本實(shí)用新型屬于巖土工程領(lǐng)域，具體涉及一種新型動(dòng)力側(cè)限壓縮試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

側(cè)限壓縮試驗(yàn)是土工試驗(yàn)中的常見(jiàn)內(nèi)容，通過(guò)側(cè)限壓縮試驗(yàn)，測(cè)量土體的壓縮性，用于分析建筑物地基沉降、路基沉降等。側(cè)限壓縮試驗(yàn)其常規(guī)做法是在一固定體積的鋼性容器盛裝土體，土體上部覆蓋鋼性壓力板，通過(guò)砝碼、杠桿組成的力臂放大結(jié)構(gòu)，對(duì)土體上的壓力板施加靜止的壓力，并通過(guò)百分表等量測(cè)設(shè)備分析其土體的壓縮變形量，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。但眾所周知，真實(shí)環(huán)境中，土體上部的荷載并非一直屬于靜荷載，例如實(shí)際工程建設(shè)過(guò)程中，建筑物的修建中施工荷載、土體開(kāi)挖導(dǎo)致的加卸荷載、機(jī)器振動(dòng)，地基加固中的沖擊碾壓、路基上部的車輛移動(dòng)交通荷載，儲(chǔ)油罐液位反復(fù)升降，這些均屬于動(dòng)力荷載，這些地方的地基所受荷載均是動(dòng)力荷載，現(xiàn)有常規(guī)土工試驗(yàn)裝置無(wú)法完成動(dòng)力加載，不能模擬工程實(shí)際中的動(dòng)力復(fù)雜狀況。此外，環(huán)境荷載，例如臨海和沿海區(qū)域，由于潮汐作用，水位的波動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致地基發(fā)生沉降，可見(jiàn)環(huán)境水動(dòng)力對(duì)地基的作用也需進(jìn)行考慮；同時(shí)在一些降雨和蒸發(fā)頻繁的地區(qū)，由于干濕循環(huán)對(duì)于土體自身性質(zhì)的改變，也會(huì)導(dǎo)致地基的沉降變形，可見(jiàn)這些環(huán)境荷載下的地基沉降變形也是十分重要的巖土工程問(wèn)題，現(xiàn)有的側(cè)限壓縮裝置不具備進(jìn)行環(huán)境荷載作用下的側(cè)限壓縮試驗(yàn)功能。同時(shí)多數(shù)側(cè)限壓縮裝置，多采用機(jī)械傳力結(jié)構(gòu)，通過(guò)杠桿、砝碼的作用施加荷載，由于砝碼自身較為笨重，且加卸存在時(shí)差不準(zhǔn)、杠桿自身擺動(dòng)等問(wèn)題在操作上也較為不便，本發(fā)明裝置提供了一種能夠?qū)?cè)限壓縮盒體施加復(fù)雜的動(dòng)力荷載的側(cè)限壓縮裝置，并且采用氣動(dòng)作為壓力源，具有調(diào)壓簡(jiǎn)單快捷，采集時(shí)效性高的特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是為了在側(cè)限壓縮試驗(yàn)中，進(jìn)行多種動(dòng)力加載，并模擬工程實(shí)際中的復(fù)雜狀況，提供一種更能真實(shí)反應(yīng)土體受力狀態(tài)，可測(cè)定土體在外部荷載作用下其壓縮特性變化的可加載的壓縮裝置。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題采用的技術(shù)方案如下：

一種新型動(dòng)力側(cè)限壓縮試驗(yàn)裝置，包括壓縮儀和用于監(jiān)測(cè)試樣位置變化的位移測(cè)量模塊，其特征在于：還包括豎向載荷加載模塊、水位波動(dòng)模塊、干濕循環(huán)模塊和試樣變形監(jiān)測(cè)模塊；

所述的壓縮儀包括圓柱形的試驗(yàn)盒和用于固定試驗(yàn)盒和豎向載荷加載模塊的支架，試驗(yàn)盒內(nèi)從上到下依次設(shè)有加載蓋、頂部透水石、試樣和底部透水石，所述的試驗(yàn)盒為帶有筒底的透明圓筒，試驗(yàn)盒底部設(shè)有連通筒體內(nèi)外的進(jìn)水口；

