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潮汐循環(huán)荷載固結(jié)軟土試驗裝置的制作方法

文檔序號:11902822閱讀:744來源:國知局
潮汐循環(huán)荷載固結(jié)軟土試驗裝置的制作方法

本實用新型涉及水下真空預(yù)壓法加固軟土技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種潮汐循環(huán)荷載固結(jié)軟土試驗裝置,該裝置適用于在潮汐循壞荷載作用下,利用水下真空預(yù)壓法加固軟土地基。



背景技術(shù):

真空預(yù)壓法加固軟土地基技術(shù)已廣泛應(yīng)用于港口、公路、水利工程等領(lǐng)域,并取得了巨大的經(jīng)濟和社會效益。已有的水下真空預(yù)壓模型試驗也對其加固機理進行了分析,為水下真空預(yù)壓加固軟基技術(shù)的實施奠定了基礎(chǔ)。然而,對于如何利用潮汐循環(huán)荷載聯(lián)合水下真空預(yù)壓法更經(jīng)濟、更有效地加固水下軟土地基的研究鮮見,在試驗過程中對土的固結(jié)度、含水率的變化監(jiān)測的研究不多,因此希望有一種利用潮汐循環(huán)荷載聯(lián)合水下真空預(yù)壓法加固軟土地基的試驗裝置。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本實用新型的目的旨在提供一種潮汐循環(huán)荷載固結(jié)軟土試驗裝置,該裝置利用潮汐循環(huán)荷載聯(lián)合水下真空預(yù)壓法加固軟土地基,并實時監(jiān)測加固效果。

如上構(gòu)思,本實用新型的技術(shù)方案是:一種潮汐循環(huán)荷載固結(jié)軟土試驗裝置,包括真空預(yù)壓系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集箱和電腦;

所述真空預(yù)壓系統(tǒng)包括模型槽、軟土層、排水板、砂墊層、鋼絲螺紋濾管、密封膜、抽濾瓶和真空泵;所述模型槽四周上邊沿設(shè)有“U”型密封溝,密封膜逐層壓入“U”型密封溝內(nèi)形成密閉空間,密封膜上安裝有用于監(jiān)測土體平均沉降的位移傳感器,模型槽中注入軟土層并埋設(shè)多個孔壓計;所述軟土層上方鋪設(shè)土工布,土工布上鋪設(shè)礫石層,礫石層上部設(shè)置砂墊層;所述砂墊層內(nèi)設(shè)置用于監(jiān)測砂墊層真空度的數(shù)字壓力表,砂墊層的底部與頂部均設(shè)置土工布;所述鋼絲螺紋濾管埋設(shè)在礫石層中,鋼絲螺紋濾管的一端與排水板相接,另一端與抽濾瓶相連,真空泵與抽濾瓶相連;所述排水板打入軟土層內(nèi);所述用于監(jiān)測土體平均沉降的位移傳感器、孔壓計和用于監(jiān)測砂墊層真空度的數(shù)字壓力表分別通過數(shù)據(jù)采集箱連入電腦;

所述水循環(huán)系統(tǒng)包括供水箱、供水水泵、排水水泵和兩個KG316T微電腦時控開關(guān),兩個KG316T微電腦時控開關(guān)分別與供水水泵和排水水泵連接,供水水泵安放在供水箱內(nèi),從供水水泵引出橡膠管到模型槽上部,將排水水泵安放在模型槽內(nèi),從排水水泵引出橡膠管到供水箱上部。

上述真空泵為數(shù)控真空泵,其負壓維持在-108kPa~0kPa之間的任何小區(qū)間內(nèi)。

上述排水板采用鹽城市宏宙土木材料有限公司提供的C型排水板,其寬度為100±3mm,厚度≧4.5mm,縱向通水量≧60cm2/s。

上述鋼絲螺紋濾管在礫石層內(nèi)呈環(huán)形分布。

上述密封膜采用HDPE密封膜。

上述密封膜上部設(shè)有兩塊玻璃板,兩個用于監(jiān)測土體平均沉降的位移傳感器設(shè)置在玻璃板的上方。

上述密封膜通過防水密封膠泥逐層壓入“U”型密封溝內(nèi)形成密閉空間。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點:

1、兩個KG316T微電腦時控開關(guān)定時控制水泵電路交替通斷,使水泵等時間間隔交替工作,可實現(xiàn)水箱、模型槽中的水循環(huán)流動,達到模擬潮汐荷載的目的。

