專利名稱：用于深部土體聲發(fā)射測(cè)試土體固結(jié)參數(shù)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用于深部土體聲發(fā)射測(cè)試土體固結(jié)參數(shù)裝置及方法，主要用于巖土工程聲發(fā)射測(cè)土固結(jié)過程的參數(shù)獲取，該試驗(yàn)裝置可廣泛用于隧道、地下工程、深部土體等巖土工程原位測(cè)土領(lǐng)域，具有廣泛的工程應(yīng)用價(jià)值和教學(xué)科研價(jià)值。
背景技術(shù)：
伴隨地下工程開挖深度増加。要保證地下工程的安全，需要對(duì)深層土的土壓カ性狀有較好的把握。深厚表土層地下結(jié)構(gòu)依井筒為例，井筒周圍地壓經(jīng)歷固結(jié)、井筒開挖、內(nèi)砌修建等施工過程?？臻g上地壓分布的不均勻性(地壓隨沖積層深度増加而變化)建井過程在時(shí)間和空間上分布將發(fā)生復(fù)雜的演化。如何在室內(nèi)模型試驗(yàn)中探索原位測(cè)試技術(shù)，進(jìn)行ー種深厚表土聲發(fā)射測(cè)試土體性狀參數(shù)的技術(shù)，已是深部土力學(xué)研究的一項(xiàng)迫切任務(wù)。目前對(duì)于深厚表土層土體性狀參數(shù)的研究，因現(xiàn)有原位土體測(cè)試技術(shù)的滯后，被迫限制于用重塑土體來代替。但深厚表土層的重塑土實(shí)際工作狀態(tài)為深厚表土固結(jié)、土體開挖、土體重塑加壓等過程，顯然重塑土體無法代替原位土體進(jìn)行測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供ー種方法簡(jiǎn)單，操作便捷，準(zhǔn)確度高的用于深部土體聲發(fā)射測(cè)試土體固結(jié)參數(shù)裝置及方法；主要應(yīng)用于深部土體聲發(fā)射測(cè)試土體固結(jié)參數(shù)。本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種用于深部土體聲發(fā)射測(cè)試土體固結(jié)參數(shù)裝置，它包括固結(jié)裝置和數(shù)據(jù)接收裝置和加載裝置；所述的固結(jié)裝置包括底座、剛性套筒、聲發(fā)射傳感器和壓カ帽；底座的底面上有若干環(huán)形卡槽，環(huán)形卡槽中卡裝有封圈，封圈中安裝有下墊片)，下墊片上安裝有下聲發(fā)射傳感器，剛性套筒的下部裝入封圈中并坐落在下墊片上；剛性套筒的內(nèi)壁上有與內(nèi)壁緊密貼合的環(huán)壁的環(huán)形透水石，在剛性套筒的上端部通過上墊片安裝有上聲發(fā)射傳感器，下聲發(fā)射傳感器與上聲發(fā)射傳感器異向布置；上墊片通過上封圈安裝在剛性套筒的上端部；在上墊片上還安裝有壓カ帽；在筒壁的上下部各設(shè)有排水孔；在剛性套筒中部裝設(shè)有用于約束土樣的外封圈；所述的數(shù)據(jù)接收裝置包括位移信號(hào)接收器和聲波信號(hào)接收器；加載裝置包括傳動(dòng)桿和安裝在傳動(dòng)桿上的位移傳感器，位移傳感器通過導(dǎo)線連接位移信號(hào)接收器；下聲發(fā)射傳感器和上聲發(fā)射傳感器通過導(dǎo)線連接聲波信號(hào)接收器。利用上述用于深部土體聲發(fā)射測(cè)試土體固結(jié)參數(shù)裝置進(jìn)行深部土體固結(jié)參數(shù)的聲發(fā)射測(cè)試方法土體一維固結(jié)過程中記錄位移變化并建立位移時(shí)間函數(shù)曲線，X = kt，式中x為豎向位移，t為時(shí)間，k為系數(shù)；與同步驟下ー維聲發(fā)射傳感器發(fā)送、接受波型傳導(dǎo)
變化曲線，波型傳導(dǎo)函數(shù)關(guān)系，
權(quán)利要求