所述豎向載荷加載模塊設(shè)置在壓縮儀頂部，用于為試樣提供豎向荷載；

所述水位波動(dòng)模塊連接在壓縮儀一側(cè)，用于模擬潮汐荷載；

所述干濕循環(huán)模塊與壓縮儀底部連接，用于模擬降雨和蒸發(fā)；

所述試樣變形監(jiān)測(cè)模塊設(shè)置在壓縮儀側(cè)邊，用于觀測(cè)并記錄試樣在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變形。

所述豎向載荷加載模塊的載荷為沖擊動(dòng)荷載、恒靜壓荷載或者循環(huán)靜荷載?，F(xiàn)有的壓縮儀只能測(cè)定靜壓荷載下的土體壓縮性能，而無(wú)法測(cè)定沖擊動(dòng)荷載和循環(huán)靜荷載下的土體壓縮性能，實(shí)際工程中，土體所受的荷載復(fù)雜多變，和現(xiàn)有的壓縮儀測(cè)量結(jié)果存在一定差別；本實(shí)用新型可測(cè)定土體在沖擊動(dòng)荷載、恒靜壓荷載或者循環(huán)靜荷載下的壓縮性能，所得結(jié)果更接近實(shí)際工程。

所述豎向載荷加載模塊的載荷為沖擊動(dòng)荷載時(shí)的具體結(jié)構(gòu)為：包括依次電路連接的直流電源、時(shí)間繼電器和電磁閥依次電路連接；還包括依次氣路連通的空氣壓縮機(jī)、氣壓調(diào)壓閥、氣缸開(kāi)關(guān)和氣缸，所述電磁閥安裝在氣缸開(kāi)關(guān)上，用于控制氣缸開(kāi)關(guān)，所述氣缸與壓縮儀頂部連接。實(shí)際工程中土體經(jīng)常受到豎向的沖擊動(dòng)荷載，如夯擊過(guò)程等，此時(shí)土體的壓縮性能與靜壓時(shí)存在差距，而現(xiàn)有的壓縮儀無(wú)法對(duì)這一條件下的土體壓縮性能進(jìn)行測(cè)定；為解決這一問(wèn)題，本實(shí)用新型可對(duì)土體施加豎向沖擊動(dòng)荷載，并且測(cè)定其壓縮性能，結(jié)果更接近實(shí)際工程。

所述豎向載荷加載模塊的載荷為恒靜壓荷載時(shí)的具體結(jié)構(gòu)為：包括依次氣路連通的空氣壓縮機(jī)、氣壓調(diào)壓閥、氣缸開(kāi)關(guān)和氣缸，所述氣缸開(kāi)關(guān)上設(shè)置有控制氣缸開(kāi)關(guān)的電磁閥，所述氣缸與壓縮儀頂部連接?，F(xiàn)有的壓縮儀采用砝碼的加減來(lái)改變荷載大小，加載級(jí)數(shù)有限，操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且由于砝碼的長(zhǎng)期使用容易造成較大的誤差；本實(shí)用新型采用氣動(dòng)加載，由調(diào)壓閥調(diào)節(jié)荷載大小，操作簡(jiǎn)便，加載更準(zhǔn)確。

所述豎向載荷加載模塊的載荷為循環(huán)靜荷載時(shí)的具體結(jié)構(gòu)為：包括依次電路連接的直流電源、電氣比例閥和函數(shù)信號(hào)發(fā)生器；還包括依次氣路連通的空氣壓縮機(jī)、氣壓調(diào)壓閥、電氣比例閥和氣缸，所述氣缸與壓縮儀頂部連接。實(shí)際工程中土體經(jīng)常受到循環(huán)靜荷載，如來(lái)回碾壓過(guò)程等，此時(shí)土體的壓縮性能和靜載時(shí)存在差別，而現(xiàn)有的壓縮儀無(wú)法對(duì)這一條件下的壓縮性能進(jìn)行測(cè)定；為解決這一問(wèn)題，本實(shí)用新型可對(duì)土體施加循環(huán)靜荷載，并且測(cè)定其壓縮性能，結(jié)果更接近實(shí)際工程。

