[实用新型]一种室内复原原状土的设备

说明书

技术领域

本实用新型属于土力学室内试验技术领域，涉及一种室内复原原状土的设备。

背景技术

实际工程中，采用原状土进行土工试验方能最真实的反映土体的物理力学性质，但在很多情况下，批量采集原状土试样是极为困难的，譬如地下水位以下的软塑(粉质)黏土、无黏性土等，而这类土恰巧又往往对工程安全起控制作用。因此，探索并实用新型一套系统的室内复原原状土的制样技术方法，并开发相应试验设备具有重要实际意义。

现有软土重塑样技术方案通常参阅土工试验规程SL237-1999，可概括为：

1、在测试研究土样基本物理参数的基础上，将土样烘干，后根据制备试样的尺寸、干密度及含水率等参数计算所需的土体用量；

2、根据计算的含水率，向土中加水制备湿土样，分成若干份(一般为3～4份)，逐一倒入制样器中进行分层击实；

3，每一层击至预估的土柱高度后，将表面抛毛，后倒入下一份土体，重复该过程，直至完成试样的制备。

现有技术的缺点可概括为以下三点：

1、土样的沉积成因特征明显，常规制样过程中，脉冲式重力击实并不符合软土成因，且制成的试样沿击实方向分层特征明显，无法保证试样是否符合原状样本的K0固结状态；

2、高含水率软土在击实过程中极易变为“橡皮土”，加之试样表面及分层击实面的人为涂抹，导致试样渗透特性被极大改变，试样内部含水率分布不均；饱和砂土试样，特别是粉细砂在击实作用下会液化冒水，而若击实后再进行水头饱和，对于中密及松散状态的砂土，试样将发生渗透固结，无法控制试样的最终尺寸；

3、现有制样方法一次仅能制备1个试样，而实际工程中，试验方案均以组为单位进行设计，动辄需几十上百个试样，单个制样方法一方面生产效率较低，另一方面无法保证每个试样的同一性，将给试验成果的对比分析造成一定困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在提供一种室内复原原状土的设备，解决现有设备难以采集譬如水下无黏性土、饱和软黏土等土样进行室内土工试验的问题。

本实用新型所采用的技术方案是包括钢性反力架，钢性反力架顶部安装有油压千斤顶，油压千斤顶下方顶在透水盖板表面，透水盖板紧贴第一透水板，第一透水板置于钢性浮环内部，第一透水板面积与钢性浮环内壁的径向横截面面积相同，透水盖板可被油压千斤顶顶住下移，钢性浮环底部还设有与钢性浮环内壁的径向横截面面积相同的第二透水板，第二透水板被安装在盛水容器底部的法兰盘托住，钢性浮环外部套有盛水容器，钢性浮环立于钢性垫块之上，透水盖板上还安装有位移传感器，用来测试土试样的变形。

本实用新型的特点还在于钢性浮环内壁的径向横截面直径为60cm，钢性浮环壁厚4cm；所述盛水容器内壁径向横截面直径为90cm，盛水容器壁厚6cm。透水盖板直径60cm，透水盖板上的透水孔直径0.6cm。第一透水板和第二透水板表面依次贴有工布、滤纸和纱网。

本实用新型的有益效果是能够采集恢复无黏性土、饱和软黏土试样土壤黏粒间的原始结构状态；保证试样符合原状。

附图说明

图1是本实用新型室内复原原状土的设备结构示意图；

图2是本实用新型钢性浮环及盛水容器横截面示意图；

图3是本实用新型透水盖板示意图；

图4是试样分级压缩变形曲线图及其与目标压缩量的关系图；

图5是制备完毕试样不同部位含水率测试统计图。

图中，1.钢性反力架，2.油压千斤顶，3.透水盖板，4.第一透水板，5.钢性浮环，6.第二透水板，7.盛水容器，8.钢性垫块，9.位移传感器，10.法兰盘。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。