[发明专利]一种土工模型试验含气土样的制备方法

权利要求书

1.一种土工模型试验含气土样的制备方法，其特征在于，所述制备方法依次包括以下步骤：

A，土样准备

土样采用重塑土，将土样风干，并过土工筛后，将过硼酸钠和乙二胺四乙酸掺入土样中，混合均匀，放置在1-5℃的环境下备用；

B，模型箱中铺设土样

将模型箱放置于1-5℃的环境中进行装样：首先在模型箱箱底的水槽上铺设一张多孔板，板上开有透水孔，使水的进出不受影响；多孔板上铺设一层滤网，确保土颗粒不能漏过滤网；滤网上分层铺设土样；

C，土样饱和

在1-5℃的环境中进行土样饱和：盖上模型箱的箱盖并密闭，关闭所有与模型箱相连的阀门，对模型箱内部的土样进行抽真空负压，排尽土中空气；水箱中的水为除气水，水温为1-5℃，打开水箱阀门，通过水箱向模型箱底水槽内缓慢供水，使模型箱底水槽内的水面保持水平并缓慢向上浸入土样，直至模型箱内自由水面高于土样顶面，关闭水箱阀门，继续保持土样完全浸入水中，直至水槽内自由水面的高度稳定不变；

D，含气土样形成

将装有饱和土样的模型箱移至高于20℃环境下，静置，完成含气土样的制备。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A中土样为砂土，将砂土风干后，过2mm筛，筛除大于2mm的颗粒和杂质后备用。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B中滤网上分层铺设实验土样的具体过程为：按照空中落雨法将备好的土样通过漏斗和耐压软管装填至模型箱内，直至设计高度，落距根据试验预设干密度通过耐压软管来调节。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A中土样为黏土，将黏土风干后碾碎，过5mm筛，筛除大于5mm的颗粒和杂质后备用，所述步骤B中滤网上分层铺设实验土样的过程为：按每层高15cm~30cm将制备的黏土混合样填入模型箱内，按照预定的干密度压实成型，直至试验设计高度。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在填筑每层之前，将填筑好的土层上表面刮毛，以保证每层干土之间有良好的连接而不出现分层问题。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤C中打开水箱阀门，通过水箱向模型箱底的水槽缓慢供水，使水槽内的水面保持水平并缓慢向上浸入土样，直至模型箱内自由水面高于土样顶面5cm~10cm。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤C中保持土样完全浸入水中的时间不小于24h。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤C中抽真空的时间不小于12h。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤D中静置的时间不小于72h。