所述水位波動(dòng)模塊包括水箱，所述水箱底部連接有平板狀的升降臺(tái)，所述升降臺(tái)底部連接有電動(dòng)推桿，所述電動(dòng)推桿由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，并由控制器控制，所述水箱為圓筒狀結(jié)構(gòu)，水箱側(cè)壁從上至下依次設(shè)置有水箱進(jìn)水口、水箱溢水口和水箱出水口，所述水箱出水口與壓縮儀的進(jìn)水口連接?，F(xiàn)有的壓縮儀僅能從上部加水，無(wú)法控制土體的水位變化，而現(xiàn)實(shí)工程中，土體中的水位經(jīng)常發(fā)生變化；為解決這一問(wèn)題，本實(shí)用新型通過(guò)水位波動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)土體內(nèi)水位變化進(jìn)行控制，更接近實(shí)際工程中土體的環(huán)境變化。

所述干濕循環(huán)模塊包括PID溫控系統(tǒng)和三通閥門，所述三通閥門一端用于連接壓縮儀的進(jìn)水口，一端與PID溫控系統(tǒng)連接，另一端用于連接水位波動(dòng)模塊的水箱出水口。實(shí)際工程中土體經(jīng)常受到雨淋和日嗮，土體經(jīng)歷了干濕的循環(huán)變化，此時(shí)土體的壓縮性能可能會(huì)發(fā)生變化，而現(xiàn)有的壓縮儀無(wú)法對(duì)這一條件下的壓縮性能進(jìn)行測(cè)定；為解決這一問(wèn)題，本實(shí)用新型可對(duì)土體施加干濕循環(huán)，用來(lái)模擬降雨和蒸發(fā)導(dǎo)致的土體含水量變化，并且測(cè)定其壓縮性能的變化，結(jié)果更接近實(shí)際工程。

所述試樣變形監(jiān)測(cè)模塊包括高清攝像頭和一對(duì)呈一定角度連接的平面鏡，所述高清攝像頭和平面鏡相對(duì)布置，設(shè)置在壓縮儀兩側(cè)?，F(xiàn)有壓縮儀無(wú)法監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中土體的變形，本實(shí)用新型能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中的土體的形變，為不同的環(huán)境因素對(duì)土體的壓縮性能影響提供試驗(yàn)依據(jù)。

所述位移測(cè)量模塊包括位移計(jì)和鐵板；所述位移計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)件，固定在支架上，其測(cè)量端和鐵板相連，輸出端和計(jì)算機(jī)相連，所述鐵板水平放置，和加載蓋相連。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、通過(guò)豎向荷載模塊對(duì)試樣施加沖擊動(dòng)荷載、恒靜壓荷載和循環(huán)靜荷載。和傳統(tǒng)壓縮裝置相比，本實(shí)用新型具備多種豎向荷載施加功能，可以對(duì)試樣進(jìn)行多種方式的壓縮試驗(yàn)，得出荷載的大小、頻率、時(shí)間和加載方式對(duì)試樣壓縮性能的影響；傳統(tǒng)壓縮裝置僅由砝碼進(jìn)行逐級(jí)靜壓加載。

2、本實(shí)用新型可對(duì)試樣進(jìn)行干濕循環(huán)，用來(lái)模擬降雨和蒸發(fā)。和傳統(tǒng)壓縮裝置相比，本實(shí)用新型可以對(duì)試樣干濕循環(huán)前后壓縮性能進(jìn)行對(duì)比，得出干濕循環(huán)的次數(shù)、頻率和時(shí)間對(duì)試樣壓縮性能的影響；傳統(tǒng)壓縮裝置僅能測(cè)得放樣時(shí)的試樣壓縮性能，和自然環(huán)境下存在一定區(qū)別。

