[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

说明书

本发明公开了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，室内标定装置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；土压力盒放置于模具第一层底部中间并与动态应变采集仪相连接，标定方法为：通过在填土顶部施加冲击动荷载，用土压力盒检测由上部填土传递而来的动应力，根据所述两种尺寸模具条件下填土的应力比值，确定室内模具的尺寸效应系数，根据模具的堆叠数量和所述土压力盒应力值，进而可确定不同含水率和不同粗粒料含量情况下动荷载在填土中的应力影响深度。该标定方法消除了室内试验模具边界对应力传递的影响，提高了中粗粒填料路基施工压实检测深度的精确性。

技术领域

本发明涉及路基压实检测领域，特别是涉及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。

背景技术

路基是公路的基础，随着公路行业迅速发展和生态环保的矛盾日益突出，农田耕地和优质填料日益缺乏，中粗粒料（土石混填、填石）作为一种路基填料正越来越广泛的应用于公路路基工程。中粗粒填料具有透水性强、抗剪强度高、压实密度大，沉陷变形小等工程特性，是良好的路基填料。但是，由于这种填料颗粒粒度变化大且难以控制，再加之其含水量极不均匀，使得在实际工程中路基施工困难，施工质量得不到可靠的保证。

目前，国内对于粗粒料压实尚没有成熟施工质量控制手段及压实检测方法，目前的检测技术和方法也多适用于细粒土。中粗粒土压实存在的主要问题：超粒径问题（实际常是几十厘米），级配的变异性问题，室内试验与现场的差异性问题。工程应用的粗粒料的粒径达到几十厘米，若按粒径与试验仪器的尺寸关系，按照原级配和原环境条件对土样进行室内试验是不现实的，因此为了解决室内试验与现场实际情况的差异而导致的结果差异问题，需要对室内试验进行标定和简化，从而通过换算可得到与现场实际情况相近的结果。

因此通过对室内中粗粒土压实检测深度试验的标定，可解决中粗粒土室内压实试验因模具边界所造成的动应力影响问题和由于级配而导致的难操作问题，可准确得出实际动应力在不同填土厚度下的应力变化规律，提高室内压实检测试验结果的准确性，最终可得出在现场实际中粗颗粒填土路基承受动荷载条件下的应力影响深度，从而为现场试验提供代表性的参考，指导路基现场施工，但是目前现有技术中还缺乏相关技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种中粗颗粒填土压实检测深度的室内标定装置及标定方法，该方法可消除室内压实试验模具其尺寸边界对应力传递的影响，能够解决中粗粒土由于级配而导致的室内试验难操作问题，准确得出实际动应力在不同填土厚度下的应力变化规律，通过建立不同尺寸填土所测应力之间关系，最终确定室内填土受动荷载情况下其准确的动应力影响深度，同时可确定不同含水率和不同级配情况下动荷载在填土中的应力影响深度。提高室内压实检测试验结果的准确性，从而为现场试验提供代表性的参考，指导路基现场施工。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

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。

作为改进，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。

作为改进，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。

作为改进，所述多边形模具四周设有至少一个安装围条的环形槽。