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专利号: 2023107225645
申请人: 长江师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种非饱和土体吸力试验方法,其特征在于,将待测量土体置于封闭空间内并在封闭空间中留出供气体流动的空腔,将该空腔串联入一个气路系统,通过气路系统实现对该空腔的持续供气和抽气使得空腔实现一个稳定的负压变化过程,在该过程中对供入空腔和抽出空腔的气体湿度进行检测,当抽出空腔的气体湿度和供入空腔气体湿度数值一致时,判断此时待测量土体的吸力和空腔内的负压实现平衡,根据此时空腔内负压的大小即可获得待测量土体的吸力大小;

对空腔提供的负压变化过程中,采用干燥的试验用滤纸的吸力为起始吸力,再采用试验用滤纸对半饱和土体进行吸力试验,记录固定时间间隔后滤纸的吸力大小,获得滤纸吸力变化和时间的曲线关系,根据该曲线关系,将滤纸吸力替换为对空腔提供的负压大小,实现对空腔提供的负压随时间变化过程的控制;

待测量土体体积大于空腔体积10倍以上;

本方法采用一种非饱和土体吸力试验系统实现,所述非饱和土体吸力试验系统,包括两个开口相对的环刀,两个环刀的开口端外套设有一个密封套,密封套外两端各设置有一个用于实现对环刀密封固定的抱箍,两个环刀密封固定后开口端之间留有一个宽度小于环刀深度十分之一的检测用间隙,密封套对应检测用间隙的中部位置的一侧向外连通设置有一个供气接头,供气接头通过供气管道连接到供气装置,密封套中部位置的另一侧向外连通设置有一个抽气接头,抽气接头通过抽气管道连接到负压发生装置;供气管道上还安装有进气湿度传感器,抽气管道上还安装有出气湿度传感器;还包括控制器,控制器和所述供气装置、负压发生装置、进气湿度传感器和出气湿度传感器相连;两个环刀之间的检测用间隙构成供气体流动的空腔。

2.如权利要求1所述的非饱和土体吸力试验方法,其特征在于,所述供气装置包括一个气泵;

所述供气装置还包括一个空气干燥模块;

供气装置还包括温度调控组件。

3.如权利要求2所述的非饱和土体吸力试验方法,其特征在于,密封套内侧中部或者抽气管道上还设置有气压传感器。

4.如权利要求2所述的非饱和土体吸力试验方法,其特征在于,密封套上位于供气接头和抽气接头的内部还各设置有一个呈弧形的储气腔,两个储气腔的背侧各自和对应的供气接头或抽气接头连通,储气腔内侧设置有至少一个气口和密封套内腔连通,气口的过气面积大于对应的供气接头或抽气接头的过气面积。

5.如权利要求4所述的非饱和土体吸力试验方法,其特征在于,气口为沿储气槽的延伸方向延伸的条形孔或多个间隔分布的出气孔,并多个出气孔的轴线相互平行,且出气孔的轴线垂直于两个储气槽的对称轴。

6.如权利要求4所述的非饱和土体吸力试验方法,其特征在于,密封套为橡胶材料制得;

环刀表面还设置有密封套安装位置标线。

7.如权利要求4所述的非饱和土体吸力试验方法,其特征在于,两个环刀背离环向刀口的一端各自向外连接安装有一个推力驱动装置,两个推力驱动装置之间依靠安装架相对固定连接,推力驱动装置的行程大于环刀深度;

所述推力驱动装置为气缸或电缸或液压缸。