3、本實(shí)用新型可對(duì)試樣進(jìn)行水位波動(dòng)，用來(lái)模擬潮汐的漲落。和傳統(tǒng)壓縮裝置相比，本實(shí)用新型可以對(duì)試樣水位波動(dòng)循環(huán)前后壓縮性能進(jìn)行對(duì)比，得出水位波動(dòng)循環(huán)的次數(shù)、頻率和時(shí)間對(duì)試樣壓縮性能的影響；傳統(tǒng)壓縮裝置僅能測(cè)得放樣時(shí)的試樣壓縮性能。

4、本實(shí)用新型可觀察試樣在試驗(yàn)過(guò)程中的形變。本實(shí)用新型通過(guò)試樣變形監(jiān)測(cè)模塊對(duì)試樣在豎向荷載，干濕循環(huán)，水位波動(dòng)過(guò)程中的試樣形變進(jìn)行觀察。可清楚的看見(jiàn)試樣的變化。而傳統(tǒng)壓縮裝置無(wú)法觀察記錄試樣的變形。

5、本實(shí)用新型可以更精確的測(cè)量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)位移測(cè)量模塊與計(jì)算機(jī)連接采集和記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，和傳統(tǒng)壓縮裝置相比，本實(shí)用新型采用電腦采集，可以采集連續(xù)的數(shù)據(jù)變化，傳統(tǒng)壓縮裝置只能由人工讀數(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1為裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為壓縮儀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為豎向沖擊荷載加載結(jié)構(gòu)連接方式示意圖；

圖4為豎向恒壓靜荷載加載結(jié)構(gòu)連接方式示意圖；

圖5為豎向循環(huán)靜壓荷載加載結(jié)構(gòu)連接方式示意圖；

圖6為水位波動(dòng)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為PID溫控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為三通閥結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為干濕循環(huán)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為試樣變形監(jiān)測(cè)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為位移測(cè)量模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：100—壓縮儀、101—試驗(yàn)盒、102a—頂部透水石、102b-底部透水石、103—加載蓋、104—出水口、105—支架；200—豎向荷載加載模塊，210-氣壓系統(tǒng)， 211—空氣壓縮機(jī)、212—?dú)鈮赫{(diào)壓閥、213—?dú)飧组_(kāi)關(guān)、214—?dú)飧祝?21—直流電源、222—電氣比例閥、223—函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、224—電磁閥、225—時(shí)間繼電器；300—水位波動(dòng)模塊，301—水箱、302—升降臺(tái)、303—電動(dòng)推桿、304—驅(qū)動(dòng)器、305—控制器；400—干濕循環(huán)模塊，410—PID溫控系統(tǒng)，411—風(fēng)機(jī)、412—電熱絲、413—溫控開(kāi)關(guān)；420—三通閥門；500—試樣變形監(jiān)測(cè)模塊，501—高清攝像頭、502—平面鏡；600—位移測(cè)量模塊，601—位移計(jì)、602—鐵板。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明，如圖1所示的一種新型動(dòng)力側(cè)限壓縮試驗(yàn)裝置，包括壓縮儀100和用于監(jiān)測(cè)試樣位置變化的位移測(cè)量模塊600，其特征在于：還包括豎向載荷加載模塊200、水位波動(dòng)模塊300、干濕循環(huán)模塊400和試樣變形監(jiān)測(cè)模塊500；

1、壓縮儀

如圖2所示，壓縮儀100包括圓柱形的試驗(yàn)盒101和支架105，試驗(yàn)盒101內(nèi)從上到下依次設(shè)有頂部透水石102a、試樣、底部透水石102b和加載蓋103，所述的試驗(yàn)盒101為帶有筒底的透明圓筒，試驗(yàn)盒101底部設(shè)有連通筒體內(nèi)外的進(jìn)水口104。

壓縮儀100的工作原理：水從壓縮儀100進(jìn)水口104進(jìn)入，實(shí)現(xiàn)水位波動(dòng)和干濕循環(huán)；通過(guò)豎向加載模塊200作用在加載蓋103上的載荷，對(duì)試樣進(jìn)行壓縮試驗(yàn)。

