[实用新型]一种饱和土圆环柱试样制备装置

说明书

本实用新型公开了一种饱和土圆环柱试样制备装置，属于土工实验研究领域。该装置主要由底座板、定位环、透水石、透水筒、环刀、垫环、加载块和水槽组成。定位环设有环刀定位凹槽，中间居中设置有上下贯通的透水筒。透水筒为柱状空心圆筒，筒壁上设有若干个通孔，底部带外螺纹与底座板凹槽螺旋连接。环刀的倾斜端面端向上，放置在垫有滤纸及透水石的定位环上。环刀的上端放置垫环，垫环有与环刀相对应的倾斜端面。垫环的材质为橡胶，且内置有钢丝环。垫环内从下到上，各钢丝环的直径先减少再增大。环刀、垫环与透水筒形成的空腔内倒入调制的泥浆，水槽内的水至少淹没透水石下表面。本装置一次可制备一个饱和土圆环柱土样，简单，快捷。

技术领域

本实用新型涉及土工实验研究领域，特别涉及一种饱和土圆环柱试样制备装置。

背景技术

软黏土地基具有含水量高，强度低，压缩性大的特点，在此区域进行基础建设时，往往会出现地基失稳及地基沉降长期难以收敛等问题。因此，为了满足建筑荷载作用下该地区地基承载力和变形的要求，应事先对天然地基进行处理，而砂井排水固结法是处理软黏土地基的有效方法之一，通常做法是在软黏土地基中设置竖井（袋装砂井或塑料排水板）等竖向排水体，然后在建筑物建造前在场地上先行加载预压，使土体中的孔隙水逐渐排出，土体固结，地基发生沉降，同时地基承载力逐步提高的地基处理方法。现有的竖井排水固结实验大多为现场原型实验,但原型实验条件受到施工、场地等因素影响有时难于控制，并且原型试验耗资较大。因此，亟需一种圆环柱试样的室内制样装置以制备模拟砂井固结机制的圆环柱试样，目前，制备饱和重塑黏性土圆环柱试样的方法多采用泥浆固结法，泥浆固结法制备试样时使用固结筒，在试样达到所需要的压力及时间后，需要将制备的土样从固结筒中推出，这将会对土样造成一次扰动；再用环刀取样，土样又容易产生挤压变形；随后再用金属麻花钻在环刀试样中芯钻取得到圆环柱试样，这会再次对土样进行扰动。这些因素，都会对试验结果造成很大的影响，亟待对现有装置进行改进。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的不足和问题，提供了一种饱和土圆环柱试样制备装置。

本实用新型提供的饱和土圆环柱试样制备装置，主要由底座板、定位环、透水石、透水筒、环刀、垫环、加载块和水槽组成；底座板上有带内螺纹的透水筒固定槽；定位环设有环刀定位凹槽，中间居中设置有上下贯通的透水筒；透水筒为柱状空心圆筒，筒壁上设有若干个通孔，底部带外螺纹与底座板凹槽螺旋连接。环刀的倾斜端面端向上，放置在垫有滤纸及透水石的定位环内；环刀的上端放置垫环，垫环有与环刀相对应的倾斜端面；垫环的材质为橡胶，且内置有钢丝环。垫环内从下到上，各钢丝环的直径先减少再增大。在透水筒，垫环和环刀形成的空腔内注入调制均匀的泥浆后，铺一层滤纸并盖上透水石，配制预定重量的加载块，并向水槽内注入水，使水面淹没上方透水石厚度的一半处，经过24h可得固结土样。在试样的制备过程中，泥浆始终处于饱和状态，可以得到饱和重塑黏性土圆环柱试样。环刀端面平整的一端放置在垫有滤纸及透水石的环刀定位凹槽内，最终只需用刮土刀修整环刀的上端后取出透水筒，简化了圆环柱土样的制作。虽然该装置一次只能制备一个满足要求的饱和重塑黏性土圆环柱试样，但由于构造简单，可在一个大水槽内一次安放多个该装置，同时可得到所需要数量的土样。本实用新型的垫环内配置有数根钢丝环，可保证在压力的作用下，垫环内的泥浆体不发生大的横向变形；垫环斜面端的倾斜方向与环刀的上端倾斜面相对应，使垫环具有较大的竖向变形能力，垫环内的不同直径的钢丝环的排列，可保证钢丝环的加入，不增加橡胶体竖向的高度，从而使垫环不会消耗过大的压力，保证压力基本在泥浆中传递。

优选地，所述的底座板上有带内螺纹的透水筒固定槽，透水筒下端设有相应的外螺纹，与底座板采用螺纹连接，透水筒与底座板牢固连接。

优选地，所述的定位环设有环刀定位凹槽，中间居中设置有上下贯通的透水筒，内径比透水筒的外径大0.2毫米。

优选地，所述的透水筒为环状圆柱，筒壁上设有若干个通孔，内径3毫米，外径10毫米，底部带外螺纹与底座板凹槽螺旋连接。