一種地下泥沙衝刷模型實驗裝置和方法

2023-10-18 05:18:24 1

專利名稱：一種地下泥沙衝刷模型實驗裝置和方法
技術領域：
本發明屬於水力學及河流動力學和巖土力學特性測試技術領域， 特別涉及一種地下泥沙衝刷模型實驗裝置和方法。
背景技術：
泥沙研究領域已經從河道轉移到陸地，即河流泥沙發展到流域泥 沙，這是科研人員在泥沙研究上的一大飛躍。河流中的泥沙一方面來 自於河道的底部和兩側，另一方面來自陸地表面，即流域泥沙所研究 的內容。泥沙還有一個重要的來源——岸堤及陸地的內部，即來自地 下的泥沙，稱為地下泥沙。關於地下泥沙的研究屬於一個新的領域， 這一領域的具體工程表現為衝刷作用、水位漲落下地下泥沙的輸移 引起的岸堤穩定性的降低及坍塌。目前研究較少，相關的測試測量方 法和設備還很少見到。
岸堤內的泥沙由細到粗逐漸被岸堤內潛水衝刷攜帶出岸堤，逐漸 形成很大的通道，通道坍塌，最終導致岸堤的枬塌。
土是由許多不同粒徑的細小顆粒組成，顆粒之間互相咬合、填充、 膠結等，土體中也有很多細小的通道、孔隙，當有水滲透進來時，粒 徑較小的顆粒將會在水力的作用下，隨水而走。進而土體的孔隙、通 道逐漸加大，粒徑更大的顆粒有可能被繼續帶走，也有可能達到一種 穩定狀態。這主要取決於土顆粒的受力，土體中的土顆粒受到水的浮 力、重力、其它顆粒的支撐力等，例如咬合力、摩擦力等。當滲流土 體達到穩定狀態時，土中顆粒即達到一種穩定的平衡狀態。在這種平衡狀態下，土體孔隙比及現有土體的顆粒級配這兩個參數對研究地下 泥沙的輸移具有很重要的意義，通過這兩個參數結合水壓力、衝刷時 間，就可以對土體的力學參數及其穩定性做出預測和判斷，為岸堤的 穩定性做出評價。
在地下泥沙衝刷領域，目前國內外還沒有相關的直接測量一定衝 刷狀態下孔隙比、顆粒級配及其分布的地下泥沙衝刷模型實驗裝置 和方法。地下泥沙衝刷領域研究和工程設計需要一種用直接的方法， 保持原有衝刷狀態和取樣不擾動鄰近測量點的情況下，測量地下 泥沙的孔隙比和顆粒級配及其分布的實驗室地下泥沙衝刷模型實 驗裝置和方法。

發明內容
本發明的目的是解決用直接的方法，保持原有衝刷狀態和取樣 不擾動鄰近測量點的情況下，測量地下泥沙的孔隙比和顆粒級配 及其分布，提供一種地下泥沙衝刷模型實驗裝置和方法，其特徵在
於，裝置由衝刷箱、固定臺201、傾斜裝置和冷凍箱組成，衝刷 箱固定在固定臺201上，傾斜裝置支撐固定臺201，傾斜裝置固 定在冷凍箱的底板上，衝刷箱、固定臺201和傾斜裝置安裝在冷 凍箱內；所述冷凍箱由防溫隔熱箱體板401、冷凍箱上蓋和底板構 成；所述衝刷箱，箱體的下板1012通過下板固定螺栓202固定在 固定臺201上，兩個側板102和左右兩個擋板103用四周板固定 螺栓1061固定在一起，上板1011和下板1012與側板102和擋 板103構成衝刷箱箱體，用上下板固定螺栓1062固定在固定 臺201上，兩塊紗網板104置於上板1011和下板1012的凹槽中， 將衝刷箱分隔成左箱室108、中箱室109和右箱室110;固定臺
