[发明专利]一种制备软土原状土三轴试验试样的方法在审

专利信息
申请号: 201910066211.8 申请日: 2019-01-24
公开(公告)号: CN109799130A 公开(公告)日: 2019-05-24
发明(设计)人: 卢瑞娜;杨泽宇;张曦;张逸铭;霍辰光 申请(专利权)人: 山西大学
主分类号: G01N1/42 分类号: G01N1/42;G01N1/28
代理公司: 太原市科瑞达专利代理有限公司 14101 代理人: 赵禛
地址: 030006 山*** 国省代码: 山西;14
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摘要:
搜索关键词: 软土 三轴试验 原状土 土样 制备 取出 扰动 削样 制样 快速旋转 土工试验 岩土工程 制冷装置 保鲜膜 钢丝锯 过冷水 软土样 探井 放入 三轴 土架 削切 预冻 冷冻 冰箱
【说明书】:

发明涉及一种制备软土原状土三轴试验试样的方法,属于岩土工程技术领域,解决目前软土削样过程中的扰动大的技术问题,解决方案为:通过探井取出质量较好的块状土样,将其包裹保鲜膜后放入制冷装置中,在‑25℃至‑35℃环境下冷冻1至1.5小时;之后快速取出置于削土架上,用浸过冷水的钢丝锯快速旋转削切土样,得到质量较好的原状三轴样。本发明提供的一种制备软土原状土三轴试验试样的方法,通过将试样在冰箱预冻一段时间,再将其快速取出削样的方法,能够使土样在制样过程中维持自己的形状和结构,有效提高了土工试验的制样质量,尤其是针对极易受扰动的软土样。

技术领域

本发明属于岩土工程技术领域,特别涉及一种提高土工试样制样质量的方法,具体是一种能够使土样在制样过程中维持自己的形状和结构的方法,尤其是针对极易受扰动的软土样。

背景技术

工程中地基的强度、变形、渗透等工程特性需要通过室内土工试验来测定,而制取的土样质量影响着所测指标的准确性。尤其是三轴试验样本的制取过程,需先将土块置于削土架上旋转削切。软土由于自身的高压缩性,不易在制样中保持自己的形状和结构,使得试验结果与其真实值相去甚远。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足,解决目前软土削样过程中的扰动大的技术问题,本发明提供一种制备软土原状土三轴试验试样的方法。

本发明的设计构思为:

本方法的创新点在于冷冻温度和冷冻时间的确定,由于水在0℃时变成冰后体积会膨胀,而水在零下30℃左右冻结时体积几乎不会变化,所以需预先将冰箱降至零下30℃左右,再将裹着保鲜膜的土样放入。土样裹保鲜膜是为了避免软土的水溢出结冰,造成土样的水分损失。根据多次实践证明,探井取的土样(约15cm*15cm*15cm)在冰箱中冷冻1h左右,就会使土块稍稍冻住,维持其自身的形状不易变形,同时还有较好的可削性。软土一般用钢丝锯削土效果较好,为了避免黏土粘于钢丝上,可将钢丝锯预先用凉水浸过。

本发明通过以下技术方案予以实现。

一种制备软土原状土三轴试验试样的方法,包括以下步骤:

S1、准备削土架,并将钢丝锯浸泡于冷水中,留待后步使用;

S2、从探井中取出块状土试样,将保鲜膜包裹在块状土试样的外部,然后将包裹有保鲜膜的块状土试样置于制冷设备中冷冻,冷冻温度为-25℃至-35℃,冷冻时间为0.5至1.5小时;

S3、将步骤S2中冷冻后的块状土试样从制冷设备中取出,拆除块状土试样外部包裹的保鲜膜,将冷冻的块状土试样快速装卡在步骤S1准备好的削土架上,在块状土试样边缘的冰消融之前,采用步骤S1浸泡过冷水的钢丝锯对冷冻的块状土试样旋转切削,制得软土原状土三轴试验试样。

进一步地,在所述步骤S2中,冷冻温度为零下30℃,冷冻时间为1小时。

进一步地,在所述步骤S2中,从探井中取出的块状土试样的形状和尺寸为:棱长为15cm的正方体。

进一步地,在所述步骤S3中,操作环境温度为2~5℃。

与现有技术相比本发明的有益效果为:

本发明提供的一种制备软土原状土三轴试验试样的方法,通过将试样在冰箱预冻一段时间,再将其快速取出削样的方法,能够使土样在制样过程中维持自己的形状和结构,有效提高了土工试验的制样质量,尤其是针对极易受扰动的软土样。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

制备尺寸为φ3.91cm*8cm的软土原状土三轴试验试样时的方法,包括以下步骤:

S1、准备削土架,将其上、下部的卡槽换成φ3.91cm的尺寸,并将钢丝锯浸泡于冷水中,留待后步使用;

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