[发明专利]用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置及使用方法，它包括抽砂泵、加压装置和推动装置；加压装置包括橡胶囊体、囊体顶板和中心钢管，橡胶囊体为上下开口的中空圆柱体结构，囊体顶板与橡胶囊体上下底面连接密封，中心钢管贯穿橡胶囊体轴心；抽砂泵通过送砂管与橡胶囊体连接；推动装置与橡胶囊体侧表面连接，随橡胶囊体的膨胀发生位移。该装置采用分区式测试形式，同时采用固液混合作为膨胀介质主要加压，以电控加热乙醇液体产生饱和蒸汽压进行辅助精确控压，使用这种加压方式，既降低了对装置密闭性的要求，同时也保证了长期蠕变试验下施加压力的稳定性和精确性。

技术领域

本发明涉及土工勘察技术领域，具体包括一种用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置及使用方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展，人们需要在各种不同地基土体上建造各类建筑物去满足日常生活生产以及科学研究等活动，但因各类地基土体的物理性质均不相同，所以针对每种不同的地基土体都需要研究其基本物理性质，以减少因地基问题而引起的各类建筑事故。珊瑚砂主要是存在于南海周边的一种地基土体，其为钙质砂，具有有机成分高，强度较低，容易破碎等特点。由于钙质砂在很小的应力下就会发生颗粒破碎，所以针对其受压的物理性质进行研究测试显得尤为重要。

旁压试验是在现场钻孔中进行的一种水平向荷载试验，其为测试地基土体水平横向受压物理性质一种主要的试验方法，在现有的旁压装置中主要是通过纯液压加压方式使旁压器横向膨胀，从而根据试验读数可得钻孔横向扩张的应力-应变关系曲线。如发明专利CN 102926369 B所提出的一种旁压设备，其旁压装置并没有很好的考虑到同一钻孔中不同方向地基土体的物理性质的差异性，而且纯液压加压形式对装置密闭性要求较高，且很难保持压力长期稳定，对于研究地基土体长期旁压蠕变性质具有局限性。

又如发明专利CN 108952694 A所公开的一种旁压试验装置及方法，采用了空心钻杆配合带有弹性外膜的探头，通过对空心钻杆内的流体介质加压，使探头的弹性外膜膨胀，对周围的土体施压；由于珊瑚砂土质较为疏松，空隙较多，压缩空间大。该设计探头的弹性外膜膨胀空间较小，不适用于珊瑚砂土质的旁压试验，且依然存在无法分区测试的问题，不能有效规避不同区域土质条件不同带来的误差。

综上所述，充分考虑到上述现有技术的不足之处，设计一种采用分区式测试形式，同时采用固液混合作为膨胀介质主要加压，以电控加热乙醇液体产生饱和蒸汽压进行辅助精确控压的旁压蠕变实验装置，就显得十分必要了。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置及使用方法，该装置采用分区式测试形式，同时采用固液混合作为膨胀介质主要加压，以电控加热乙醇液体产生饱和蒸汽压进行辅助精确控压，使用这种加压方式，既降低了对装置密闭性的要求，同时也保证了长期蠕变试验下施加压力的稳定性和精确性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置，它包括抽砂泵、加压装置和推动装置；加压装置包括橡胶囊体、囊体顶板和中心钢管，橡胶囊体为上下开口的中空圆柱体结构，囊体顶板与橡胶囊体上下底面连接密封，中心钢管贯穿橡胶囊体轴心；抽砂泵通过送砂管与橡胶囊体连接；推动装置与橡胶囊体侧表面连接，随橡胶囊体的膨胀发生位移。

所述送砂管为底端开设有出砂孔的中空管道，送砂管一端与抽砂泵连接，一端穿过中心钢管，伸入橡胶囊体内部。

所述推动装置包括顶杆和弧面钢板，顶杆一端与橡胶囊体连接，一端与弧面钢板连接。

所述顶杆与橡胶囊体以及弧面钢板连接处均设置有垫板。

所述弧面钢板凹面一侧棱边连接有橡胶伸缩节，多个弧面钢板通过橡胶伸缩节与连杆连接，连杆另一端与囊体顶板连接。

所述弧面钢板为中空结构，内部密封有乙醇液体；弧面钢板底端与电热器连接。