8201向下的平面上左邊有2個對稱分布的固定臺支撐板203,右邊 中心有1個傾斜固定臺支撐板304，固定臺支撐板203和傾斜固 定臺支撐板304上都有圓形轉軸孔，傾斜裝置兩個支柱302上端 用長轉軸3021分別和固定臺201的兩個固定臺支撐板203鉸鏈連 接，長轉軸3021與兩個支柱302固接，支柱302的下端與傾斜固 定臺301固接，上升降螺柱3031、升降螺套3032和下升降螺 柱3033通過螺紋連接組成升降支柱，升降支柱的上端用短轉 軸305和固定臺201右邊的傾斜固定臺支撐板304鉸鏈連接，短 轉軸305與升降螺柱3031固接，升降支柱的下端用短轉軸305 和傾斜固定臺301右邊的傾斜固定臺支撐板304鉸鏈連接，短轉 軸305與升降螺柱3033固接，傾斜固定臺301與冷凍箱的底板焊 接固定，轉動升降螺套3032調節升降支柱的高度，確定衝刷箱傾 斜角度；衝刷箱的擋板103上的衝刷箱輸水孔105和冷凍箱的冷 凍箱輸水孔402用輸水膠管107連接。 所述側板102為透明玻璃板。
所述冷凍箱，在兩塊側板102外側的防溫隔熱箱體板401上與側 板102高度和寬度相對應部分為透明板。
所述上板1011和下板1012在與側板102和擋板103接觸處，上 板1011和下板1012都有凹槽，並在凹槽內有橡膠墊片111。
所述紗網板104，紗網網格孔徑範圍不大於3毫米。紗網網格 孔徑大小根據衝刷泥沙的顆粒大小來決定，滿足支撐實驗前泥沙 堆積要求，紗網網格孔徑要略大於最大泥沙顆粒的直徑，衝刷時泥沙能夠通過。
所述長轉軸3021與支柱302的固接為焊接，短轉軸305與升 降螺柱3031的固接為焊接，短轉軸305與升降螺柱3033的固接 為焊接。
所述衝刷箱傾斜角度的調節範圍為0° 46° 。按照衝刷箱傾 斜角度和進水方向有3種衝刷方式，從傾斜的衝刷箱高端的衝刷箱 輸水孔105進水衝刷為正向衝刷，從傾斜的衝刷箱低端的衝刷箱輸 水孔105進水衝刷為反向衝刷，衝刷箱處於水平位置為水平衝刷。
衝刷箱的中箱室109盛放土樣或者沙樣,在左箱室108和右箱 室110內放置大粒徑礫石或不放置大粒徑礫石，經水衝刷後冷凍 箱對衝刷箱內的處於衝刷狀態下的土樣或者是沙樣進行冷凍，獲 得經冷凍定形的左箱室108、中箱室109和右箱室110中的冷凍衝 刷試樣。
用地下泥沙衝刷模型實驗裝置觀測地下泥沙衝刷的方法，具
體步驟為
步驟1)將冷凍箱的上蓋打開，調整升降支柱303高度，使固定 臺201為水平設置，去除上下板固定螺栓1062，打開上板1011，在 衝刷箱各箱室內表面，即下板1012、側板102、擋板103以及上 板1011的箱室內表面刷低溫潤滑油；
步驟2)在衝刷箱的中箱室109內放置土樣或沙樣，在左箱室108 和右箱室lio中內放置大粒徑砑、石或不放置大粒徑礫石；在側 板102和擋板103上放置橡膠墊片111，蓋好上板1011，並旋緊上下板固定螺栓1062，將衝刷箱的左箱室108、中箱室109和右箱室110 封閉；
步驟3)按照實驗的衝刷箱傾斜角度要求，轉動升降螺套3032， 調整固定臺201的傾角度；用輸水膠管107連接冷凍箱輸水孔402 和衝刷箱輸水孔105，按實驗要求的衝刷方式設置冷凍箱輸水孔402 進水方向，將進水的冷凍箱輸水孔402與外部進水管連接；
步驟4)按實驗要求設置水壓，開啟水流，對衝刷箱內的泥沙進 行衝刷，觀察泥沙衝刷過程，或在透明側板處設置攝像機或照相機， 記錄衝刷過程；
