[发明专利]孔内湿陷系数直接测量装置以及黄土湿陷系数的测量方法

说明书

本发明公开了孔内湿陷系数直接测量装置，包括加载装置、加载杆、双向液压器、数据采集与控制器、承载梁、地锚、加载装置控制线和加载杆连接头。加载装置包括水平加载装置、水平加载透水板、水平位移传感器、垂直加载装置、垂直加载透水板、垂直位移传感器和加载装置连接头。本发明还公开了黄土湿陷系数的测量方法，黄土湿陷系数包括水平向黄土湿陷系数和垂直向黄土湿陷系数，本发明能够获取土体的原位湿陷系数；可以同时获取土体水平向黄土湿陷系数和垂直向黄土湿陷系数；可以获取不同深度的水平向黄土湿陷系数；可以评估土体湿陷系数的各向异性。

技术领域

本发明属于岩土工程领域，具体涉及孔内湿陷系数直接测量装置，还涉及黄土湿陷系数的测量方法，实现在原位场地上对土体的湿陷系数进行测量，实现在不同深度、不同荷载下的快速原位测试。

背景技术

湿陷性黄土在我国广泛分布，在地基处理与设计中地基土的湿陷类型、湿陷等级，直接关系到建筑物的基础选择和地基处理方法，同时也直接关系到地基基础的工期、造价。而在现场勘查中需要在现场取不同深度的黄土试样进行室内试验以确定黄土的湿陷性，但有些场地湿陷性黄土层过深且在取土、运输过程中极其容易对原状土样进行扰动，而扰动后的土样直接影响对黄土湿陷性的判断。因此在对黄土湿陷性评价之前，非常需要一种简单有效的方法排除土样扰动的影响对黄土地层的湿陷性进行准确判断。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供孔内湿陷系数直接测量装置，本发明装置设计结构简单、操作简便、各组构件经久耐用，实用性强，

本发明的另一个目的在于提供黄土湿陷系数的测量方法，黄土湿陷系数包括水平向黄土湿陷系数和垂直向黄土湿陷系数，解决由黄土场地深度过深不易取样、取样与运输过程中对土样扰动对黄土湿陷性试验的影响的问题，该方法可靠，能够实现快速对黄土场地不同深度土体的湿陷系数进行测量。

为实现上述目的，本发明采用以下技术措施：

孔内湿陷系数直接测量装置，包括数据采集与控制器，还包括承载梁、加载杆和加载装置，

承载梁架设在钻孔处，承载梁上安装有双向液压器，双向液压器的加载端通过加载杆连接头与加载杆的顶端连接，

加载装置包括水平加载装置、水平加载透水板、水平位移传感器、垂直加载装置、垂直加载透水板和垂直位移传感器，

水平加载装置包括两个位于同一直线且朝向相反的加载端，水平加载装置的两个加载端分别与对应的水平加载透水板连接，用于测量水平加载透水板的水平位移的水平位移传感器固定在水平加载装置的固定座上，加载杆的底端通过加载装置连接头与水平加载装置的固定座连接，

垂直加载装置的固定座与水平加载装置的固定座连接，垂直加载装置的加载端连接垂直加载透水板，用于测量垂直加载透水板的垂直位移的垂直位移传感器固定在垂直加载装置的固定座上，

数据采集与控制器通过液压控制线连接双向液压器，数据采集与控制器还通过加载装置控制线分别与水平加载装置的控制端和垂直加载装置的控制端连接。

如上所述的垂直加载透水板为圆形，垂直加载透水板的圆心设置有垂直加载透水板连接口131，垂直加载透水板连接口131与垂直加载装置的加载端连接，垂直加载透水板上均匀分布垂直加载透水板透水孔132。

如上所述的水平加载透水板为弧形板，水平加载透水板的外弧面的形状与钻孔的内壁的形状适配，水平加载透水板外弧面设置有竖向条纹18，水平加载装置的加载端与水平加载透水板的内弧面连接。

黄土湿陷系数的测量方法，包括以下步骤：

步骤1、清理场地选取钻孔位置，利用钻机钻进预定深度获得钻孔，架设好承载梁，在承载梁两端打入地锚6并固定承载梁，