[发明专利]一种填方地基渗流和沉降变形室内模拟试验方法

说明书

本发明公开了一种填方地基渗流和沉降变形室内模拟试验方法，该方法包括以下步骤：一、构建室内模拟试验装置；二、配制湿土样；三、制作除最顶层的单层土柱试样之外的所有的单层土柱试样；四、制作最顶层的单层土柱试样；五、浸水模拟试验；六、多级加载试验。本发明能够模拟填方地基多工况下的渗流和沉降变形规律，克服了现场实体工程监测试验工况单一、费用高、周期长等缺点，试验结果稳定可靠，为填方地基浸水试验研究提供了试验依据，填补了填方地基渗流和沉降变形室内模拟试验的技术空白，对提高填方地基渗流和沉降变形的理论研究水平具有重要意义。

技术领域

本发明属于岩土工程检测及试验技术领域，具体涉及一种填方地基渗流和沉降变形室内模拟试验方法。

背景技术

填方地基是采用各种压实方法对一般细粒土或粗粒土分层压实至目标压实度(干密度)而形成的人工地基。目前，对于填方地基的渗流问题主要采用两种方法进行研究：一是基于室内小型土柱渗透试验和土水特征曲线测得渗透系数，运用渗流理论和数值模拟方法分析地基的饱和与非饱和渗流规律，但是，由于小型土柱的人工扰动和代表性问题，使得所测渗透参数不能准确反映工程实际，造成模拟计算结果可靠性不足；二是采用现场浸水试验实际观测地基的渗流特征，但是，现场浸水试验的试验费用高昂，周期长，且不能进行多工况对比分析。关于填方地基沉降变形问题当前也主要采用两种方法进行研究：一是通过室内单轴、三轴压缩试验测得地基土的应力-应变曲线和相关压缩变形参数，利用土力学原理或数值模拟方法分析地基沉降变形规律，但是，因室内试样尺寸效应和应力路径以及计算方法本身等与实际工程存在差异，计算结果误差较大；二是通过实体工程的现场变形监测，直接观测地基的沉降变形特征，但是，实体工程的现场变形监测存在费用高昂，周期长，且不能进行多工况对比分析等缺点。因此，应该提供一种便于操作且试验结果可靠的填方地基渗流和沉降变形室内模拟试验方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种填方地基渗流和沉降变形室内模拟试验方法，该方法能够模拟填方地基多工况下的渗流和沉降变形规律，克服了现场实体工程监测试验工况单一、费用高、周期长等缺点，试验结果稳定可靠，为填方地基浸水试验研究提供了试验依据，填补了填方地基渗流和沉降变形室内模拟试验的技术空白，对提高填方地基渗流和沉降变形的理论研究水平具有重要意义。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种填方地基渗流和沉降变形室内模拟试验方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、构建室内模拟试验装置：

步骤101、支设支撑座，所述支撑座包括底座和固定安装在底座中心位置的支撑平台，之后，在支撑平台上固定安装支架；

步骤102、在支架上安装用于成型土柱试样的试验筒，所述试验筒的底部开设有多个沿所述试验筒的周向方向布设的透水孔，所述试验筒的底部的外侧设置有与所述透水孔相连通的集水漏斗；

步骤103、采用排水管将所述集水漏斗与量杯连通；

步骤104、在底座上固定安装反力架，所述反力架包括多个垂直安装在底座上的立柱和水平安装在所述立柱顶部的横梁，所述横梁在所述立柱上的安装高度可调，在所述横梁反力架上竖直安装顶推螺杆，之后，在底座内安装加载油缸，使加载油缸位于支撑平台的正下方；

步骤二、配制湿土样：

取填方地基的原状土样风干后碾碎，并采用筛孔直径为2mm的筛网进行筛分，之后，将筛分后的填方地基土样配制成湿土样，并装入密封桶内静置，静置的时间不少于72小时，之后，测定所述湿土样的含水率；

步骤三、制作除最顶层的所述单层土柱试样之外的所有的所述单层土柱试样：

所述土柱试样包括多个由下至上依次分层装填压实的单层土柱试样，除最顶层的所述单层土柱试样之外的所有的所述单层土柱试样的装填压实过程均相同，具体包括以下步骤：