2、將HDPE密封膜壓入模型槽上邊沿的密封溝內(nèi),能使密封槽內(nèi)部形成密閉空間,從而更好地加固土體。

3、埋設(shè)在軟土中的孔壓計和設(shè)于密封膜上部的位移傳感器通過數(shù)據(jù)采集箱將試驗數(shù)據(jù)傳入電腦,可實時監(jiān)測加固效果、系統(tǒng)密閉性,也可實時記錄試驗數(shù)據(jù);

4、通過量測抽濾瓶中的出水量,可計算模型槽中土體的含水量。同理,通過沉降量可計算模型槽內(nèi)土體的固結(jié)度。

附圖說明

圖1是本實用新型的構(gòu)造示意圖。

圖2是本實用新型中HDPE膜密封詳圖。

圖3是本實用新型中鋼絲螺紋濾管與排水板連接詳圖。

圖4是圖3的仰視圖。

圖中:1—供水箱;2—供水水泵;3—排水水泵;4—橡膠管;5—KG316T微電腦時控開關(guān);6—電源;7—排水板;8—孔壓計;9—鋼絲螺紋濾管;10—位移傳感器;11—HDPE密封膜;12—“U”型密封溝;13—土工布;14—模型槽;15—數(shù)字壓力表;16—抽濾瓶;17—數(shù)控真空泵;17-1—數(shù)據(jù)顯示屏;17-2—壓力表;18—數(shù)據(jù)采集箱;19—電腦;20—砂墊層;21—軟土層;22—玻璃板;23—防水密封膠泥;24—模型槽壁;25—連接件;26—鉚釘。

具體實施方式

如圖所示:一種潮汐循環(huán)荷載固結(jié)軟土試驗裝置,包括真空預(yù)壓系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集箱和電腦。

一、所述真空預(yù)壓系統(tǒng)包括模型槽14、軟土層21、排水板7、砂墊層20、鋼絲螺紋濾管9、HDPE密封膜11、抽濾瓶16和真空泵17。模型槽四周上邊沿設(shè)有“U”型密封溝12,HDPE密封膜11通過防水密封膠泥23逐層壓入“U”型密封溝12內(nèi)形成密閉空間,密封膜上安裝有用于測量沉降的位移傳感器10,模型槽中注入軟土層并埋設(shè)多個孔壓計8,軟土層上方鋪設(shè)土工布13,土工布13上鋪設(shè)礫石層,礫石層上部設(shè)置砂墊層20,砂墊層內(nèi)設(shè)置用于監(jiān)測真空度的數(shù)字壓力表15,砂墊層的底部與頂部均設(shè)置土工布13,鋼絲螺紋濾管9埋設(shè)在礫石層中,鋼絲螺紋濾管9的一端與排水板7相接,另一端與抽濾瓶16相連,真空泵17與抽濾瓶16相連,排水板7打入軟土層21內(nèi);所述兩個用于監(jiān)測土體平均沉降的位移傳感器10、孔壓計8和用于監(jiān)測砂墊層真空度的數(shù)字壓力表15分別通過數(shù)據(jù)采集箱18連入電腦19。

上述真空泵17為數(shù)控真空泵,其負壓維持在-108kPa~0kPa之間的任何小區(qū)間內(nèi)。

上述排水板7采用鹽城市宏宙土木材料有限公司提供的C型排水板,其寬度為100±3mm,厚度≧4.5mm,縱向通水量≧60cm2/s。

上述鋼絲螺紋濾管9在礫石層內(nèi)呈環(huán)形分布。

二、所述水循環(huán)系統(tǒng)包括供水箱1、供水水泵2、排水水泵3和兩個KG316T微電腦時控開關(guān)5,兩個KG316T微電腦時控開關(guān)5分別控制供水水泵2和排水水泵3。將供水水泵2安放在供水箱1內(nèi),從供水水泵2引出橡膠管4到模型槽14上部,同理,將排水水泵3安放在模型槽14內(nèi),從排水水泵3引出橡膠管4到供水箱1上部。通過KG316T微電腦時控開關(guān)5控制供水泵2供水時間,當模型槽14內(nèi)水位達到預(yù)定高度后,供水水泵2停止工作,用以模擬漲潮荷載。同時通過KG316T微電腦時控開關(guān)5啟動排水水泵3,當模型槽14內(nèi)水位降到預(yù)定水位時,KG316T微電腦時控開關(guān)5控制水泵3停止工作,用以模擬退潮荷載,然后重復(fù)上述過程。

采集系統(tǒng)率先啟動,當傳感器數(shù)值趨于穩(wěn)定后歸零,并開始監(jiān)測、記錄試驗數(shù)據(jù),然后啟動真空預(yù)壓系統(tǒng),隨后啟動水循環(huán)系統(tǒng),直至試驗結(jié)束。

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