[发明专利]一种重塑土双向分层压实制样装置和制样方法

权利要求书

1.一种重塑土双向分层压实制样方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，预定含水率土料配制：将风干土样敲碎并过筛，筛分出的土料均匀喷水，使其达到设定的含水率；再将具有设定含水率的土料进行袋闷料，形成水分均匀的预配土料；

步骤2，制样装置组装：取出左对开模和右对开模，在内壁面均匀涂抹润滑油脂，形成润滑层；随后，将左对开模和右对开模拼接形成圆筒状的拼接装料筒，并将上固定环和下固定环分别拼装在拼接装料筒的上下两端，形成内径相等的制样筒；

步骤3，试样制备：当制备n层试样时，包括如下步骤：

步骤31，中心层土样压实，包括如下步骤：

步骤31a、放入一块最大高度压块：将高度为的最大高度压块放入步骤2已组装好的制样装置底部；

步骤31b、放入预配土料：称取一份步骤1准备好的预配土料，并将其倒入制样装置中最大高度压块的顶部，倒入的土样表面整平；

步骤31c、压实：将另一块高度为的最大高度压块放入预配土料顶部，并对位于顶部的最大高度压块施加压力，直至其上表面与上固定环顶部齐平，完成中心层土样制备；

步骤32，两层土样压实，包括如下步骤：

步骤32a、取出顶部压块并装样：将位于顶部的最大高度压块取出，在中心层土样上方倒入一份称量好的预配土料；

步骤32b、放入第二大高度压块：将一块高度为的第二大高度压块放入预配土料顶部，并对位于顶部的第二大高度压块施加压力，直至其上表面与上固定环顶部齐平，完成两层土样制备；

步骤33，三层土样压实，包括如下步骤：

步骤33a、取出顶部压块并装样：将完成两层土样制备的制样装置旋转180°，将位于顶部的最大高度压块取出，在中心层土样上方倒入一份称量好的预配土料；

步骤33b、放入第二大高度压块：将另一块高度为的第二大高度压块放入预配土料顶部，并对位于顶部的第二大高度压块施加压力，直至其上表面与上固定环顶部齐平，完成三层土样制备；

步骤34，n层试样制备：重复步骤32和步骤33，采用将位于试样顶部和底部压块的高度逐渐减小的方法，当试样顶部和底部压块的高度均等于h_环时，则完成n层试样的制备；整个制备过程，采用双向分层压实法，减弱了试样单向压实过程造成的试样不均匀现象，提高了试样的整体均匀度，降低了试验的初始误差。

2.根据权利要求1所述的重塑土双向分层压实制样方法，其特征在于：还包括步骤4，试样脱模：n层试样压实完成之后，分别取出位于试样顶部和底部的压块，再将制样装置两端的上固定环和下固定环取出，并打开对开模，取出压实完成的试样，并将其表面包裹一层保鲜膜备用。

3.根据权利要求1所述的重塑土双向分层压实制样方法，其特征在于：在每个压块的顶部均设置有螺栓孔，从而方便采用螺栓将对应压块进行取出。

4.根据权利要求1所述的重塑土双向分层压实制样方法，其特征在于：制样装置包括制样筒和两套压块组件；

制样筒包括左对开模、右对开模、上固定环和下固定环；左对开模和右对开模左右拼接后，形成圆柱形的拼接装料筒，拼接装料筒的高度等于n层重塑土样的高度，其中，n为不小于3的奇数；上固定环和下固定环高度相等，分别拼接在拼接装料筒的顶端和底端，从而形成具有相等内径的制样筒；

每套压块组件均包括个压块，每个压块的外径均等于制样筒的内径；个压块的高度分别为：h_环、(h_环+h_土)、(h_环+2h_土)、……、其中，h_环为上固定环或下固定环的高度，h_土为单层重塑土样的高度。

5.根据权利要求4所述的重塑土双向分层压实制样方法，其特征在于：当拼接装料筒的高度等于三层重塑土样的高度，也即n＝3时，每套压块组件均包括2个压块，对应高度分别为：h_环和(h_环+h_土)，能用于三层以内重塑土样的分层均匀压制。