技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于滲透剪切試驗技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)計一種智能型土工滲透剪切試驗系統(tǒng)。

背景技術(shù)

巖土工程中，土工試驗設(shè)備的更新速度非常快。隨著化學(xué)、力學(xué)和物理等基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展，各種新型傳感器以及控制系統(tǒng)不斷滲透到巖土工程測試的不同方面。這些傳感器、數(shù)據(jù)采集器以及控制器等的發(fā)展提高了土工試驗測試的精度，促進(jìn)了土工測試儀器的進(jìn)步。目前巖土工程中能夠進(jìn)行滲透剪切試驗的設(shè)備相對較少，僅有三軸儀以及部分環(huán)剪儀可以進(jìn)行。

已有設(shè)備中的滲透剪切主要基于伺服電機(jī)控制器進(jìn)行壓力和水流量的控制，但是控制器中水箱的容量有限，不能夠進(jìn)行水的后續(xù)補(bǔ)充工作。導(dǎo)致滲透試驗進(jìn)行中需要多次中斷試驗進(jìn)行人工加水工作，該過程需要試驗人員時刻在設(shè)備周圍且對于試驗數(shù)據(jù)采集都會產(chǎn)生影響，同時增加了試驗人員的工作量。已有三軸儀的控制器水箱容量一般在200～500cm3，對于滲透試驗一般要求滲透過程穩(wěn)定后方可終止試驗，而不同的巖土體往往具有不同的滲透系數(shù)，因此不同巖土體進(jìn)行滲透試驗時達(dá)到滲透穩(wěn)定過程所需要的時間就不相同，這就需要在控制器中水量減少的過程中進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)水工作，否則控制器無法提供壓力維持滲透。環(huán)剪試驗系統(tǒng)中的控制器與三軸試驗中控制器具有類似的問題。

此外，上述試驗設(shè)備中，除了對于試驗設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)水工作外，在恒水頭滲透試驗中，由于存在壓力差，一臺控制器出水，而另外一臺控制器則需要排水，這個過程中控制器的排水工作也需要試驗人員定期進(jìn)行人工排水工作，給試驗過程造成了不方便。

目前的試驗設(shè)備中，較多試驗設(shè)備不能夠進(jìn)行軟件對于硬件的控制，試驗中往往需要硬件設(shè)置完成之后進(jìn)行軟件的開啟；部分實驗設(shè)備可以進(jìn)行局部硬件的控制，試驗中需要手動和軟件同時控制硬件；少量的試驗設(shè)備可以實現(xiàn)軟件對于硬件的全部控制，該過程中只需要試驗人員在軟件中設(shè)置好試驗過程，設(shè)備可以根據(jù)用戶需要自動完成后續(xù)試驗。但水頭飽和以及滲透試驗中水箱容量有限依然是自動化程度較高的試驗設(shè)備進(jìn)一步發(fā)展的重要障礙之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是克服現(xiàn)有伺服電機(jī)控制器水箱容量有限的缺陷，提供了一種具有輔助加水和排水系統(tǒng)的智能型土工滲透剪切試驗系統(tǒng)。

技術(shù)負(fù)責(zé)人： 諶文武 土木工程與力學(xué)學(xué)院