1.一種深部土體固結(jié)參數(shù)的聲發(fā)射測(cè)試裝置，其特征在于它包括固結(jié)裝置和數(shù)據(jù)接收裝置和加載裝置；所述的固結(jié)裝置包括底座(3)、剛性套筒(I)、聲發(fā)射傳感器和壓力帽(2);底座(3)的底面上有若干環(huán)形卡槽(12),環(huán)形卡槽(12)中卡裝有封圈(6),封圈中安裝有下墊片(7)，下墊片(7)上安裝有下聲發(fā)射傳感器(10)，剛性套筒(I)的下部裝入封圈(6)中并坐落在下墊片(7)上；剛性套筒(I)的內(nèi)壁上有與內(nèi)壁緊密貼合的環(huán)壁的環(huán)形透水石(11 )，在剛性套筒(I)的上端部通過上墊片(8 )安裝有上聲發(fā)射傳感器(10.1)，下聲發(fā)射傳感器(10)與上聲發(fā)射傳感器(10.1)異向布置；上墊片(8)通過上封圈(4)安裝在剛性套筒(O的上端部；在上墊片(8)上還安裝有壓力帽(2);在筒壁的上下部各設(shè)有排水孔(9);在剛性套筒(I)中部裝設(shè)有用于約束土樣的外封圈(5);所述的數(shù)據(jù)接收裝置包括位移信號(hào)接收器(13)和聲波信號(hào)接收器(14);加載裝置包括傳動(dòng)桿(16)和安裝在傳動(dòng)桿(16)上的位移傳感器(15)，位移傳感器(15)通過導(dǎo)線連接位移信號(hào)接收器(13);下聲發(fā)射傳感器(10)和上聲發(fā)射傳感器(10.1)通過導(dǎo)線連接聲波信號(hào)接收器(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深部土體固結(jié)參數(shù)的聲發(fā)射測(cè)試裝置，其特征在于在所述的排水孔(9)為蜂窩狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深部土體固結(jié)參數(shù)的聲發(fā)射測(cè)試裝置，其特征在于在下墊片(7)和上墊片(8)的中心位置均預(yù)留有孔洞，下聲發(fā)射傳感器(10)、上聲發(fā)射傳感器(10.1)分別安裝在下墊片(7)和上墊片(8)上的預(yù)留孔洞中。
4.一種利用深部土體固結(jié)參數(shù)的聲發(fā)射測(cè)試裝置進(jìn)行深部土體固結(jié)參數(shù)的聲發(fā)射測(cè)試方法，其特征在于土體一維固結(jié)過程中記錄位移變化并建立位移時(shí)間函數(shù)曲線，x=kt,式中x為豎向位移，t為時(shí)間，k為系數(shù)；與同步驟下一維聲發(fā)射傳感器發(fā)送、接受波型傳導(dǎo)變化曲線，波型傳導(dǎo)函數(shù)關(guān)系，= v ~；:，式中Ats為橫波型時(shí)差,Atp為縱波
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于深部土體聲發(fā)射測(cè)試土體固結(jié)參數(shù)裝置及方法，屬深部土體固結(jié)參數(shù)測(cè)試裝置。包括剛性套筒、底座、聲發(fā)射和壓力帽組成的固結(jié)裝置及位移、聲波接收器組成的數(shù)據(jù)接收裝置。固結(jié)裝置自下而上依次布置底座、墊片、封圈、上下聲發(fā)射傳感器、含土樣的剛性套筒、環(huán)形透水石、壓力蓋板。底座內(nèi)預(yù)設(shè)若干卡槽，上下墊片預(yù)留孔洞放入聲發(fā)射傳感器，含土樣的剛性套筒內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形透水石，筒壁設(shè)有側(cè)面排水孔，剛性套筒上中下各布設(shè)外封圈。數(shù)據(jù)接收裝置由位移接收器和聲波發(fā)射及接收器組成，各獨(dú)立工作。通過土體一維固結(jié)過程中位移變化與同步一維聲發(fā)射波型傳導(dǎo)變化建立函數(shù)關(guān)系，用于無損測(cè)土理論基礎(chǔ)研究的室內(nèi)試驗(yàn)。
文檔編號(hào)G01N29/04GK103048385SQ20121055871
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者陶祥令, 劉輝, 王靜, 魏建軍, 劉聘, 徐新斌, 趙武, 涂強(qiáng), 崔廷鋒, 徐志鵬, 路慶濤, 王琳 申請(qǐng)人:江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院