一种模拟强蒸发环境下盐渍土路基水盐迁移的装置

1.本实用新型属于道路工程领域，是一种测定盐渍土路基在蒸发条件下的水盐迁移装置，用来测定盐渍土路基毛细水作用下水分、盐分上升高度。


背景技术：

2.西北地区作为重要的交通枢纽和运输通道，高速公路的建设范围将进一步扩大，不可避免的会穿越盐渍土地区。
3.盐渍土作为一种特殊土，其在工程性质上具有一些特殊的性质，如溶陷性、盐胀性、和腐蚀性等，对盐渍土地区的公路建设危害较大。特别是在西北地区，年平均降雨量较小，高温蒸发作用明显，昼夜温差较大；同时加之近年来地下水位逐渐上升，在温度与水的共同作用下，毛细水上升高度不断增加，盐分在表层积聚效果明显，导致土基以及路面基层与土基交界处的水盐环境发生改变，产生不同程度的盐蚀损害，极大地降低了道路工程的使用寿命。因此，研究盐渍土路基的水盐迁移规律，对今后治理盐渍土路基盐蚀破坏具有重要的意义。
4.目前，关于路基的水盐迁移规律通常在常温条件下采用室内简易试筒来测试，通过室内肉眼观察试筒土样颜色的变化以及人工取样进行含水率、含盐量的测定。该方法采用天平、烘箱、刻度尺、盛水容器等，对土柱样进行测定。现阶段该方法由于受人工操作影响性大，外界温度不可控制，从而造成试验结果可靠度低、离散性大，不能真实反映真实环境下的水盐迁移过程。因此，针对上述不足，很有必要设计出一种新型的试验装置，通过模拟真实的外界温度，采用准确度高的数据采集装置，来探究盐渍土路基的水盐迁移规律。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种更加符合盐渍土路基在蒸发条件下，简单易行、可控性高、试验结果精度较高，并能通过网络传感器实时获得盐渍土路基水盐迁移状态的试验装置。
6.本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：
7.本实用新型可在室内测定不同供给溶液、不同种类盐渍土路基在蒸发作用下的水盐迁移规律，其特征是：
8.所述土柱试样管通过上下试样管拼接卡槽连接，且试样管使用套箍进行加固并利用试样管上部稳定装置与下部稳定装置进行整体加固，确保整个装置处于稳定状态。
9.所述试样管通过上盖凹槽与试样管上部盖子连接，下盖凹槽与试样管下部盖子连接。
10.所述底部盛放溶液容器底下有三个底座支撑，并在侧面留有排水口，以便试验结束排除废弃溶液。
11.所述试样管下部所用试验透水石与试样管支撑相连接，透水石上部与试样管通过试样管下部盖子连接。
12.所述容器底部上板一侧留有漏斗形状的注水管，方便向底部容器添加试验所需溶液，并且与底部容器进行拼接。
13.所述金属固定连接杆件与稳定装置底部和试样管上部稳定装置和试样管下部稳定装置连接，起到稳定试验土柱试样管的作用。
14.所述加热灯泡采用金属横杆与转接器相连，转接器两边各有一个螺丝，具有方便安装拆卸的功能，并起到固定加热支撑装置与灯泡的作用。
15.所述加热支撑装置的调解高度旋钮可以通过旋转来调整灯泡与试样管的距离，起到控温的作用。
16.所述加热支撑装置竖杆与试样管支撑装置底部主杆和加热支撑装置底部斜杆相连，起到稳定支撑装置的作用。
17.本实用新型通过调整加热装置的高度或者调节加热灯泡功率，可完成可控蒸发条件下的盐渍土路基的水盐迁移试验。
18.本实用新型通过在试样管上部盖子预留孔放入试验用百分表，可以监测土柱竖向位移的变化。
19.本实用新型通过读取传感器的实时数据，可以及时得到整个土柱每一层的含水率、盐分以及温度的变化。
20.此外，本实用新型简单易行，可以在实验室方便快捷的进行不同类型盐渍土、不同供给溶液的水盐运移试验。
21.综上所述，本实用新型——一种模拟强蒸发环境下盐渍土路基水盐迁移的装置，简易可行、操作方便、可控性好、测量精度高，能较好的反应在夏季高温条件下盐渍土路基的水盐迁移规律，并可以根据具体环境温度进行可变操作，且底部溶液可依据当地的实测数据进行更换，该实用新型对研究西北盐渍土地区路基水盐迁移过程以及路基施工设计、病害防治提供良好的指导意义。
