[实用新型]一种用于测定软土压缩特性的柔性侧限固结装置

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土工程技术领域，涉及一种岩土工程试验技术，具体涉及一种用于测定软土压缩特性的等K柔性侧限固结装置。

背景技术

常规的软土固结试验是基于刚性侧限的K₀固结状态，试验目的是测定土样在侧限与轴向排水条件下的压缩曲线及压缩性指标，以便计算土层的沉降。

对于深厚吹填软土层来说，土体在竖向固结过程中不可避免的会产生一定的侧向变形，上述常规试验方法的刚性侧限条件不能准确获得土体的实际变形特征，试验所获得的压缩性指标不能合理的预测实际土层的压缩变形。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种能适当考虑土体侧向变形影响、且操作简单的柔性侧限固结装置，通过该柔性侧限固结装置能够测定土样在轴向排水和产生少量侧向变形技术中存在的上述问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种用于测定软土压缩特性的柔性侧限固结装置，包括由上盒、刚性护环、下盒、橡皮膜共同构成的固结容器和固结容器上安装的竖向加压装置、与输水管路连通的围压加压装置、注水装置，以及与各孔压传感器、竖向位移测量装置连接的数据采集系统，所述刚性护环与橡皮膜形成固结容器内腔的柔性侧限压力室，并与上盒、下盒通过多个高强度螺栓紧固形成一体；橡皮膜外翻嵌于刚性护环的凹槽内，并与刚性护环内壁之间留有缝隙，形成柔性侧限固结装置的封闭腔体；所述柔性侧限压力室中土样上下面由透水石封闭，透水石与土样接触面之间用滤纸隔开，由下盒下方的排水管道与孔压传感器连通，量测变形全过程中孔隙水压力的发展情况。

本实用新型所述的用于测定软土压缩特性的柔性侧限固结装置，其特征还在于，

所述刚性护环外壁两侧对称接有三通阀，其中一侧三通阀，将输水管路与围压加压装置、注水装置连接；另一侧接有的三通阀，将输水管路与围压加压装置和孔压传感器连接，通过与输水管路连通的注水装置向橡皮膜与刚性护环内壁之间的封闭腔体注入脱气水，通过两个与输水管路连通的围压加压装置向脱气水加压，通过脱气水直接向柔性侧限压力室中土样施加试验所需的侧向压力；围压加压装置的连接对称设置，使脱气水起到均匀向封闭腔体内土样施压的作用；所述下盒底部的排水管道连接一孔压传感器，用以量测固结过程中土样的孔隙水压力消散过程。

所述橡皮膜厚度约为3毫米，两端成型有“Γ”形翻边，橡皮膜的“Γ”形翻边内侧高度与刚性护环等高，橡皮膜内横截面直径与土样横截面直径相同。

所述竖向加压装置经加压框架安装于固结容器上方，经加压上盖向土样施加均匀竖向压力，所述加压框架上设有竖向位移测量装置。

所述数据采集系统与刚性护环上和输水管路相连通的孔压传感器相连接，用以监测土样变形过程中侧向压力的稳定；所述数据采集系统与下盒底部与排水管道相连通的孔压传感器连接，用以量测固结过程中土样内孔隙水压力的消散；所述数据采集系统与加压框架上方竖向加压装置的竖向位移测量装置连接，用以量测固结过程中土样的总变形量。

两个所述围压加压装置通过三通阀对称连通于柔性侧限压力室，利用围压加压装置对封闭腔体体内的脱气水均匀加压并保持与竖向压力的比值不变，用以形成柔性侧限条件下的等K应力压缩条件。

本实用新型用于测定软土压缩特性的柔性侧限固结装置，相对于现有技术，具有如下优点及效果：

1、本实用新型采用了柔性侧限技术，可以容许土样在固结过程中适当产生侧向变形，由此测得土体的压缩特性更接近实际吹填土层的竖向固结状态。

2、本实用新型采用了体积压缩条件下的等K应力控制技术，可测得土样变形全过程中的力学特性及孔隙水压力消散过程，可建立基于变形全过程的沉降计算模型。

3、本实用新型设计简单，在常规K₀固结仪上进行量测系统和控制系统的简单改装便能构成本实用新型，可达到良好的控制效果，并取得准确地量测数据。

附图说明

图1、图2是本实用新型用于测定软土压缩特性的柔性侧限固结装置结构示意图；

图3是本实用新型固结容器结构示意图；

图4是本实用新型柔性侧限固结压力室结构剖视图；

图5a、图5b是本实用新型柔性侧限压力室构件结构示意图.