[发明专利]原位确定弱透水层固结系数和变形滞后指数的双管外管法

权利要求书

1.原位确定弱透水层固结系数和变形滞后指数的双管外管法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、在现场形成采用双管中外管法确定弱透水层固结系数和变形滞后指数的双管试验模型，基于双管试验模型，推导在内管水头降低某一常量，而外管弱透水层柱体一侧保持地下水位不变条件下外管弱透水层的沉降量公式解析解；其中，所述双管试验模型的实现方法包括以下步骤：

1-1)、在现场钻孔至需要测试的弱透水层的顶面，同时将外管下至弱透水层的顶面并将外管内弱透水层顶面以上的土样取出钻孔；

1-2)、利用钻机压力将外管从弱透水层的顶面压至弱透水层的底面；

1-3)、在外管中心放入内管，同样，将内管下放置至弱透水层的顶面；

1-4)、用钻机压力降内管压入至需要测试的弱透水层的试段底部，并通过吸泥的方式将内管中的弱透水层土样吸出；

1-5)、在内管中铺设砾石作为反滤层，并在外管与内管之间形成的圆环形套管中对应于弱透水层的试段顶部位置铺设砾石作为反滤层；形成采用双管中外管法确定弱透水层固结系数和变形滞后指数的双管试验模型；

2)、根据基于外管弱透水层中布置的百分表测量的外管中弱透水层沉降量随时间变化的实验资料，采用配线法确定弱透水层固结系数和变形滞后指数。

2.根据权利要求1所述的原位确定弱透水层固结系数和变形滞后指数的双管外管法，其特征在于：所述内管水头的水位不低于弱透水层顶面。

3.根据权利要求1所述的原位确定弱透水层固结系数和变形滞后指数的双管外管法，其特征在于：确保圆环形套管和内管中水位与钻孔外地下水位一致；在圆环形套管中上部端口位置设置马利奥特瓶，马利奥特瓶的进水管下端放置地下水位高程处，使圆环形套管内水位保持定水位；在内管中布置抽水泵管，将抽水泵管底部放置地下水位与试段顶面之间，在试验准备完成后，瞬时开启抽水泵，使内管中水位产生的水位差，并保持内外管的水头差固定不变。

4.根据权利要求1所述的原位确定弱透水层固结系数和变形滞后指数的双管外管法，其特征在于：在圆环形套管中布置沉降量测系统，所述沉降量测系统包括从上至下顺次相接的百分表、刚性杆和底座；底座为有机玻璃圆板，其上密布了透水孔，百分表的读数反映底座以下土层的沉降量；在试验准备完成后，开启抽水泵，使内管中水位产生水位差，并保持内外管的水头差固定不变，并记录圆环形套管中布置的百分表所记录的沉降量随时间变化。

5.根据权利要求4所述的原位确定弱透水层固结系数和变形滞后指数的双管外管法，其特征在于：基于双管试验模型，推导在内管水位不低于弱透水层顶面的水头降低某一常量，而外管弱透水层柱体一侧保持地下水位不变条件下外管弱透水层的沉降量公式解析解；然后根据基于圆环形套管弱透水层中布置的百分表测量的圆环形套管中弱透水层沉降量随时间变化的实验资料，采用配线法确定弱透水层固结系数和变形滞后指数。

6.根据权利要求4所述的原位确定弱透水层固结系数和变形滞后指数的双管外管法，其特征在于：基于圆环形套管中布置的百分表测量的内管中弱透水层沉降量随时间变化的实验资料，采用配线法确定弱透水层固结系数和变形滞后指数，即将记录的圆环形套管中测得的沉降量S随时间t的变化在与标准曲线相同模的双对数坐标系中作S(t)～t实测曲线，与标准曲线配线，使两条曲线重叠，任选一匹配点，记下对应的坐标值[S]、和[t]，代入相应公式计算弱透水层固结系数C_v和变形滞后指数τ_v0。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的原位确定弱透水层固结系数和变形滞后指数的双管外管法，其特征在于：所述外管直径为127mm。

8.根据权利要求7所述的原位确定弱透水层固结系数和变形滞后指数的双管外管法，其特征在于：所述内管直径为75mm，内管材料为PVC内管。