2、豎向載荷加載模塊

如圖3-5所示，豎向載荷加載模塊200包括相互連接的氣壓系統(tǒng)210和氣壓電路控制系統(tǒng)；氣壓電路控制系統(tǒng)控制氣壓系統(tǒng)210。

1）氣壓系統(tǒng)210

所述的氣壓系統(tǒng)210包括依次連接的空氣壓縮機(jī)211、氣壓調(diào)壓閥212、氣缸開(kāi)關(guān)213和氣缸214。

2）氣壓電路控制系統(tǒng)

所述的氣壓電路控制系統(tǒng)包括直流電源221、電氣比例閥222、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器223、電磁閥224和時(shí)間繼電器225；

具體實(shí)施方式如下：氣壓系統(tǒng)210提供動(dòng)力源，通過(guò)加載蓋103施加到透水石102和試樣上；氣壓電路控制系統(tǒng)控制加載方式、施加大小和施加時(shí)間；通過(guò)沖擊荷載連接方式、恒壓靜壓荷載連接方式和循環(huán)靜壓荷載連接方式三種氣路電路連接方式可以對(duì)試樣施加沖擊荷載、恒靜壓荷載和循環(huán)靜壓荷載。

其中，豎向載荷加載模塊200的載荷為沖擊動(dòng)荷載時(shí)，如圖3所示的具體結(jié)構(gòu)為：包括依次電路連接的直流電源221、時(shí)間繼電器225和電磁閥224依次電路連接；還包括依次氣路連通的空氣壓縮機(jī)211、氣壓調(diào)壓閥212、氣缸開(kāi)關(guān)213和氣缸214，電磁閥224安裝在氣缸開(kāi)關(guān)213上，用于控制氣缸開(kāi)關(guān)213，氣缸214與壓縮儀100頂部連接。所述沖擊荷載連接方式工作原理為：電磁閥224由時(shí)間繼電器225控制，時(shí)間繼電器225可通過(guò)時(shí)間控制電磁閥224的通斷，從而控制氣缸214的伸縮；

當(dāng)豎向載荷加載模塊200的載荷為恒靜壓荷載時(shí)，如圖4所示的具體結(jié)構(gòu)為：包括依次氣路連通的空氣壓縮機(jī)211、氣壓調(diào)壓閥212、氣缸開(kāi)關(guān)213和氣缸214，所述氣缸開(kāi)關(guān)213上設(shè)置有控制氣缸開(kāi)關(guān)的電磁閥224，所述氣缸214與壓縮儀100頂部連接。所述恒壓靜壓荷載連接方式工作原理為：氣壓調(diào)壓閥212可調(diào)節(jié)空氣壓縮機(jī)211的輸出壓力，從而施加靜荷載。

當(dāng)豎向載荷加載模塊200的載荷為循環(huán)靜荷載時(shí)，如圖6所示的具體結(jié)構(gòu)為：包括依次電路連接的直流電源221、電氣比例閥222和函數(shù)信號(hào)發(fā)生器223；還包括依次氣路連通的空氣壓縮機(jī)211、氣壓調(diào)壓閥212、電氣比例閥222和氣缸214，所述氣缸214與壓縮儀100頂部連接。所述循環(huán)靜壓荷載連接方式工作原理為：函數(shù)信號(hào)發(fā)生器213的作用是提供變化的電壓信號(hào)；電氣比例閥222的作用是在接受電壓信號(hào)后改變輸出空氣壓力值的大小，其特點(diǎn)是隨著電壓信號(hào)的線性變化，提供線性變化的空氣壓力；循環(huán)靜壓荷載連接方式可由函數(shù)信號(hào)發(fā)生器223控制循環(huán)荷載的大小與周期。

3、水位波動(dòng)模塊

如圖6所示，水位波動(dòng)模塊300包括水箱301，所述水箱301底部連接有平板狀的升降臺(tái)302，所述升降臺(tái)302底部連接有電動(dòng)推桿303，所述電動(dòng)推桿303由驅(qū)動(dòng)器304驅(qū)動(dòng)，并由控制器305控制，所述水箱301為圓筒狀結(jié)構(gòu)，水箱側(cè)壁從上至下依次設(shè)置有水箱進(jìn)水口310a、水箱溢水口310b和水箱出水口310c，所述水箱出水口310c與壓縮儀100的進(jìn)水口104連接。電動(dòng)推桿303為通用件，電動(dòng)推桿303下部和水平面固定，電動(dòng)推桿303的升降由驅(qū)動(dòng)器304和控制器305控制。

