[实用新型]一种制备软土夹层的三层土样的模型箱

说明书

本实用新型属于建设工程技术领域，提供了一种制备软土夹层的三层土样的模型箱，包括无底无盖箱体、平面顶板、弧形底板、可拆卸的加高箱体和排水孔；其中，平面顶板与无底无盖箱体的上端通过连接板紧密拼装在一起，弧形底板与可拆卸的加高箱体的下端通过连接板紧密拼装在一起，可拆卸的加高箱体的上端与无底无盖箱体的下端通过连接板紧密拼装在一起；平面顶板和弧形底板上均设置有排水孔。本模型箱可以满足某些特殊三层土体模型的制作要求，通过创新性地将三层土的位置颠倒进行固结，安装底板，再将模型箱颠倒摆正，拆除顶板，就可以制成符合试验要求的土样。制作过程简单方便，对模型扰动小。

技术领域

本实用新型属于建设工程技术领域，涉及一种在离心机中使用的制备三层土样的模型箱。

背景技术

土工离心机在岩土工程物理模型实验中发挥重要作用。在土样室内和离心模型试验的进行过程中，都需要制备土样。但常规模型箱通常只能对一种土进行加压固结，或按照由下至上顺序分层击实。而在实际工程中常常会涉及到多层土及软夹层土体的问题，这样就需要制作多层土的模型进行试验。例如进行模型试验有三层不同土时，砂土在上层，软黏土在中层，强度较高的土体在下层。由于试验要求砂土要具有一定的密实度，但砂土层在黏土层上方，按照常规土样制备方法对砂土进行击实会导致其下方的软黏土产生扰动，影响试验结果。这时就需要一种新型的可以制备三层土样的模型箱。

实用新型内容

本实用新型提出了一种在离心机中使用的制备三层土样的模型箱及土样制备方法，克服了在常规模型箱无法制备多层土的缺点。该装置通过在制作土样前安装顶板，将砂土首先放入模型箱中击实到相应的击实度，然后将泥浆倒在砂土的上方进行固结，固结完成后，将高出箱沿的土体刮至与箱沿齐平，同时在底板中制备好强度较高的土体，安装底板，再将模型箱翻转180°，拆除顶板，即可制成上层砂土、中层软黏土，下层为强度较高土体的模型。

本实用新型的技术方案：

一种制备软土夹层的三层土样的模型箱，包括无底无盖箱体1、平面顶板2、弧形底板3、可拆卸的加高箱体6和排水孔7；其中，平面顶板2与无底无盖箱体1的上端通过连接板4紧密拼装在一起，弧形底板3与可拆卸的加高箱体6的下端通过连接板4紧密拼装在一起，可拆卸的加高箱体6的上端与无底无盖箱体1的下端通过连接板4紧密拼装在一起；平面顶板2和弧形底板3上均设置有排水孔7。

一种制备软土夹层的三层土样的制样方法，将砂土倒入模型箱中并击实到规定的击实度，再将搅拌均匀的泥浆装入模型箱中，由于土体固结过程中出现沉降，因此利用模型箱中的可拆卸的加高箱体6将无底无盖箱体1暂时加高，再进行中层软黏土的固结；在固结完成后将土体上部的排水板、土工布、滤纸取下，将可拆卸的加高箱体6拆除，并将高出模型箱上沿的部分土体刮除，使剩余的软黏土高度与无底无盖箱体1上端齐平；在弧形底板3中制作较高强度的土体，强度较高土体制备完毕后，将弧形底板3与无底无盖箱体2下端通过连接板4连接在一起；接下来将模型箱颠倒翻正并拆除平面顶板1，即制备出上层为砂土、中层为软黏土、下层为强度较高土体的土样。

本实用新型的有益效果：常规的模型箱只能对一种土进行加压固结，本模型箱可以满足某些特殊三层土体模型的制作要求，通过创新性地将三层土的位置颠倒进行固结，安装底板，再将模型箱颠倒摆正，拆除顶板，就可以制成符合试验要求的土样。制作过程简单方便，对模型扰动小。本实用新型制样方法的优点是模型制作过程简单方便，对土层扰动小，可以满足某些特殊三层土体模型的制作要求。

附图说明

图1是本模型箱的主视图。

图2是连接加高箱体后模型箱的主视图。

图3是本模型箱平面顶板的示意图。

图4是本模型箱弧形底板的示意图。

图中：1平面顶板；2无底无盖箱体；3弧形底板；4连接板；5螺丝孔；6可拆卸的加高箱体；7排水孔。