附图说明
22.图1为本实用新型装置的结构示意图。
23.图2为试验装置的俯视图。
24.图3为试验底部装置的侧视图。
25.图4为连接器的立体图。
26.图5为连接器的结构示意图。
27.附图中标示为：1-百分表预留孔、2-试样管上部盖子、3-上盖凹槽、4-试样管上部稳定装置、5
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传感器预留孔、6-金属固定连接杆件、7-上下试样管拼接卡槽8-套箍、9-试样管、10-试样管下部稳定装置、11-注水管、12-底部容器上板、13-透水石、14-试样管支撑、15-排水口、16-底部容器、17-底座支撑、18-稳定装置底部、19-金属横杆、20-转接器、21-竖杆固定螺丝、22-灯泡灯座、23-保护网、24-加热灯泡、25-加热支撑装置竖杆、26-调解高度旋钮、27-加热支撑装置底部主杆、28-加热支撑装置底部斜杆、29-试样管下部盖子、30-注水孔、31-试样管下部盖子开孔、32-下盖凹槽、33-试样管支撑透水孔、 34-底部容器刻度线、35-横杆固定螺丝
具体实施方式
28.以下结合附图对本实用新型做进一步的说明：
29.所述试样管9的上下部分通过拼接卡槽7连接，且试样管9使用套箍8进行加固并利用试样管上部稳定装置4与试样管下部稳定装置10进行整体稳定；所述试样管9通过上盖凹槽3与试样管上部盖子2连接，下盖凹槽32与试样管下部盖子29连接；所述容器底部上板12一侧留有注水管11且与底部容器16进行拼接；所述底部容器16底部有三个底座支撑17，并在侧面留有排水口15；所述透水石13 与试样管支撑14相连接，透水石13上部与试样管9通过试样管下部盖子29连接；所述金属固定连接杆件6与稳定装置底部18和试样管上部稳定装置4和试样管下部稳定装置10连接，起到稳定试样管9的作用；所述加热灯泡24采用横杆19与连接器20相连；所述连接器具有横杆固定螺丝35和竖杆固定螺丝21，起到稳定加热支撑装置与灯泡的作用；所述调解高度旋钮26可以通过旋转来调整灯泡24与试样管9的距离，起到控温的作用；所述加热支撑装置竖杆25与试样管支撑装置底部主杆27和加热支撑装置底部斜杆28相连，起到稳定支撑装置的作用。
30.所述的试样管9采用有机玻璃制成且壁厚为5mm，所述的加热灯泡功率为275w，所述透水石的厚度为5mm。
31.本实用新型的工作原理如下：
32.为了模拟蒸发条件下盐渍土的水盐迁移过程，使用配置好最优含水率的盐渍土，采用分层击实法向试样管9内填放土样，每层5cm，按照盐渍土路基规范取95％压实度，已达到实际需求。待整个土柱填充完毕后，使用套箍8将试样管9上下两部分加固。并将填充完成的土柱通过底部盖子29与下部支撑装置14相接，此时底部容器16已经通过注水管道11加入试验所需盐溶液；然后将传感器插入传感器预留孔5内，盖好上部盖子2；将加热装置组装完成，调整加热灯泡24至合适的位置，并给试样管9外侧包裹一层保温棉，防治热量散失。整个工作完成之后，给传感器以及灯泡接通电源，数据采集开始。
33.为模拟实际外界环境的温度可变过程。采用加热支撑装置的可调节高度旋钮26实时控制土柱距离热源的位置，同时采用电子测温枪监测土柱上层表面的温度。
34.待等个试样管9达到规定的试验时间，关闭加热灯泡24，通过网络设备进行数据的读取。
35.综上所述，该实用新型装置简单可行、操作方便、可控性好、测量精度高，能较好的反应在夏季高温条件下盐渍土路基的水盐迁移规律，并可以根据具体环境温度进行可变操作，且底部溶液可以根据当地的实测数据进行更换，该实用新型对研究西北盐渍土地区路基水盐迁移过程以及路基施工设计、病害防治提供良好的指导意义。