通過(guò)驅(qū)動(dòng)器304和控制器305可實(shí)現(xiàn)定時(shí)，定距離的水箱301升降，水箱溢水口301b高為水箱301的水位高度，水箱進(jìn)水口301a與實(shí)驗(yàn)室供水管相連，水箱出水口301c與壓縮儀100的進(jìn)水口104相連，可為試驗(yàn)壓縮系數(shù)的測(cè)量試驗(yàn)提供固定水位；水箱出水口301c與壓縮儀的進(jìn)水口104相連，可實(shí)現(xiàn)試樣的水位波動(dòng)。

4、干濕循環(huán)模塊

如圖7、8、9所示，干濕循環(huán)模塊400包括PID溫控系統(tǒng)410和三通閥門420，所述三通閥門420一端用于連接壓縮儀100的進(jìn)水口104，一端與PID溫控系統(tǒng)410連接，另一端用于連接水位波動(dòng)模塊的水箱出水口310c。

所述PID溫控系統(tǒng)410為一加熱系統(tǒng)，包括風(fēng)機(jī)411，電熱絲412，溫控開(kāi)關(guān)413；

風(fēng)機(jī)411通電時(shí)可向前吹出空氣，并可調(diào)節(jié)風(fēng)力大?。伙L(fēng)機(jī)內(nèi)裝有電熱絲412，可加熱空氣，使風(fēng)機(jī)411吹出一定溫度的空氣；溫控開(kāi)關(guān)413可控制吹出空氣的溫度。

干濕循環(huán)模塊工作原理：打開(kāi)壓縮儀100進(jìn)水口104和水位波動(dòng)模塊水箱301c的閥門時(shí)，水箱301中的水流入壓縮儀中，使試樣飽和；打開(kāi)壓縮儀100進(jìn)水口104和PID溫控系統(tǒng)410的閥門時(shí)，PID溫控系統(tǒng)410向壓縮儀100中吹入一定溫度的空氣，使得試樣中的水分蒸發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)干濕循環(huán)。

5、試樣變形監(jiān)測(cè)模塊

如圖10所示，試樣變形監(jiān)測(cè)模塊500包括高清攝像頭501和一對(duì)呈一定角度連接的平面鏡502，所述高清攝像頭501和平面鏡502相對(duì)布置，設(shè)置在壓縮儀100兩側(cè)。

高清攝像頭501放置在壓縮儀100前方，利用平面鏡502，可拍攝試驗(yàn)過(guò)程中試樣A各個(gè)方向的變形。

試樣變形監(jiān)測(cè)模塊工作原理：通過(guò)高清攝像頭501記錄試樣各個(gè)方向的變形，便于觀察。

6、位移測(cè)量模塊600

如圖11所示，位移測(cè)量模塊600包括位移計(jì)601和鐵板602；所述位移計(jì)601為標(biāo)準(zhǔn)件，固定在支架105上，其測(cè)量端和鐵板602相連，輸出端和計(jì)算機(jī)相連；所述鐵板602水平放置，和加載蓋103相連；

位移測(cè)量模塊600工作原理：位移測(cè)量模塊600可以測(cè)量試樣的豎向位移，鐵片602和加載蓋103固定，當(dāng)試樣A下沉?xí)r，鐵板602隨之下降，下降距離由位移計(jì)601采集。

本實(shí)用新型模擬潮汐的水位波動(dòng)、降雨和蒸發(fā)的干濕循環(huán)、為試樣提供豎向荷載和壓縮變形測(cè)量方法：

1、水位波動(dòng)方法

水箱出水口301c和壓縮儀進(jìn)水口104相連，水箱進(jìn)水口301a和實(shí)驗(yàn)室供水管相連；通過(guò)控制器304設(shè)置電動(dòng)推桿303伸縮的距離和時(shí)間，使壓縮儀100內(nèi)試樣的水位隨水箱301的升降發(fā)生變化；水位的變化可通過(guò)透明的試驗(yàn)盒101觀察。

