3‐3)，在第一通水阀门(4‐3‐2)、水箱第二通水阀门(4‐3‐3)之间高度设置水箱溢流阀门(4‐3‐1)；所述水箱溢流阀门(4‐3‐1)在试验时保持打开，用来控制进水过程中水位在水箱(4‐3)内的指定位置保持不变；所述水箱第一通水阀门(4‐3‐2)引出一条管路接无气水进口，为水箱蓄水；所述水箱第二通水阀门(4‐3‐3)与主体圆筒第二通水阀门(1‐5‐5)连通，施加矩形波动边界水压；将水箱(4‐3)的位置在所述上部活动平台(4‐1)与下部活动平台(4‐2)之间来回搬运，即可实现矩形波动水头的模拟；调节所述上部活动平台(4‐1)与下部活动平台(4‐2)在所述带刻度支架(4‐4)上的位置，与水箱在各平台上的停留时间，即可实现矩形波参数的变化。
所属类别：	发明专利