步驟5)等衝刷達到實驗要求的狀態時，關閉水流，停止衝刷， 並保持水壓，啟動冷凍箱的冷凍設備，對衝刷箱進行冷凍；
步驟6)冷凍完畢之後，開啟冷凍箱，將輸水膠管107脫離衝刷 箱輸水孔105，去除上下板固定螺栓1062，並輕擊上板1011，移去 上板IOII，去除下板固定螺栓202，輕擊衝刷箱，抬起下板1012， 將側板102、擋板103、紗網板104和各箱室內冷凍的土樣或者沙 樣一起從冷凍箱取出，去除四周板固定螺栓1061，輕擊並拆掉側 板102和擋板103，通過切割將紗網板104取出，得到經冷凍定 形的左箱室108、中箱室109和右箱室110中的冷凍衝刷試樣；
步驟7)對中箱室109內的冷凍衝刷試樣進行網格標記定位，再 經切割得到各點位處的二級冷凍小試樣；
步驟8)對二級冷凍小試樣進行單獨測量、解凍、稱量、篩分， 得到二級冷凍小試樣的級配、孔隙度，並根據二級冷凍小試樣的分布，得到衝刷狀態下的地下泥沙衝刷模型的級配和孔隙度的分布。
所述實驗要求的狀態有衝刷時間、土樣或沙樣高度變化、不同 進出水方式、不同進水壓力，以及上述兩個或兩個以上狀態的組
合°
所述土樣或沙樣為按照中箱室109大小切割的原狀或為臨時堆 置的樣品，或者按實驗要求將中箱室109空間填滿泥沙或填置一部分 泥沙，並按實驗要求設定孔隙比和級配。
本發明用冷凍的方法獲得固體狀態的地下泥沙衝刷試樣，這種試 樣真實模擬了地下泥沙衝刷狀態，所獲觀測數據具有水力學及河流動 力學和巖土力學工程應用價值。
本發明的有益效果為能夠用直接的方法測得一定水壓下不同衝
刷狀態地下泥沙的孔隙比分布、顆粒級配分布。在河道防洪治理中，
需要人為堆填泥土、沙石來築壩、築堤，通過本發明的裝置和觀測方
法就可以在實驗室內進行模擬實驗，為防洪治理工程提供參考和依
據。具有原理明確、結構簡單、操作方便的特點。


圖1為本發明結構示意主視圖； 圖2為本發明結構示意左視圖； 圖3圖1中A—A截面俯視圖； 圖4為圖1中B—B截面仰視圖5為圖2中III處的放大圖即上板與側板裝配放大圖； 圖6為圖2中IV處的放大圖即下板與側板裝配放大圖； 圖7為圖1中I處的放大圖即上板與擋板裝配放大圖；圖8為圖1中II處的放大圖即下板與擋板裝配放大圖。
圖中，1011—上板，1012—下板，102—側板，103—擋板，104— 紗網板，105-衝刷箱輸水孔，1061 —四周板固定螺栓，1062—上下 板固定螺栓，107—輸水膠管，108—左箱室，109—中箱室，110—右箱 室，lll--橡膠墊片，201 —固定臺，202—下板固定螺栓，203—固定 臺支撐板，301—傾斜固定臺，302—支柱，3021—長轉軸，303—升 降支柱，3031—上升降螺柱，3032-升降螺套，3033—下升降螺柱， 304—傾斜固定臺支撐板，305—短轉軸，401—防溫隔熱箱體板，402— 冷凍箱輸水孔。
具體實施例方式
本發明提供一種地下泥沙衝刷模型實驗裝置和方法，下面結合 實施例的附圖，說明本發明的具體實施方式
。
如圖1和圖2所示，裝置由衝刷箱、固定臺201、傾斜裝置和 冷凍箱組成。
