[发明专利]一种结合真空预压制备重塑土的双向排水固结装置及固结工艺

权利要求书

1.一种结合真空预压制备重塑土的双向排水固结装置，其特征在于：包括抽真空设备和土样制作室；抽真空设备包括真空水罐和真空泵，真空水罐通过排水管与真空泵连通，且所述真空水罐上设有真空表；土样制作室为一双层筒体结构，其包括外筒、与外筒相连的内筒以及密封活塞；外筒与内筒之间形成的空腔为真空室，外筒底部设有气动阀门；真空室通过外筒底部的气动阀门经排水管与真空水罐连通；内筒的内壁和底部设有反滤层，由内筒围成的空腔为土样室，所述密封活塞设置于土样室的内部，且所述密封活塞与土样室滑动连接，砝码通过密封活塞施加荷重于重塑泥浆，内筒的筒壁下半部和/或底部设有排水孔。

2.根据权利要求1所述结合真空预压制备重塑土的双向排水固结装置，其特征在于：所述反滤层包括由内到外依次设置的土工布和滤纸。

3.根据权利要求1所述结合真空预压制备重塑土的双向排水固结装置，其特征在于：所述气动阀门设置于外筒底部中心处。

4.根据权利要求1所述结合真空预压制备重塑土的双向排水固结装置，其特征在于：所述排水孔在内筒的筒壁下半部和/或底部均匀分布。

5.根据权利要求1所述结合真空预压制备重塑土的双向排水固结装置，其特征在于：所述内筒的底部与外筒的底部之间通过圆柱支架连接，而内筒的中部与外筒的中部之间通过套环连接，而内筒的底部与外筒的顶部之间通过密封顶盖连接。

6.一种基于权利要求1所述结合真空预压制备重塑土的双向排水固结装置的固结工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，测定原状土的液限、含水率、密度和比重；

步骤2，配置泥浆：将原状土依次进行烘干、粉碎、过筛、匀土，将土样配制成设计含水率的泥浆，用搅拌机搅拌均匀，密封浸泡24小时；

步骤3，连接管路：将土样制作室的排水管与真空水罐连通；再通过真空水罐上面的阀门经排水管与真空泵连通，并密封部件间隙；

步骤4，安放土样制作室：将土样制作室放置在木质支架上，反滤层紧贴内筒内壁及底部，将配好含水率的泥浆分层均匀地装入土样室，并逐层震荡，待泥浆装填后，盖上密封活塞，依次加砝码、接通电源、打开真空泵，开始结合真空预压的双向排水固结制备重塑土，抽吸稳定时，真空表保持在97±2kPa；根据试样目标含水率计算最终排水量，实时监测真空水罐中的排水量，控制最终重塑土的含水率，达到目标含水率时停止抽吸和卸除砝码；

步骤5，切削成样：将重塑土从土样室中取出，将重塑土在三轴切削器上切削成所需试样，即可进行土工试验；同时，利用切削掉的不同位置的土，进行含水率测试，比较试样均匀度与饱和度是否达到要求；

步骤6，重复制样：重复完成上述步骤1、2、3、4和5的操作，即可利用土样制作室重复制备重塑土试样。

7.根据权利要求6所述结合真空预压制备重塑土的双向排水固结装置的固结工艺，其特征在于：步骤2中配制设计含水率的泥浆用水质量的计算公式：m_w＝(1.2～2.0)m_sω_L；

式中，m_w为用水质量；m_s为烘干土的质量；ω_L为原状土的液限。

8.根据权利要求7所述结合真空预压制备重塑土的双向排水固结装置的固结工艺，其特征在于：所述步骤中反滤层紧贴内筒内壁及底部的方法：依次将滤纸与土工布制成的圆筒紧贴土样室内壁。

9.根据权利要求8所述结合真空预压制备重塑土的双向排水固结装置的固结工艺，其特征在于：所述步骤中重塑土从土样室中取出时将重塑土和土工布一并从土样室中取出。