專利名稱：一種土體動力固結(jié)模型試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種土工實驗方法，屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國使用擊實土處理公路路基已有幾十年的歷史。眾所周知，這種方法可以提高路基承載力和壓縮模量，且該方法具有施工方便、經(jīng)濟效益顯著等優(yōu)點，得到越來越廣泛的應(yīng)用。然而該方法還沒有一套成熟的理論和設(shè)計體系，更多的是依賴經(jīng)驗設(shè)計。野外施工條件復(fù)雜，研制一臺室內(nèi)土體擊實裝置以再現(xiàn)現(xiàn)場施工情況，對于研究土體擊實后的物理力學機理及孔隙水壓力變化特性至關(guān)重要。目前，國內(nèi)僅有的是研究土體最大干密度的擊實儀，還沒有一臺研究土體現(xiàn)場擊實特性的試驗裝置及其試驗方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種土體擊實固結(jié)試驗方法，解決土體擊實后的壓縮模量與物理力學指標測試。本發(fā)明的技術(shù)解決方案，其特征是該方法采用一種土體動力固結(jié)裝置，該裝置包括擊實箱，擊實架和重錘，擊實箱由三塊鐵板和一塊有機玻璃板圍成一個立方體，底板是一塊帶有排水溝槽的鐵板，溝槽呈傾斜狀，其中一個角點有泄水孔，用于溝槽排水，箱體的底板和四周設(shè)置了密封圈，三塊鐵板與底板用合頁連接在一起，有機玻璃板與底板鉚接密封在一起，有機玻璃板表面貼有帶坐標網(wǎng)格的膠片，用于讀取擊實沉降數(shù)據(jù)；擊實架放在擊實箱上面，并用固定銷固定擊實箱位置，擊實架上安裝有滑輪，用于懸吊重錘，旁邊安裝有直尺，用于量測重錘高度；重錘是長方體金屬塊，用于錘擊土體。試驗方法為(1)將一定含水量、質(zhì)量的土體分層裝入擊實箱，將微型土壓力計、 孔隙水壓力計、含水量探頭、吸力探頭按測試需求放入土層中，適當壓密，從有機玻璃板膠片刻度可以讀出數(shù)據(jù)，計算壓實度；(2)將擊實箱推進擊實架下方，擊實架上通過一組滑輪懸掛的重錘對土體進行半模擊實或通過擊實架中間滑輪懸掛的重錘進行全模擊實；(3)重錘懸掛高度由直尺讀出，重錘下落后錘擊土體，產(chǎn)生位移沉降由帶有坐標網(wǎng)格的膠片讀出； (4)擊實過程中，土體土壓力，水壓力，含水量及吸力變化由探頭通過讀數(shù)儀讀出，以研究擊實土的物理力學機理與孔隙水壓力變化特性；(5) 土體在擊實固結(jié)過程中的水分由底板排水溝槽通過角點處的泄水孔排出；(6)按照擊實箱體積刻度，土體質(zhì)量，含水量等指標可以計算土體擊實后的壓縮系數(shù)與壓實度等物理力學指標。本發(fā)明優(yōu)點按照實際工程要求的相似系數(shù)設(shè)計擊實箱，擊實架與重錘，通過預(yù)埋微型土壓力計，孔隙水壓力計，含水量探頭與吸力探頭，可以再現(xiàn)現(xiàn)場施工工程中的土水壓力與土水特征曲線變化特性，量測擊實土的固結(jié)系數(shù)與壓實度等指標，研究土體擊實后的物理力學機理與孔隙水壓力變化特性，該方法簡單，易行，可操作性強。本發(fā)明適合于公路路提、地下工程等領(lǐng)域。


圖1是該方法使用的固結(jié)裝置的立體圖。圖中1側(cè)板，2后板，3連接合頁，4底板，5腳輪，6前有機玻璃板，7擋塊。圖2是固結(jié)裝置底板4的主視圖。圖中8排水槽，9嵌槽，10泄水孔。圖3是底板主視圖的A-A剖視圖。圖中8排水槽，傾斜方向自上而下。圖4是底板主視圖B-B剖視圖。圖中8排水槽，傾斜方向自右而左。圖5是擊實架主視圖。圖中11滑輪。圖6是擊實架C-C剖視圖。圖中11滑輪，可以位于一側(cè)或中間，12固定銷。
