[发明专利]模拟工程中土体承受荷载情况下进行干湿循环的实现方法

摘要

本发明公开了一种模拟工程中土体承受荷载情况下进行干湿循环的实现方法。设置一种模拟工程中土体承受荷载情况下进行干湿循环的装置包括螺母、固定环、立杆、下底板、下底板排水孔、环刀、十字交叉棱、上盖板和上盖板排水孔，立杆全长附有螺纹并与下底板固定相连；上盖板上十字交叉棱的上端比固定环外径大1厘米；固定环内径略大于环刀外径，便于环刀放入，固定环环壁上对角位置设置四个竖槽，竖槽内螺纹与立杆的螺纹相互咬合，螺母内螺纹与立杆的螺纹相互咬合；利用该装置达到在精确控制含水率情况下实现土体干湿循环实验的目的。本发明装置材料简单廉价、操作简便、模拟受力情况接近工程实际、易掌握、便于工程运用。

主权项

一种模拟工程中土体承受荷载情况下进行干湿循环的实现方法，其特征在于具体步骤为：(1)设置一种模拟工程中土体承受荷载情况下进行干湿循环的装置，包括螺母、固定环、立杆、下底板、下底板排水孔、环刀、十字交叉棱、上盖板和上盖板排水孔，立杆全长附有螺纹并与下底板固定相连；上盖板上十字交叉棱的上端比固定环外径大1厘米；固定环内径大于环刀外径，以使环刀能够放入固定环内上下滑动且不松动为宜，固定环环壁上对角位置设置四个竖槽，竖槽内螺纹与立杆的螺纹相互咬合，螺母内螺纹与立杆的螺纹相互咬合；整个装置材质为强度高密度小的硬塑料；(2)根据实验计划制作所要求含水率的环刀试样，试样上下面各放两层与试样等大的丝质纱布，以防止土粒流失，将试样连同环刀一起放于下底板上；(3)将上盖板对准盖到试样上，固定环穿过立杆放到上盖板的十字交叉棱上，螺母拧到立杆顶端位置，称量整个装置的重量记为M0；(4)将百分表安装在磁性表座上，百分表的测试头设置在上盖板的十字交叉棱上，并设置初始值，以此测量试样的竖向应变；(5)根据实验计划的荷载等级要求，用砝码在上盖板上堆载施加压力，当试样被竖向荷载压缩，固定环随上盖板向下滑动，此时试样即受到环向约束力，又受到压力，模拟出工程实际受力情况；(6)模拟土体失水过程通过控制土体含水率来实现，让土体水分自由蒸发或者辅以电扇吹风加快速度，每隔一个设定的时间记录百分表的数值并测量试样的重量以计算此时试样的含水率；(7)称重时，移开百分表，将螺母沿立杆拧到与固定环紧密接触，以防止卸去砝码竖向荷载后试样回弹；卸下上盖板上的荷载，将整个装置放在天平上称量质量M1，根据两次称重之差，即M0‑M1，算出土体水分变化量，从而计算出试样的含水率变化情况；由于固定环的约束，上盖板不能回弹，称重时试样仍处于受压状态，整个过程不存在卸载；(8)模拟土体吸水过程时，将装置置于设定湿度的养护箱中，使水分充分渗入试样；每隔一个设定的时间记录百分表的数值并以步骤(7)所述方法称重计算试样的含水率，从而达到在精确控制含水率情况下实现土体干湿循环实验的目的。