一種人工制備結(jié)構(gòu)性原狀軟粘土試驗土樣的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種人工制備結(jié)構(gòu)性原狀軟粘土試驗土樣的裝置，涉及粘土制備試驗【技術(shù)領(lǐng)域】。本裝置的結(jié)構(gòu)是：在門架的下橫梁上設(shè)置有備樣筒，在備樣筒內(nèi)盛裝有土漿，在土漿的上面，沿門架的中心軸線，依次連接有隔板、傳力桿、承壓板、壓力傳感器、壓力盒、倒置安裝的液壓千斤頂和門架的上橫梁，組成加壓土漿的機械結(jié)構(gòu)；液壓千斤頂和液壓裝置連通，獲得動力；壓力傳感器連接壓力測試儀，獲取壓力數(shù)據(jù)。本實用新型能夠較好地模擬現(xiàn)場條件和原狀軟土的初始賦存條件，能夠減小對土樣的擾動，并且可以按需要設(shè)定其孔隙比等參數(shù)，土樣制備操作方法簡便，安全可靠。
【專利說明】一種人工制備結(jié)構(gòu)性原狀軟粘土試驗土樣的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及粘土制備試驗【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種人工制備結(jié)構(gòu)性原狀軟粘土試驗土樣的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)構(gòu)性廣泛地存在于天然土中，如軟、硬粘土和粒狀土等。通過對結(jié)構(gòu)性土的研究可以掌握天然土體受荷過程中的變形破損過程，從而為考慮土體結(jié)構(gòu)性的結(jié)構(gòu)物設(shè)計、地基加固提供依據(jù)。然而，正是由于土的結(jié)構(gòu)性，要從現(xiàn)場取得大量同樣力學(xué)性狀的結(jié)構(gòu)性原狀軟粘土是一項極其困難的工作。并且在對原狀土取樣的過程中，對原狀土的擾動是不可避免的，所以有必要進行人工制備結(jié)構(gòu)性軟粘土的室內(nèi)試驗研究。目前主要有混有少量高嶺土砂的高溫灼燒法；通過在原料軟土中摻入冰粒和微量水泥，人工設(shè)定化學(xué)膠結(jié)作用和大孔隙組構(gòu)，來模擬天然粘土的結(jié)構(gòu)性；在原始黃土料中人工形成顆粒間的CaCOJ交結(jié)作用和大孔隙制備結(jié)構(gòu)性黃土樣或通過在原狀土料中加入少量水泥和鹽粒以形成顆粒間的膠結(jié)作用和大孔隙組構(gòu)以模擬天然粘土的結(jié)構(gòu)性。
[0003]但是以上人工制備結(jié)構(gòu)性土樣的方法需要較完備的試驗條件，并且在制樣的過程中都需要采用標(biāo)準(zhǔn)擊實器對混合土料進行擊實，不可避免對土樣有所擾動。為此，尋求一種簡單有效的人工制備結(jié)構(gòu)性原狀軟粘土試驗土樣的方法和設(shè)備，已經(jīng)成為結(jié)構(gòu)性土的室內(nèi)制樣方法中一個亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和補正，提供一種人工制備結(jié)構(gòu)性原狀軟粘土試驗土樣的裝置，以便在實驗室較好地模擬現(xiàn)場條件和軟粘土的工程特性，按需要獲得土性均勻的軟粘土，要求制備方法簡便，效率高。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一、人工制備結(jié)構(gòu)性原狀軟粘土試驗土樣的裝置(簡稱裝置)
[0007]本裝置包括門架、液壓千斤頂、液壓裝置、千分表、壓力盒、壓力傳感器、磁力表夾、承壓板、傳力桿、隔板、備樣筒、土漿和壓力測試儀；
[0008]在門架的下橫梁上設(shè)置有備樣筒，在備樣筒內(nèi)盛裝有土漿，在土漿的上面，沿門架的中心軸線，依次連接有隔板、傳力桿、承壓板、壓力傳感器、壓力盒、倒置安裝的液壓千斤頂和門架的上橫梁，組成加壓土漿的機械結(jié)構(gòu)；
[0009]液壓千斤頂通過底座固定于門架的上橫梁上，并與液壓裝置連通，獲得動力；
[0010]壓力測試儀連接壓力傳感器，獲取壓力數(shù)據(jù)；
[0011]在備樣筒上方的兩邊分別設(shè)置有磁力表夾，在磁力表夾上固定有千分表，千分表的測量桿輕觸承壓板，使千分表測得承壓板的升降高度。
[0012]本裝置的工作機理:
[0013]本裝置是用來制備結(jié)構(gòu)性原狀軟粘土試驗土樣，主要是在備樣筒里將制作好的土漿進行加壓，即通過門架、隔板、傳力桿、承壓板、壓力傳感器、壓力盒和倒置安裝的液壓千斤頂組成加壓土漿的機械結(jié)構(gòu)，然后利用液壓千斤頂加壓，根據(jù)壓力測試儀來判定加壓的大小。為了設(shè)置不同的土樣，土樣的參數(shù)可以通過土漿高度的變化來設(shè)定，土漿高度的變化通過千分表來測定。
[0014]二、本裝置使用的方法
[0015]本裝置使用的方法，包括以下步驟:
[0016]①將高嶺土粉加水充分浸泡后制備成含水量為200%的土漿，并不斷攪拌，讓空氣排出；
[0017]②在備樣筒的內(nèi)壁先涂上一層潤滑油，再貼上一層塑料膠紙；
[0018]③在備樣筒的底部放上一塊透水石(透水石直徑和備樣筒內(nèi)壁的直徑一致，厚度約為IOmm)及5層濾紙；
[0019]④將攪拌均勻的土漿倒入備樣筒內(nèi)，在土漿表面加5層濾紙和一塊透水石；
[0020]⑤在土漿表面逐級施加壓力使之固結(jié)穩(wěn)定形成固結(jié)粘土，施加壓力根據(jù)所需軟土深度處對應(yīng)的土自重應(yīng)力確定；
[0021]⑥土樣的孔隙比e通過土漿的高度變化(即體積變化)來控制；
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種人工制備結(jié)構(gòu)性原狀軟粘土試驗土樣的裝置，其特征在于: 本裝置包括門架(I)、液壓千斤頂(2)、液壓裝置(3)、千分表(4)、壓力盒(5)、壓力傳感器(6)、磁力表夾(7)、承壓板(8)、傳力桿(9)、隔板(10)、備樣筒(11)、土漿(12)和壓力測試儀(13)； 在門架(I)的下橫梁(1.0上設(shè)置有備樣筒(11)，在備樣筒(11)內(nèi)盛裝有土漿(12)，在土漿(12)的上面，沿門架(I)的中心軸線，依次連接有隔板(10)、傳力桿(9)、承壓板(8)、壓力傳感器(6)、壓力盒(5)、倒置安裝的液壓千斤頂(2)和門架(I)的上橫梁(1.2)，組成加壓土漿(12)的機械結(jié)構(gòu)； 液壓千斤頂(2)通過底座(2.1)固定于門架(I)的上橫梁(1.2)上，并與液壓裝置(3)連通； 壓力測試儀(13)連接壓力傳感器(6); 在備樣筒(11)上方的兩邊分別設(shè)置有磁力表夾(7)，在磁力表夾(7)上固定有千分表(4)，千分表(4)的測量桿輕觸承壓板(8)。
【文檔編號】G01N1/28GK203772622SQ201420171941
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】盧正, 王樺, 胡智, 姚海林 申請人:中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所