[发明专利]一种黄土湿陷系数测量设备及其测量方法

说明书

本发明公开了一种黄土湿陷系数测量设备及其测量方法，涉及土木工程测量设备领域。该设备包括反力架、立式油压千斤顶、对中承压板、传力杆、底部承压板和观测设备，所述反力架包括反力横梁、立柱、螺旋钢桩，所述立式油压千斤顶带有液压表，所述对中承压板的四角安装有气泡水平仪，所述观测设备包括数字水准仪及其配套使用的铟钢标尺，所述铟钢标尺通过标尺套箍固定在传力杆上。本发明通过液压表的使用，有效控制了现有技术中因测力环的存在而使加载容易偏心的问题，并直接以传力杆作为向探井浸水的输水管，反力架各部分采用螺栓连接，安装和拆卸简单，利用螺旋钢桩与土体的抗拔力提供反力比利用堆载自重提供反力更佳。

技术领域

本发明涉及土木工程测量设备领域，尤其涉及一种黄土湿陷系数测量设备及其测量方法。

背景技术

黄土湿陷系数是评价黄土湿陷性的力学参数。指在一定压力下，土样浸水前后高度之差与土样原始高度之比，是评价黄土湿陷性的一个重要指标。我国西北地区存在大面积湿陷性黄土，但随着经济建设的不断发展，在西北地区建设重大工程项目无法避免。因此，测试施工现场黄土湿陷系数，对场地进行湿陷性评价，对于工程建设的方案设计和安全施工非常重要。

我国现行规范《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025—2004)给出了三种测量黄土湿陷系数的试验方法：室内压缩试验、现场试坑浸水试验和现场静载荷试验。室内压缩试验用环刀采集未扰动土样，通过用水浸湿和分级加载，测试土样的下沉量，从而得到黄土的湿陷系数，但这种方法对土样采集的要求较高，实际操作中很难避免对土样的扰动，而且由于应力解除和尺寸效应，测得的黄土湿陷系数与实际相差较大，甚至不能满足工程建设的需要。现场试坑浸水试验一般用来确定黄土的自重湿陷系数，规范要求试坑直径不应小于10米，坑底宜铺100毫米厚的砂、砾石用来找平，还要进行长时间的浸水试验，故所需试验费用非常高，一般较少采用。现场静载荷试验采用单线法静载荷试验或双线法静载荷试验在现场测定湿陷性黄土的湿陷起始压力及湿陷系数，测得的试验结果与实际较接近，且所需试验费用适中，在工程中得到较多应用。

实际工程测试中缺乏统一的测量设备，各施工现场依据各自的经验采用各自的仪器与方法进行量测，缺乏规范性，因此有必要研发一种专门的黄土湿陷系数测试设备。本专利最接近的现有技术为：中国发明专利申请“一种黄土湿陷系数分层原位测试装置及测试方法”，申请号：201710362531.9，申请公布号：CN 106989993 A，申请公布日：2017.07.28；所述的一种黄土湿陷系数分层原位测试装置及测试方法，包括支架、测力环、传力机构和承压机构。该申请中千斤顶与传力机构之间设置测力环，加载容易偏心，测试不准确；传力机构的各段采用法兰连接，拼装较耗费人力，通过传力机构中间布置的输水管向探井浸水，实际操作中每次都需要布置特别长的输水管，费时费力且具有一定难度；加载方式采用上部固接配重块的反力机构以及千斤顶进行加载，该加载机构复杂笨重，安装加载机构需要大型机械进行起吊，不仅费时费力而且对原位土层有一定的扰动，增加测量误差。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种黄土湿陷系数测量设备及其测量方法，适用于现场静载荷试验法测量黄土湿陷系数，设备相对简单。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：