土力学固结现象演示装置制造方法
【专利摘要】本实用新型一种土力学固结现象演示装置，包括敞口容器、载荷、透水盖板、透明土、纱布层和测压管，其中透明土置于敞口容器内，载荷和透水盖板依次放置于透明土上方，敞口容器与其外侧的测压管连通，在测压管与透明土之间安装有纱布层，敞口容器和测压管上均具有刻度线。本实用新型利用透明土的通透性可以很好地观察到固结现象，有利于同学们对土力学的理解，同时整个实验装置轻便，易于制作和携带、成本低廉，易于推广。
【专利说明】土力学固结现象演示装置
【技术领域】
[0001]本实用新型是涉及一种土力学实验教学仪器，具体地说是涉及一种土力学固结现象演示装置。
【背景技术】
[0002]在学习力学相关课程的过程中，我们充分认识到教学演示装置于我们理论学习，实践探讨的重要性，而在学习土力学课程时，由于泥土不透明、固结速度慢等因素让我们没有机会看到土体固结的过程及现象，对相关概念和力学性质的认识都只停留在理论层面，缺乏直观形象的认知，给学习带来了一定困难。
[0003]目前已有的模拟固结现象的成果记载在《土力学》(卢廷浩主编，河海大学出版社)教材中，是一种理论上土的单向固结模型。主体为具有刚性且不透水的侧壁和底部的容器，内部装置着多层活塞和弹簧，侧壁引出一组上升管。但是此模型所说明的模型顶部活塞受到均布压力作用后内部的应力变化停留在理论分析层面，并未通过实验证实。
[0004]而在公开的同类专利中，大多数的实验装置都侧重于通过数据反映固结现象的发生，而且装置体积较大，固结时间较长，均不利于作为教学仪器帮助学生对实验现象的观察。
【发明内容】
[0005]发明目的:本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、效果直观的土力学固结现象演示装置。
[0006]技术方案:一种土力学固结现象演示装置，包括敞口容器、载荷、透水盖板、透明土、纱布层和测压管，所述透明土置于敞口容器内，所述透水盖板放置于透明土的顶部，所述载荷放置于透水盖板的顶部，所述敞口容器一侧壁上间隔地安装有测压管，测压管的一端连通到敞口容器，在测压管与透明土之间安装有纱布层，所述敞口容器和测压管上均具有刻度线。
[0007]为了便于清洗和观察，所述敞口容器为圆柱形。
[0008]为了使实验效果更明显，实验结果更准确，所述测压管是竖直等间距排列的五根。
[0009]有益效果:本实用新型的在单向固结实验演示中，外加荷载的作用初期，透明土中的液体充当自然土体中的孔隙水承受荷载作用，通过各层测压管的设计可以明显看到测压管水头升高，利用透明土的通透性可以很好地看到随着土体固结，孔隙水应力消散，测压管水头逐渐减小，而且由于人工合成透明土较好的渗透性使得孔隙水向外排出较快，可以将实验演示时间控制在几分钟之内，从而有利于将理论上的单向固结模型在课堂上用具体的实验现象演示出来，有利于帮助同学们对土力学相关抽象内容的理解。同时整个实验装置轻便，易于制作和携带，操作简单，成本低廉，可以成为一个很好的教学辅助工具。
【专利附图】
【附图说明】[0010]图1是本发明实施例中土力学固结现象演示装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]实施例:本实施例的土力学固结现象演示装置如图1所示，包括圆柱形的敞口容器1、载荷2、透水盖板3、透明土 4、纱布层5和测压管6，其中透明土 4置入敞口容器I内，敞口容器I与其外侧的测压管6连通，在测压管6与透明土 4之间安装有纱布层5，敞口容器I和测压管6的侧壁上具有刻度线7，便于读数。测压管6包括等间隔地分布在不同高度上的五根，用于测各层土体孔隙水应力的变化。
[0012]实验时，首先人工合成透明土 4，将正十二烷和石蜡油1:1混合，再混合液体中撒落级配良好的石英砂，边撒落边用玻璃棒搅拌，再避光放置一小时(必要时进行排气处理)，固结后即可。
[0013]然后将纱布层5布置在敞口容器I内侧壁与测压管6相通处，再将制得的成透明土 4装入敞口容器I中，在其上方上放置透水盖板3，在透水盖板3上方放置载荷2。
[0014]加荷初期，透明土 4中的液体充当自然土体中的孔隙水承受荷载作用，通过测压管6可以明显看到测压管水头升高，利用透明土的通透性可以很好地看到随着土体固结，孔隙水应力消散，测压管水头逐渐减小。
[0015]由于人工合成透明土较好的渗透性使得孔隙水向外排出较快，可以将实验演示时间控制在几分钟之内，从而有利于将理论上的单向固结模型在课堂上用具体的实验现象演示出来，有利于帮助同学们对土力学相关抽象内容的理解。同时整个实验装置轻便，易于制作和携带，操作简单，成本低廉，可以成为一个很好的教学辅助工具。
[0016]本实用新型中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。以上述依据本实用新型的较佳实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种土力学固结现象演示装置，其特征在于:包括敞口容器、载荷、透水盖板、透明土、纱布层和测压管，所述透明土置于敞口容器内，所述透水盖板放置于透明土的顶部，所述载荷放置于透水盖板的顶部，所述敞口容器一侧壁上间隔地安装有测压管，测压管的一端连通到敞口容器，在测压管与透明土之间安装有纱布层，所述敞口容器和测压管上均具有刻度线。
2.根据权利要求1所述的土力学固结现象演示装置，其特征在于:所述敞口容器为圆柱形。
3.根据权利要求1所述的土力学固结现象演示装置，其特征在于:所述测压管是竖直等间距排列的五根。
【文档编号】G09B23/12GK203588530SQ201320822873
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】张昕怡, 谢凌君, 马戎荣 申请人:河海大学