[发明专利]一种渗入式注浆固化土的直剪试验制样装置及其使用方法

说明书

本发明公开了渗入式注浆固化土的直剪试验制样装置及其使用方法，属于土木工程土工试验领域。直剪试验制样装置包括透水石、下环刀、上环刀和击实装置，上环刀的刃部和下环刀的刃部接触的部分在双环刀制样器的外侧面上形成环形凹槽，环形凹槽中设置有密封蜡和防水胶带，击实装置具有冲击部，下环刀与透水石之间设置有底纱布，该直剪试验制样装置还包括用于铺设于压实后的土试样上面的顶纱布。本发明的制样方法不仅可以控制注浆前土样的密实度等初始条件，而且可以反映灌浆渗入土样的实际工况特性，可模拟不同渗入式注浆工况。制样装置与方法操作简单，可为渗入式注浆固化土的直剪试验测试提供满足规范要求、符合工程实际的试样。

技术领域

本发明涉及土木工程土工试验领域，具体涉及一种渗入式注浆固化土的直剪试验试样制备装置及制样方法。

背景技术

注浆法是通过将浆液注入岩土体中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，对松散破碎的岩土体起到粘结和加固作用，从而使岩土体的强度、整体性和抗渗透性大大提高，在地基处理、边坡防护等领域有着广泛的应用。注浆固化土的抗剪强度不仅是评价注浆法加固效果的重要力学性质之一，也是注浆加固工程设计的重要计算参数；注浆加固地基的承载力、边坡注浆防护和加固的稳定性均有其抗剪强度所控制。抗剪强度一般可通过直剪试验测得。

直剪试验中试样制备是非常关键的一个环节，试样制备的质量直接影响到试验结果的合理性，因此制备一个接近规范要求、符合实际工况的试样尤为重要。考虑到常用的注浆方法有渗入式注浆和劈裂式注浆，而两种注浆方式所形成的固化土皆有一定的不均匀性，与单一土样力学性质有着明显区别。现行实验室制备直剪试样方法仅单一岩土试样的制备，并不能较好的反映注浆浆液在岩土体中的渗流特点和固化土的不均匀性，无法直接制备注浆固化土试样。

发明内容

为了通过室内土工试验直接合理获取注浆固化土的抗剪强度指标，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够反映渗入式注浆固化土工程特点的渗入式注浆固化土的直剪试验试样制备装置；同时本发明的目的还在于提供一种该直剪试验制样装置的使用方法。

本发明的一种渗入式注浆固化土的直剪试验试样制备装置所采用的技术方案是：一种渗入式注浆固化土的直剪试验制样装置，包括透水石、放置于透水石上的上下依次设置的下环刀和上环刀，上环刀的刃部和下环刀的刃部相对接触设置形成上下叠放的双环刀制样器，上环刀的刃部和下环刀的刃部接触的部分在双环刀制样器的外侧面上形成环形凹槽，环形凹槽中设置有用于连接下环刀与上环刀以及密封上环刀的刃部与下环刀的刃部接触位置的密封蜡，下环刀和上环刀之间贴设有封盖凹槽的防水胶带，该直剪试验制样装置还包括击实装置，击实装置具有与双环刀制样器的内径匹配的冲击部，下环刀与透水石之间设置有底纱布，该直剪试验制样装置还包括用于铺设于压实后的土试样上面的顶纱布。

所述上环刀和下环刀均为直剪试验标准环刀且二者尺寸相同。

所述上环刀的内径为61.8mm，上环刀的高度为20mm。

所用击实装置由上、下圆柱和中间连杆通过焊接组成，下圆柱形成所述冲击部。

所述上圆柱直径为40mm，高为15mm；下圆柱直径为60mm，高为20mm；中间连杆直径为20mm，高为30mm。

所述上圆柱、下圆柱以及中间连杆均为铸铁件。

本发明的一种渗入式注浆固化土的直剪试验试样制备装置的使用方法采用以下技术方案：一种渗入式注浆固化土的直剪试验装置的使用方法，包括如下步骤：

1)将上、下环刀刃部对齐放置形成双环刀制样器，用密封蜡密封凹槽处的上、下环刀刃部对齐部位，待密封蜡凝固后在其外部缠绕防水胶带；

2)将拼接好的双环刀制样器放置于透水石上，并在下环刀与透水石间铺设底纱布；