衝刷箱用於盛放土樣或者沙樣，並在此箱內進行地下泥沙的衝刷 模型實驗。箱體下板1012用下板固定螺栓202固定在固定臺201上， 兩個側板102和左右兩個擋板103用四周板固定螺栓1061固定在一 起，上板1011和下板1012與兩個側板102和左右兩塊擋板103組成 衝刷箱，並通過上下板固定螺栓1062固定在固定臺201上。側板102 與擋板103接觸的部分有橡膠墊，以緊固密合，防止漏水。如圖5 所示，上板1011與側板102的結合處為凹槽結構，並在凹槽內設置 有橡膠墊片lll，達到側板定位和密封防止漏水要求。側板102為透 明玻璃板，可以直接觀察到內部的衝刷情況。同樣，如圖6所示，下 板1012與側板102的結合處為凹槽結構，並在凹槽內設置有橡膠墊片lll，如圖7和圖8所示，擋板103與上板1011及與下板1012的 結合處為凹槽結構，並在凹槽內設置有橡膠墊片111。兩個紗網板104 位於衝刷箱的箱室內，將衝刷箱的箱室分為左箱室108、中箱室109 和右箱室IIO，如圖3所示。擋板103有多個衝刷箱輸水孔105，其 數量及分布由裝置大小決定，本實施例每塊擋板103上有16個衝刷 箱輸水孔105，並均勻分布，衝刷箱輸水孔105是衝刷箱的進水或排 水的通道，根據實驗要求，如果是起到進水作用稱為進水孔，如果是 起到排水作用，稱為排水孔。紗網板104放置在上板1011和下板1012 的凹槽內，凹槽為紗網板104定位，紗網板上有一定孔徑大小的紗網， 用於支撐實驗用的土樣或者沙洋。將實驗用土樣或者沙樣放置於中箱 室109中，在左箱室108和右箱室110中根據需要放置大粒徑礫石 或不放置大粒徑礫石。兩邊的左箱室108和右箱室110可以對進水 或者出水的水流起到調節和緩衝的作用，減小邊界效應，同時排水側 的左箱室108或右箱室IIO可以容納沉澱一部分從中箱室109輸出的 泥沙，以防止堵塞排水孔。
固定臺201用於固定衝刷箱，下板固定螺栓202將衝刷箱固 定在固定臺201上。
傾斜裝置用於將衝刷箱傾斜並保持一定角度，以滿足不同角 度實驗的需求。如圖4所示，兩個支柱302下端固接在傾斜固定 臺301上，上端用長轉軸3021和固定臺支撐板203鉸鏈連接。升 降支柱的下端通過短轉軸305和傾斜固定臺301右邊的傾斜固定 臺支撐板304鉸鏈連接，升降支柱的上端通過短轉軸305和固定臺201右邊的傾斜固定臺支撐板304鉸鏈連接。兩個支柱302和 升降支柱支撐固定臺201。升降支柱由升降螺套3032通過螺紋連 接升降螺柱3031和升降螺柱3033構成，升降螺套3032可以轉動，
使得升降支柱上升或者是下降，來達到衝刷箱的實驗傾斜角度要 求。長轉軸3021與支柱302焊接，升降螺柱3031與短轉軸305 焊接，升降螺柱3033與短轉軸305焊接。
冷凍箱用於盛放衝刷箱、固定臺201和傾斜裝置，對衝刷箱內 衝刷土樣或沙洋進行降溫冷凍。傾斜固定臺301與冷凍箱底板焊接固 定在一起。防溫隔熱箱體板401與側板102高度和寬度相對應部分 為透明板，以便於觀察衝刷箱內的衝刷情況，防溫隔熱箱體板401 上與左右兩塊擋板103對應部分有冷凍箱輸水孔402，用輸水膠 管107將擋板103上的衝刷箱輸水孔105與冷凍箱輸水孔402相連 接，並將冷凍箱輸水孔402與外部水管聯通。