具體實施例方式實施例⑴將側(cè)板1，后板2，有機玻璃板3合攏在一起，相互嵌入密封成為箱體， 整個箱體嵌入底板嵌槽9內(nèi)，并用合頁3連接；( 將透水石放在底板上，將預(yù)先配好一定含水量和質(zhì)量的土分層鋪入擊實箱，在不同位置埋設(shè)微型土壓力計，孔隙水壓力計，含水量探頭，吸力探頭，并施加一定壓力達到要求的初始壓實度，壓實度由有機玻璃板膠片刻度讀數(shù)控制；(3)將擊實架放在擊實箱上面，通過固定銷12固定擊實箱，立方體重錘通過滑輪11 懸掛，高度可以由擊實架上固定的直尺控制，通過擊實架一側(cè)或中間落下重錘進行半?；蛉魧?，多余水分可以通過底板4傾斜排水槽8排至泄水孔10 ;(4)通過觀看有機玻璃板上膠片刻度，控制土體沉降深度，以控制土體擊實后的壓實度，并讀取預(yù)埋土壓力計，水壓力計，含水量探頭和吸力探頭的測量數(shù)據(jù)，量測土體擊實過程中土水壓力與土水特征曲線變化特征，以研究擊實土的物理力學機理與孔隙水壓力變化特性。
權(quán)利要求
1. 一種土體動力固結(jié)模型試驗方法，其特征是該方法采用一種試驗裝置，該裝置包括擊實箱，擊實架和重錘，擊實箱由兩塊側(cè)板(1)，一塊后板( 和一塊有機玻璃板(6)圍成一個立方體箱，底板(4)是一塊帶有排水槽(8)的鐵板，槽呈傾斜狀，其中一個角點有泄水孔 (10)，立方體箱通過嵌槽(9)嵌固于底板上，底板和四周設(shè)置了密封圈，側(cè)板(1)，后板(2) 與底板(4)用合頁C3)連接在一起，有機玻璃板(6)與底板(4)鉚接密封在一起，有機玻璃板(6)表面貼有帶坐標網(wǎng)格的膠片，擊實架放在擊實箱上面，并用固定銷(12)固定擊實箱位置，擊實架上安裝有滑輪(11)，旁邊安裝有直尺，重錘是長方體金屬塊，用該裝置進行土體動力固結(jié)模型試驗方法如下①將側(cè)板(1)，后板O)，有機玻璃板C3)合攏在一起，相互嵌入密封成為箱體，整個箱體嵌入底板嵌槽(9)內(nèi)，并用合頁C3)連接；②將透水石放在底板上，將預(yù)先配好一定含水量和質(zhì)量的土分層鋪入擊實箱，在不同位置埋設(shè)微型土壓力計，孔隙水壓力計，含水量探頭，吸力探頭，并施加一定壓力達到要求的初始壓實度，壓實度由有機玻璃板C3)膠片刻度讀數(shù)控制；③將擊實架放在擊實箱上面，通過固定銷(12)固定擊實箱，立方體重錘通過滑輪(11) 懸掛，高度可以由擊實架上固定的直尺控制，通過擊實架一側(cè)或中間落下重錘進行半模或全模擊實，多余水分可以通過底板(4)傾斜排水槽(8)排至泄水孔(10)；④通過觀看有機玻璃板上膠片刻度，控制土體沉降深度，以控制土體擊實后的壓實度， 并讀取預(yù)埋土壓力計，水壓力計，含水量探頭和吸力探頭的測量數(shù)據(jù)，量測土體擊實過程中土水壓力與土水特征曲線變化特征，以研究擊實土的物理力學機理與孔隙水壓力變化特性。
全文摘要
本發(fā)明是一種土體動力固結(jié)模型試驗方法，該試驗方法采用一種試驗裝置，該裝置包括擊實箱，擊實架和重錘。利用該裝置進行試驗方法為(1)將側(cè)板1，后板2，有機玻璃板3合攏在一起；(2)將預(yù)先配好一定含水量和質(zhì)量的土分層鋪入擊實箱；(3)通過擊實架一側(cè)或中間落下重錘進行半?；蛉魧?；(4)量測土體擊實過程中土水壓力與土水特征曲線變化特征。本發(fā)明優(yōu)點按照實際工程要求的相似系數(shù)設(shè)計擊實箱，擊實架與重錘，通過預(yù)埋微型土壓力計，孔隙水壓力計，含水量探頭與吸力探頭，可以再現(xiàn)現(xiàn)場施工工程中的土水壓力與土水特征曲線變化特性，量測擊實土的固結(jié)系數(shù)與壓實度等指標。
文檔編號G01N33/24GK102253178SQ201110100459
公開日2011年11月23日 申請日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者李志清, 胡瑞林 申請人:中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所