2、干濕循環(huán)方法

三通閥門420一端連接壓縮儀進(jìn)水口104，一端連接PID溫控系統(tǒng)410，一端連接水位波動(dòng)模塊出水口301c，水位波動(dòng)模塊300提供一定的水壓。

打開(kāi)壓縮儀進(jìn)水口104和水位波動(dòng)模塊出水口301c的閥門時(shí)，水箱301中的水流入壓縮儀100中，使試樣飽和；打開(kāi)壓縮儀進(jìn)水口104和PID溫控系統(tǒng)410的閥門時(shí)，PID溫控系統(tǒng)410向壓縮儀100中吹入一定溫度的空氣，使得試樣中的水分蒸發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)干濕循環(huán)。

3、豎向荷載施加方法

豎向荷載施加有三種方式：豎向沖擊荷載，豎向恒靜壓荷載和豎向循環(huán)靜壓荷載。

1）豎向沖擊荷載

按豎向沖擊荷載連接方式連接，時(shí)間繼電器225和氣缸開(kāi)關(guān)213，電磁閥224組成定時(shí)電控開(kāi)關(guān)線路如圖3，可以根據(jù)沖擊荷載頻率，控制電磁閥224的通斷時(shí)間，從而間接控制氣缸開(kāi)關(guān)213，進(jìn)一步控制氣缸214活塞的伸出和回縮時(shí)間，以模擬環(huán)境中的沖擊荷載。

2）豎向恒靜壓荷載

如圖4，按豎向恒靜壓荷載連接方式連接，打開(kāi)空氣壓縮機(jī)211，通過(guò)氣壓調(diào)壓閥212設(shè)置好所需空氣壓力值，氣動(dòng)加載系統(tǒng)開(kāi)始工作，氣缸214在空氣壓力的推動(dòng)下對(duì)試樣A施加靜荷載，如需在一段時(shí)間后調(diào)整氣缸214壓力值大小，只需調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，使其達(dá)到對(duì)應(yīng)的壓力值即可。

3）豎向循環(huán)靜壓載荷

按豎向循環(huán)靜壓荷載連接方式連接，如圖6，所需線性電控開(kāi)關(guān)施加荷載的主要原理是：直流電源221給電氣比例閥222供電。電氣比例閥222可在外部電壓信號(hào)作用下改變通過(guò)開(kāi)關(guān)的氣流氣壓值大小。

函數(shù)信號(hào)發(fā)生器223的作用是輸出一個(gè)線性變化的電壓信號(hào)，電壓信號(hào)作用于電氣比例閥222。

通過(guò)人為設(shè)定信號(hào)發(fā)生器223的電壓變化函數(shù)，進(jìn)一步通過(guò)電氣比例閥222控制輸入到氣缸214的壓力值大小，實(shí)現(xiàn)線性荷載的施加。

4、壓縮變形測(cè)量方法

斷開(kāi)試驗(yàn)盒101的進(jìn)水口104處的連接，使試樣中的水可以從進(jìn)水口104自由流出；將豎向加載模塊200安裝在支架105上，活動(dòng)端與加載蓋103相連，將鐵板602與加載蓋103相連，將位移計(jì)601安裝在支架105上，其測(cè)量端與鐵板602相連，輸出端連接到計(jì)算機(jī)上；打開(kāi)試樣變形監(jiān)測(cè)模塊500上的高清攝像頭501；設(shè)置豎向加載模塊200后開(kāi)始加載，由試樣變形監(jiān)測(cè)模塊500記錄試樣A的變形，由位移測(cè)量模塊600記錄試樣A的豎向位移。

本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于上述的實(shí)施例，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變形而不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神。倘若這些改動(dòng)和變形屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本實(shí)用新型的意圖也包含這些改動(dòng)和變形在內(nèi)。