設備安裝完成以後，進行地下泥沙衝刷模型實驗觀測。以下是 測試土樣或沙樣高度變化的實施例，實驗要求為土樣高度下 降20%，具體步驟如下
(1) 將冷凍箱的上蓋打開，調整升降支柱303高度，使固定 臺201為水平設置，去除上下板固定螺栓1062，打開上板1011，在 衝刷箱各箱室內表面，即下板1012、側板102、擋板103以及上 板1011的箱室內表面刷低溫潤滑油；
(2) 在衝刷箱的中箱室109內放置土樣，土樣按實驗要求為將 中箱室109空間堆滿，並按實驗要求設定孔隙比和級配，在左箱室108和右箱室110中內放置大粒徑礫石；在側板102和擋板103 上放置橡膠墊片111，蓋好上板1011，並旋緊上下板固定螺栓1062， 將衝刷箱的左箱室108、中箱室109和右箱室110封閉；
(3) 按照實驗的衝刷箱傾斜角度要求，轉動升降螺套3032， 調整固定臺201的傾角度；用輸水膠管107連接冷凍箱輸水孔402 和衝刷箱輸水孔105，按實驗要求的衝刷方式設置冷凍箱輸水孔402 進水方向，將進水的冷凍箱輸水孔402與外部進水管連接；
(4) 按實驗要求設置水壓，開啟水流，對衝刷箱內的泥沙進行 衝刷，觀察泥沙衝刷過程，或在透明側板處設置攝像機或照相機，記 錄衝刷過程；
(5) 等衝刷達到土樣高度下降20%實驗要求的狀態時，關閉水 流，停止衝刷，並保持衝刷箱內的水位；啟動冷凍設備，對衝刷箱進 行冷凍；
(6) 冷凍完畢之後，開啟冷凍箱，將輸水膠管107拔開脫離衝 刷箱輸水孔105，去除上下板固定螺栓1062，並輕擊上板1011，移 去上板1011，去除下板固定螺栓202，輕擊衝刷箱，抬起下板1012， 將側板102、擋板103、紗網板104和各箱室內冷凍的土樣一起從 冷凍箱取出，去除四周板固定螺栓1061，輕擊並拆掉側板102和 擋板103，通過切割將紗網板104取出，得到經冷凍定形的左箱 室108、中箱室109和右箱室110中的冷凍衝刷試樣；
(7) 對中箱室109內的冷凍衝刷試樣進行網格標記定位，再經 切割得到各點位處的二級冷凍小試樣；(8)對二級冷凍小試樣進行單獨測量、解凍、稱量、篩分，得 到二級冷凍小試樣的級配、孔隙度，並根據二級冷凍小試樣的分布， 得到土樣高度下降20%衝刷狀態下的地下泥沙的級配和孔隙度的分布。
本發明解決了用直接的方法，保持原有衝刷狀態和取樣不擾動 臨近測量點的情況下，測量地下泥沙的孔隙比和顆粒級配及其分 布，具有原理明確、結構簡單、操作方便的特點。通過本發明的裝置 和觀測方法就可以在實驗室內進行地下泥沙衝刷模型實驗，為河道 防洪治理的人為堆填泥土、沙石來築壩、築堤提供參考和依據。適用 於地下泥沙衝刷的實驗室研究。
權利要求
1.一種地下泥沙衝刷模型實驗裝置，其特徵在於，裝置由衝刷箱、固定臺(201)、傾斜裝置和冷凍箱組成，衝刷箱固定在固定臺(201)上，傾斜裝置支撐固定臺(201)，傾斜裝置固定在冷凍箱的底板上，衝刷箱、固定臺(201)和傾斜裝置安裝在冷凍箱內；所述冷凍箱由防溫隔熱箱體板(401)、冷凍箱上蓋和底板構成；所述衝刷箱，箱體下板(1012)用下板固定螺栓(202)固定在固定臺(201)上，兩個側板(102)和左右兩個擋板(103)用四周板固定螺栓