1.一种土体崩解性状和水下休止角联合测试的试验装置,其特征在于:包括荷重传感器(1)、水平支杆(2)、两根螺杆(4)、底盘(6)、垫高底座(7)、透明水箱(8)、圆盘(9)、量杆(10)、漏斗(11)、圆形网板(12)和试样(13);
所述两根螺杆(4)的底端与底盘(6)相连,顶端支撑起水平支杆(2);所述底盘(6)、水平支杆(2)和两根螺杆(4)构成矩形框架;
所述透明水箱(8)置于底盘(6)上;
所述荷重传感器(1)悬挂在水平支杆(2)上;所述荷重传感器(1)上连接有挂钩,所述挂钩通过若干根丝线悬挂漏斗(11);所述漏斗(11)的管口向下;所述漏斗(11)的顶端开口被圆形网板(12)覆盖;所述试样(13)放置在圆形网板(12)上;所述漏斗(11)、圆形网板(12)和试样(13)均位于透明水箱(8)中,且被水没过;
所述垫高底座(7)位于透明水箱(8)的底面;所述圆盘(9)安装在垫高底座(7)上方;所述圆盘(9)上开有一个通孔,所述通孔的位置与漏斗(11)底端边缘在圆盘(9)上的投影位置相对应,所述通孔上安装有量杆(10)。
2.根据权利要求1所述的一种土体崩解性状和水下休止角联合测试的试验装置,其特征在于:所述底盘(6)和螺杆(4)的底端通过固定螺丝(5)相连;所述螺杆(4)和水平支杆(2)通过升降螺丝(3)相连。
3.根据权利要求1所述的一种土体崩解性状和水下休止角联合测试的试验装置,其特征在于:所述垫高底座(7)的中心和圆盘(9)的圆心处均开有螺孔,所述垫高底座(7)和圆盘(9)通过螺钉固定相连。
4.根据权利要求1所述的一种土体崩解性状和水下休止角联合测试的试验装置,其特征在于:所述垫高底座(7)的材质密度大于水。
5.根据权利要求1所述的一种土体崩解性状和水下休止角联合测试的试验装置,其特征在于:所述圆盘(9)在透明水箱(8)上的投影,将垫高底座(7)在透明水箱(8)上的投影完全覆盖。
6.根据权利要求1所述的一种土体崩解性状和水下休止角联合测试的试验装置,其特征在于:所述圆形网板(12)的孔径大于试样(13)的最大颗粒的粒径。
7.一种关于权利要求2所述试验装置的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)在平整地面上放置试验装置;
2)调整升降螺丝(3)、荷重传感器(1)和垫高底座(7)的位置,使荷重传感器(1)重心、圆形网板(12)圆心、漏斗(11)中心和圆盘(9)中心在同一直线上,且量杆(10)与漏斗(11)的下端管口靠近且不接触;
3)向透明水箱(8)内注水,水面高度大于漏斗顶端相对于透明水箱(8)的高度与试样(13)的高度之和;
4)将制备好的试样(13)平稳的放置在圆形网板(12)的圆心处,同时开始通过计算机数据采集系统进行记录,并观察记录各时段试样的崩解现象;
5)当荷重传感器(1)测得的数据稳定时,记为土体崩解结束,同时记录堆积土体顶点对应在量杆(10)上的刻度值;
6)整理数据、绘制崩解量随时间的崩解曲线,通过量杆(10)上刻度值得出堆积体高度,并通过堆积体高度和圆盘半径计算出土体的水下休止角;
所述崩解曲线为不考虑试验开始时的吸水过程的曲线;
7)重复步骤1)~3),用透水石将相同的试样(13)的上下两端夹紧,用橡皮膜包裹住试样(13)和透水石,并用橡皮筋箍紧橡皮膜两端,将被包裹的试样(13)平稳放入圆形网板(12),记录试样随时间变化的质量增长过程;
8)整理步骤6)和步骤7)所得数据,根据考虑吸水过程的崩解过程质量=未考虑吸水过程的崩解过程质量-土体吸水过程质量,得到考虑试验开始时的吸水过程的崩解曲线。