[发明专利]一种吊装法测定排水板排水能力的试验装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种吊装法测定排水板排水能力的试验装置及测试方法，该装置包括高强玻璃罩、顶部金属板、底部金属板以及金属箱；所述高强玻璃罩与底部金属板和顶部金属板通过高强螺栓和连接杆形成密闭箱；所述金属箱顶部无盖，在其内部放置钢板和柔性膜，并分层压实一定含水率的土体，并插入排水板；所述金属箱通过挂有称量计的挂钩倒置吊放在密闭箱内；通过将排水板埋置在远离上部土体变形区域，土体固结对排水板变形影响小，从而测定深部排水板的排水能力更准确；通过吊装法测定整个土箱质量变化，比直接称量排出的水质量更准确。

技术领域

本发明属于隧道与地下工程试验仪器技术领域，特别涉及一种吊装法测定排水板排水能力的试验装置及测试方法。

背景技术

随着经济的发展，一些近海城市开始将目光投向围海造地，以扩大城市面积，然而沿海地区工程土质基本为软土地基，因此软土地基的处理对海滨城市的建设十分关键。塑料排水板预压法是处理软土地基最常见的方法，塑料排水板可在淤泥、淤质土、冲填土等饱和粘性及杂填土运用排水固结法进行软基处理的良好垂直通道，大大缩短软土固结时间。而对软土排水固结效果起决定作用的是排水板的排水能力，如何测量排水板的排水能力成为很重要的研究方向。

不少学者对测量排水板的排水能力做出了很多的研究，张鹏程在《塑料防护排水板纵向通水能力测试技术研究》中通过控制排水板接触面材料、板面的压力、水力梯度来测量排水板通水能力，但作者并未考虑排水板与土体相互作用下排水板的排水能力，无法模拟测试实际工程环境中排水材料的排水能力；朱群峰等人在《考虑板土相互作用的排水板通水特性试验研究》中设计了排水板排水量测试仪器，并且通过真空预压模拟试验、堆载预压模拟试验和充灌淤泥试验来制备板土单元体，但是实际工程中地面沉降对土体深部的变形影响小，从而对土体深部排水板变形影响较小，而朱群峰等人所制备的实验室板土单元体中排水板容易受到土体挤压变形，会对其排水量产生影响，无法真正测量土体深部排水板排水效果；王鹏等人在《测试土体压力下的排水板通水量的仪器以及测试的方法》中进行土压力和水压力作用下排水板通水能力测试，并通过集水槽水量变化来判断排水能力，但是由于排水板中会截留大量的水并且水分蒸发带来的测量误差。

综上所述现有技术存在以下缺点：①没有进行排水板与土体相互作用下排水量的研究；②实际工程中地面沉降对土体深部的变形影响小，对土体深部排水板变形影响较小，而实验室进行的排水板试验容易受到土体挤压变形，会对其排水量产生影响，无法真正测量土体深部排水板排水效果；③由于测量方式和排水板长度的原因，使得排水板中会截留大量的水并且水分蒸发从而带来测量误差。

发明内容

本发明提出一种吊装法测定排水板排水能力的试验装置及测试方法，其目的在于进行排水板与土壤相互作用下排水量的研究以及模拟测量土体深部中排水板排水能力。

一种吊装法测定排水板排水能力的试验装置，其特征在于，包括高强玻璃罩4、顶部金属板2、底部金属板14以及金属箱11以及薄膜10；

所述高强玻璃罩4由四块高强玻璃围成，在高强玻璃罩4顶部及底部边缘贴有密封条6；

所述底部金属板14放置在金属底座5上，高强玻璃罩4放置在底部金属板14上，并且高强玻璃罩4顶部盖有顶部金属板2，底部金属板14与顶部金属板2通过高强螺栓1和连接杆3的连接实现高强玻璃罩4的密封；

所述顶部金属板2中间设有挂钩17，挂钩17与称量计9相连，称量计9与金属箱11通过金属丝19相连；

所述金属箱11底部无底板，底部两侧留有螺栓连接口13，在金属箱11内放置带有薄膜10的钢板23，薄膜10四周固定在钢板23边缘上，中间可以与钢板23脱开，钢板23中心设有3个透气孔15，便于薄膜10与钢板23脱开，在钢板23上分层压实一定含水率的土体18，并插入排水板16；

所述金属盖21通过螺栓22与螺栓连接口13连接，实现金属盖21与金属箱11的密封；