[发明专利]一种重塑土双向分层压实制样装置和制样方法

说明书

本发明公开了一种重塑土双向分层压实制样装置和制样方法，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；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。本发明中试样压实采用预制高度的圆柱形空心不锈钢钢块，压实过程中能够准确控制压实高度，避免了常规压实过程中可能出现的过砸现象，在提高制样精度的同时也提高了制样效率。整个制样装置结构简单、造价低廉，试样制备工艺简单明了、操作方便快捷。

技术领域

本发明涉及土工试验技术领域，特别是一种重塑土双向分层压实制样装置和制样方法。

背景技术

在土工力学领域，制备重塑土样被广泛应用于室内试验研究之中。目前，常用的重塑土土工试验制样仪，通常采用单向垂直受力、多层击实方式的制样仪，或者是一定规格的压样模具。这两种方式方法，都存在着因分多层单向垂直击实制样或压实制样而产生的样品各层结构不均、各层密度指标不一、试验数据离散、结果不可确定，以及相关试验曲线拟合性差等问题。

双向压实是一个较好的思路，如专利CN200910063449.1报道了一种平推式双向制样仪，该发明采用水平向双向同时施加荷载，通过水平双向施加荷载可以尽可能使得试样各层密实度达到一致，但是采用平卧式制样方法，松散土样装入制样筒时会存在垂直向分布不均匀的问题，带来了初始结构分布不均匀的误差隐患。

因此，研发一种制样精度高、成样均匀性好、高效便捷的双向分层压实制样装置和方法对提高室内重塑土制样效率具有重要的现实意义和显著实用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种重塑土双向分层压实制样装置和制样方法，该重塑土双向分层压实制样装置和制样方法制样精度高、成样均匀性好、高效便捷。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种重塑土双向分层压实制样装置，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。

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。

当拼接装料筒的高度等于五层重塑土样的高度，也即n＝5时，每套压块组件均包括3个压块，对应高度分别为：h_环、(h_环+h_土)和(h_环+2h_土)，能用于五层以内重塑土样的分层均匀压制。