(1061)固定在一起，上板(1011)和下板(1012)與側板(102)和擋板(103)構成衝刷箱箱體，通過上下板固定螺栓(1062)固定在固定臺(201)上，兩塊紗網板(104)置於上板(1011)和下板(1012)的凹槽中，將衝刷箱分隔成左箱室(108)、中箱室(109)和右箱室(110)；固定臺(201)向下的平面上左邊有兩個對稱分布的固定臺支撐板(203)，右邊中心有一個傾斜固定臺支撐板(304)，固定臺支撐板(203)和傾斜固定臺支撐板(304)上都有圓形轉軸孔，傾斜裝置兩個支柱(302)上端用長轉軸(3021)和固定臺支撐板(203)鉸鏈連接，長轉軸(3021)與兩個支柱(302)固接，支柱(302)的下端與傾斜固定臺(301)固接，上升降螺柱(3031)、升降螺套(3032)和下升降螺柱(3033)通過螺紋連接組成升降支柱，升降支柱的上端用短轉軸(305)和固定臺(201)右邊的傾斜固定臺支撐板(304)鉸鏈連接，短轉軸(305)與升降螺柱(3031)固接，升降支柱的下端用短轉軸(305)和傾斜固定臺(301)右邊的傾斜固定臺支撐板(304)鉸鏈連接，短轉軸(305)與升降螺柱(3033)固接，傾斜固定臺(301)與冷凍箱的底板焊接固定；衝刷箱的擋板(103)上的衝刷箱輸水孔(105)和冷凍箱的冷凍箱輸水孔(402)用輸水膠管(107)連接。
2. 根據權利要求l所述的一種地下泥沙衝刷模型實驗裝置，其 特徵在於，所述側板'(102)為透明玻璃板。
3. 根據權利要求l所述的一種地下泥沙衝刷模型實驗裝置，其 特徵在於，所述冷凍箱，在兩塊側板(102)外側的防溫隔熱箱體 板(401)上與側板(102)高度和寬度相對應部分為透明板。
4. 根據權利要求l所述的一種地下泥沙衝刷模型實驗裝置，其 特徵在於，所述上板(1011)和下板(1012)在與側板(102)和擋 板(103)接觸處，上板(1011)和下板(1012)都有凹槽，並在凹 槽內有橡膠墊片(111)。
5. 根據權利要求l所述的一種地下泥沙衝刷模型實驗裝置，其 特徵在於，所述紗網板(104)，紗網網格孔徑範圍為不大於3毫 米。
6. 根據權利要求l所述的一種地下泥沙衝刷模型實驗裝置，其 特徵在於，所述長轉軸(3021)與支柱(302)的固接為焊接，短轉軸(305)與升降螺柱(3031)的固接為焊接，短轉軸(305)與升降螺柱(3033)的固接為焊接。
7.根據權利要求1所述的一種地下泥沙衝刷模型實驗裝置，其特徵在於，所述衝刷箱傾斜角度的調節範圍為0° 46。。
8. —種地下泥沙衝刷模型實驗方法，其特徵在於，用地下泥沙衝刷模型實驗裝置觀測地下泥沙衝刷的方法，具體步驟為步驟l)將冷凍箱的上蓋打開，調整升降支柱(303)高度，使固定臺(201)為水平設置，去除上下板固定螺栓(1062)，打開上板(1011)，在衝刷箱各箱室內表面，即下板(1012)、側板(102)、擋板(103)以及上板(1011)的箱室內表面刷低溫潤滑油；步驟2)在衝刷箱的中箱室(109)內放置土樣或沙樣，在左箱室(108)和右箱室(110)中內放置大粒徑礫石或不放置大粒徑礫石；在側板(102)和擋板(103)上放置橡膠墊片(111)，蓋