[发明专利]一种粘性土快速沉积固结的方法

说明书

本发明涉及一种粘性土快速沉积固结方法，用于为粘性土起动冲刷试验提供粘性土样，属于水利技术领域，其IPC分类号为E02B1/00。本发明的粘性土快速沉积固结方法，将粘性土浆放置在真空条件下的有机透明玻璃箱内，利用透明橡胶管连通真空桶和真空泵抽真空。本发明能有效加快完成粘性土样的沉积固结，保证试验在较短时间内完成。而且，可根据试验需求，人为控制粘性土样沉积固结的时间和程度，得到不同含水率的粘性土样。

技术领域

本发明涉及一种粘性土沉积固结方法，用于为粘性土起动冲刷试验提供粘性土样，属于水利技术领域，其IPC分类号为E02B1/00。

背景技术

黄河属于多沙河流，河岸往往存在有很多胶泥层，由于河流中水沙变化、水沙来源区域不同，以及粗细泥沙沉积过程不同，导致地层结构不同，造成不同土质结构组成不同河岸，而不同土体结构河岸对河流抗冲刷能力不同，导致出现畸形河势和河岸坍塌等现象，而畸形河势和河岸坍塌等又会造成黄河下游的河势不稳，引发一系列问题。研究河岸粘性土的抗冲性对于治黄实践具有重大的理论意义和实用价值。

粘性土是一种细颗粒土，颗粒粒径极细，颗粒间的相互作用及其复杂，它的物理特性与其含水量有密切的关系。一般将塑性指数大于10的土称为粘性土；在静水或缓慢的流水环境中沉积、经生物化学作用形成、天然含水量大于液限、天然空隙比大于1.5的粘性土称为淤泥。

在粘性土起动冲刷试验中，需要事先准备好粘性土样，这就使得粘性土样的制备成为关键。目前粘性土样的制作方法是，将粘性土与水在水桶中搅拌均匀后让其进行自然沉降，这个淤积沉积的过程需要较长时间，试验也只能在粘性土样沉积达到满足要求时进行，不能满足试验随做随取土样的要求，导致试验过程延后至较长时间，妨碍研究人员的研究进度。

发明内容

本发明针对粘性土浆在自然状态下沉积固结需要较长时间，直接影响室内试验的整体进度的问题，发明一种加速粘性土浆沉积固结的方法，以满足在室内土工试验时，粘性土浆较快沉积固结，在短时间内能够得到所需土样，保证试验的顺利进行。

本发明的技术方案如下：

一种粘性土快速沉积固结的方法，包括以下步骤：

(1)准备抽真空设备和一个有机透明玻璃箱，所述有机透明玻璃箱底部中心设有开孔，所述有机透明玻璃箱内部的长宽高尺寸为40cm×20cm×20cm，其厚度为1cm；所述抽真空设备由真空桶和真空泵组成；

(2)利用透明橡胶管一的一端与所述真空桶连通，另一端通过所述开孔与所述有机透明玻璃箱连通，所述真空桶通过透明橡胶管二与所述真空泵连通；并在所述真空桶上设置压力表。

(3)在所述有机透明玻璃箱的底部铺设一层有机透明玻璃板，所述有机透明玻璃板的尺寸为40cm×20cm，厚度为1cm，所述有机透明玻璃板上均布有孔径为5mm的小孔，相邻小孔的孔心间距为2cm；在所述有机透明透水板上铺设一层透水土工布。

(4)制备粘性土浆，将搅拌好的粘性土浆倒在所述透水土工布的上面，然后，在所述粘性土浆表面覆盖有一层塑料薄膜，形成真空状态。

(5)启动真空泵进行真空抽水，观察真空桶上的压力表，按照10分钟一个循环进行粘性土浆的沉积固结；根据不同含水率的要求，做一至多个循环。

(6)利用环刀取样，得到符合含水率要求的粘性土样，为粘性土物理性质测试和粘性土起动冲刷试验做准备。

本发明的粘性土快速沉积固结的方法，发明点体现在以下几个方面：

(1)本发明的有机玻璃箱透明，能较好观察内部粘性土样沉积固结情况，同时采样方便；

(2)不锈钢真空桶自带压力计，可实时查看内部压力值；