[发明专利]一种用于中粗颗粒填料压实检测深度的室内标定装置及标定方法

权利要求书

1.一种用于中粗颗粒填料压实检测深度的室内标定装置，其特征在于：包括大小两种不同尺寸的堆叠式模具、围压调节装置、动态回弹模量检测仪、土压力盒和动态应变采集仪；所述土压力盒放置于堆叠式模具的第一层模具底部中间并与动态应变采集仪相连接；模具内填充并压实已知质量的土样，所述围压调节装置套设于堆叠式模具外围，用于调节因模具内土样压实过程中产生的围压，所述动态回弹模量检测仪用于在已填充土样的模具顶部锤击测试，并通过土压力盒和动态应变采集仪采集动应力。

2.如权利要求1所述的室内标定装置，其特征在于：所述大小两种不同尺寸的堆叠式模具包括大模具和小模具，所述大模具和小模具均为分层堆叠设置，每层模具均为由硬质木条拼接而成的多边形模具。

3.如权利要求2所述的室内标定装置，其特征在于：所述围压调节装置套设于多边形模具外围，其由与多边形模具边数相同的围条组成，所述围条两端设有外翻的连接部，相邻的围条的连接部之间设有间隙并通过连接件相连，通过调节连接部之间间隙大小即可调节围压调节装置对多边形模具的围压大小。

4.如权利要求3所述的室内标定装置，其特征在于：所述多边形模具四周设有至少一个安装围条的环形槽。

5.如权利要求3所述的室内标定装置，其特征在于：所述多边形模具内壁设有防止模板损坏的橡胶垫。

6.如权利要求2所述的室内标定装置，其特征在于：所述大模具的面积与小模具的面积比为4:1~25:1。

7.一种用于中粗颗粒填料压实检测深度的室内标定方法，其特征在于，该室内标定方法采用的设备有大模具、小模具、围压调节装置、动态回弹模量检测仪、土压力盒和动态应变采集仪，具体步骤如下：

步骤1、分别组装大模具和小模具，并置于相同的整平基底之上，大模具和小模具中间均放置土压力盒，在大模具和小模具外围分别套上相应尺寸的围压调节装置，之后填筑与施工现场一致的颗粒填土，并采用小型夯机压实颗粒填土；

步骤2、通过模具上围压调节装置释放部分围压，再利用动态回弹模量检测仪分别对填充好颗粒填土的大模具和小模具进行锤击测试，通过土压力盒记录最大动应力，大模具的动应力记为D，小模具的动应力记为d1，将D/d1=α记为尺寸效应系数；

步骤3、取第二个小模具置于步骤1中小模具之上，按照步骤1方法填充颗粒填土，并压实；

步骤4、通过模具上围压调节装置释放部分围压，之后利用动态回弹模量检测仪对小模具进行锤击测试，通过土压力盒记录最大动应力，该小模具的动应力记为d2；

步骤5、重复步骤3和步骤4，直至叠加第n层小模具时，获得第n层动应力的响应比值比M=dn/d1M0为止，M0为动应力响应阈值，dn为第n层模具时的动应力，之后通过内插法获得dn/d1=0.2时的填土层厚度h0，再乘以尺寸效应系数α得与现场实际情况相一致的动应力影响深度h= h0*α。

8.如权利要求7所述的室内标定方法，其特征在于：所述动应力响应阈值M0范围为0.13-0.3。

9.如权利要求7所述的室内标定方法，其特征在于：在步骤2和步骤4中，锤击测试进行多次，测得的动应力数据剔除异常值后取平均值。

10.如权利要求7所述的室内标定方法，其特征在于：所述大模具和小模具中装填的颗粒填土与施工现场一致，颗粒填土用量根据孔隙率以及大小模具的容积计算，颗粒填土的含水率为±2%以内。