好上板(1011)，並旋緊上下板固定螺栓(1062)，將衝刷箱的左箱室(108)、中箱室(109)和右箱室(110)封閉；步驟3)按照實驗的衝刷箱傾斜角度要求，轉動升降螺套(3032)，調整固定臺(201)的傾角度；用輸水膠管(107)連接冷凍箱輸水孔(402)和衝刷箱輸水孔(105)，按實驗要求的衝刷方式設置冷凍箱輸水孔(402)進水方向，將進水的冷凍箱輸水孔(402)與外部進水管連接；步驟4)按實驗要求設置水壓，開啟水流，對衝刷箱內的泥沙進行衝刷，觀察泥沙衝刷過程，或在透明側板處設置攝像機或照相機，記錄衝刷過程；步驟5)等衝刷達到實驗要求的狀態時，關閉水流，停止衝刷，並保持水壓，啟動冷凍箱的冷凍設備，對衝刷箱進行冷凍；步驟6)冷凍完畢之後，開啟冷凍箱，將輸水膠管(107)脫離衝刷箱輸水孔(105)，去除上下板固定螺栓(1062)，並輕擊上板(1011)，移去上板(1011)，去除下板固定螺栓(202)，輕擊衝刷箱，抬起下板(1012)，將側板(102)、擋板(103)、紗網板(104)和各箱室內冷凍的土樣或者沙樣一起從冷凍箱取出，去除四周板固定螺栓(1061)，輕擊並拆掉側板(102)和擋板(103)，通過切割取出紗網板(104)，得到經冷凍定形的左箱室(108)、中箱室(109)和右箱室(110)中的冷凍衝刷試樣；步驟7)對中箱室(109)內的冷凍衝刷試樣進行網格標記定位，再經切割得到各點位處的二級冷凍小試樣；步驟8)對二級冷凍小試樣進行單獨測量、解凍、稱量、篩分，得到二級冷凍小試樣的級配、孔隙度，並根據二級冷凍小試樣的分布，得到衝刷狀態下的地下泥沙衝刷模型的級配和孔隙度的分布。
9.根據權利要求8所述的一種地下泥沙衝刷模型實驗方法，其特徵在於，所述實驗要求的狀態有衝刷時間、土樣或沙樣高度變化、不同進出水方式、不同進水壓力，以及上述兩個或兩個以上狀態的組合。
10.根據權利要求8所述的一種地下泥沙衝刷模型實驗方法，其特徵在於，所述土樣或沙樣為按照中箱室(109)大小切割的原狀樣品或為臨時堆置的樣品，或者按實驗要求將中箱室(109)填滿泥沙或填置一部分泥沙，並按實驗要求設定孔隙比和級配。
全文摘要
本發明屬於水力學及河流動力學和巖土力學特性測試技術領域，涉及一種地下泥沙衝刷模型實驗裝置和方法。裝置由衝刷箱、固定臺、傾斜裝置和冷凍箱組成。在衝刷箱內放置或堆置實驗土樣或沙樣，封閉衝刷箱，開啟水流進行地下泥沙模型實驗的衝刷，可拍攝記錄衝刷過程。衝刷達到一定實驗狀態，關閉水流並保持原水壓，然後由冷凍箱對衝刷箱及衝刷試樣進行冷凍，再對冷凍衝刷試樣網格標記定位和切割，進行二級冷凍小試樣單獨測量、解凍、稱量、篩分，得到衝刷狀態下的地下泥沙衝刷模型的級配和孔隙度的分布。本發明在實驗室內進行地下泥沙衝刷模型實驗，為河道防洪治理的人為堆填泥土，沙石築壩、築堤提供參考和依據，應用於地下泥沙衝刷的實驗室研究。
文檔編號G01N1/28GK101666720SQ200910092249
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月8日 優先權日2009年9月8日
發明者傅旭東, 吳保生, 孫即超, 王光謙, 魏加華 申請人:清華大學