[发明专利]一种并联式分级加载的三轴试样的制样方法

说明书

本发明涉及土木工程学科的室内土工测试领域，特指一种并联式分级加载的三轴试样的制样方法，通过将水泥土注入到组装好的制样器后，进行多级施压，同时得到四个母体试样，用切割机构切割成四个标准三轴试样。以解决现有的高含水率水泥土三轴试样制作困难、每次只能制成单个试样、制成的试样个体之间差异太大和不能准确的反应水泥土在现场的真实受力情况等问题。

技术领域

本发明涉及土木工程学科的室内土工测试领域，特指一种并联式分级加载的三轴试样的制样方法。

背景技术

沿海地区是我国经济发达区，随着沿海地区建筑地基面积的不断扩大，越来越多的建筑物需要修建在软土地基上。软土因其含水量高、承载力差等特点，使得软土地区难以建造大型建筑物，软土地基的处理成为建筑行业必须解决的问题，在加固软土地基的方法中，水泥土因其造价低、实用性强、对环境污染小和施工速度快等特点被大量应用。为了验证水泥土加固方法的可靠性，在工程设计之前就需对其进行三轴压缩试验，测量其力学性质。以软土为主要原料的水泥土因含水量较大，常呈流塑态，导致难以用传统的三瓣膜法来制成三轴试样。同时，由于在对同一材料进行三轴压缩试验时，需要4个试样分别在不同的围压力下进行实验，才能得到该材料的抗剪强度包络线。而传统的三瓣膜法一次只能制成一个试样，在制样过程中，同一材料的不同批次试样之间存在较大差异，并且与材料在现场的真实受力情况不同，最终影响试验结果的准确性。

目前科研人员实现试样同一性的方法主要以控制密度为主，例如：可控密度式土工三轴制样器(申请号：CN201410476408.6)，先计算出湿土质量，将其放入制样筒中，通过下部千斤顶进行施压，将制样筒中的湿土压缩至固定体积，从而实现三轴试样的同一性。这种方案可以在一定程度上减少三轴试样之间的个体差异，但没有考虑到分层制样时刮毛的影响，导致三轴试样之间还会存在一定的差异，并且这种制样方法，不能完成高含水率的水泥土三轴试样制作。面对越来越多的软土地基情况，面对传统三瓣膜法难以同时制成4个个体差异很小的三轴试样的现实，面对三瓣膜法不能准确的还原出现场真实受力情况的现状，我们迫切需要一种并联式分级加载的三轴试样制样设备。用该制样设备可以进行流塑态水泥土三轴试样的制作，可以一次制成4个个体差异很小的三轴试样，并能较准确的还原出水泥土在现场的真实受力情况，使得试验结果更加精确。

因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种并联式分级加载的三轴试样的制样方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种并联式分级加载的三轴试样的制样方法,以解决现有的高含水率水泥土三轴试样制作困难、每次只能制成单个试样、制成的试样个体之间差异太大和不能准确的反应水泥土在现场的真实受力情况等问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种并联式分级加载的三轴试样的制样方法,包括如下步骤：

(1)组装制样器，将润滑剂涂抹在四个承样机构的承样筒内壁、施压圆柱体下底面和受压圆柱体上顶面；将四个受压圆盘通过旋钮安装在支撑底座上，在受压圆柱体上表面安放一张滤纸，将承样筒逐个穿过承样筒支撑孔安装在受压圆盘上，旋转每个承样筒，使其上的承样筒孔对准支撑底板上的泄水孔；将切割机构、注土器、三轴承膜筒、洗耳球放在桌面的左侧，将四组承重板、传力轴、施压固定盖和施压圆盘放在桌面的右侧；

(2)各原料准备，称取软土、水泥、搅拌水；

(3)制备水泥土；

(4)通过注土器将水泥土注入各个承样筒中；

(5)安装施压机构，逐个将承重板、传力轴、施压固定盖和施压圆盘拿起，先将施压圆盘和传力轴放入承样筒中，再将施压固定盖紧密的盖在承样筒上，确保传力轴处于竖直状态；

(6)进行多级施压，将若干砝码分若干次放置在承重板上；

(7)在三轴承膜筒上套乳胶膜，再对乳胶膜进行平整；