[發(fā)明專利]基準基床系數(shù)測試儀及其室內(nèi)通用測試方法

有效

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• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN104089817B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 陳定安;程江濤;黃靜
• 申請（專利權）人: 中冶集團武漢勘察研究院有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙)42212
• 代理人: 胡清堂

技術領域

本發(fā)明涉及巖土測量技術領域，具體的說是一種基準基床系數(shù)測試儀及其室內(nèi)通用測試方法。?

背景技術

基床系數(shù)是Winkler地基模型的關鍵參數(shù)。當前用于測定基床系數(shù)的標準方法是原位K₃₀荷載試驗，沒有室內(nèi)測定基床系數(shù)的標準試驗方法。僅在《地下鐵道、軌道交通巖石工程勘察》規(guī)范中提出了可用三軸試驗和固結試驗方法確定基床系數(shù)，卻沒有具體的實驗方法標準與評價方法，在實際操作中存在諸多不確定因素，難以執(zhí)行。經(jīng)長江隧道、天津地鐵等工程實際應用，所測值與標準值相差5-10倍，這兩種方法的實驗邊界條件與K₃₀載荷試驗相差很大，其所測值與K₃₀標準值之間是如何關聯(lián)的至今也沒有答案。?

隨著科學技術的高速發(fā)展，建筑基坑、地鐵、隧道等工程越來越多，用載荷試驗測定基床系數(shù)受到諸多因素的制約，采用室內(nèi)試驗快速準確測定基準基床系數(shù)有著較大的實用價值和經(jīng)濟價值。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是研制一種結構簡單、行之有效的基準基床系測試儀器在室內(nèi)快速準確的測定各類細粒土基準基床系數(shù)的通用測試方法。?

本發(fā)明基準基床系數(shù)測試儀，包括：機架7，機架7上設置有容?器6，機架7通過外加壓框3固定安裝力傳感器18，位移傳感器固定在力傳感器18下端。?

所述的容器6，包括:內(nèi)傳壓板8，外傳壓板9，導向環(huán)10，上法蘭11，腔體13，下法蘭，底座14；內(nèi)傳壓板8與外傳壓板9之間通過內(nèi)置4組直線軸承聯(lián)接導向；腔體13內(nèi)壁套有圓筒狀乳膠薄膜，與上法蘭11、下法蘭通過螺栓連接密封形成壓力腔16；腔體13兩側設有閥門一15、閥門二12；閥門一15連接壓力腔16容積調節(jié)管，閥門二12連接側壓控制器；導向環(huán)10通過螺釘固定在上法蘭11上。?

所述的機架7，包括:杠桿一1、杠桿二2、外加壓框3、內(nèi)加壓框4、調節(jié)杠桿一1水平的手輪一17、調節(jié)杠桿二2水平的二手輪5、容器座；內(nèi)加壓框4固定杠桿一1上，外加壓框3固定杠桿二2上。?

所述的力傳感器18、位移傳感器通過導線和采集器相連，采集器和電腦控制系統(tǒng)相連；側向加壓裝置的液壓腔容積調節(jié)筒、全自動液壓控制器分別通過管道、閥門和壓力腔16相連。?

本發(fā)明基準基床系數(shù)測試儀室內(nèi)通用測試方法，其具體步驟如下：?

①將容器按結構要求裝配好，往液壓腔容積調節(jié)筒中注滿脫氣蒸餾水；打開進水閥，往壓力腔中注滿脫氣水，排除全部氣泡；將標準校正試塊(φ＝100mm/150mm、h＝150mm)放入容器；按100KPa/min逐級施加側向壓力，直至800KPa，保持800KPa壓10分鐘不漏水即可；卸除壓力，取出校正塊；?

②制備直徑100mm或150mm、高140mm試樣，兩端要平，飽和軟?土試樣四周貼寬度5mm的濾紙條15～18條，其它試樣不貼濾紙條；排除管路中氣體，，在容器底座上放上透水板，將濾紙片與制備好的試樣放在透水板上，套上容器腔體并與底座鎖緊，將傳壓活塞套放在試樣頂端，固定活塞套導向環(huán)，并將容器放在機架上，轉動手輪使杠桿一與杠桿二保持水平狀態(tài)；?

③升高壓力腔容積調節(jié)管高度，使壓力腔容積調節(jié)管液面高度高于試樣頂面20cm左右，當膜與試樣完全貼緊時，關閉閥門1；?

④按照試樣原位自重壓力的大小給試樣施加壓力恢復原位應力狀態(tài)，當按淺層公式換算時，自重壓力可全部加在杠桿一上(1:24)；當按深層公式換算時，自重壓力應分別加在杠桿一(1:24)與杠桿二(1:12)上，杠桿二對應壓板的直徑為5cm，杠桿一對應的受壓面積是外徑為試樣直徑、內(nèi)直徑為5cm的圓環(huán)面積；?

⑤開啟智能液壓控制器，打開閥門2，觀察實時側壓值與位移值，當移位值每小時變化量不大于0.005mm時，按照側壓當前值(也可按靜止側壓力系數(shù)計算的側壓值)進行穩(wěn)壓；?

⑥當按深層公式換算時，直接在杠桿二的吊盤上分級施加垂直荷載，確保在試樣產(chǎn)生0.2mm位移前有2-3級荷載，總級數(shù)不少于8級，每級荷載增量的大小按試樣的壓縮特性確定，當按淺層公式換算時，應先卸除施加垂直壓力，當液壓控制器重新穩(wěn)定后，在杠桿二的吊盤上分級施加垂直荷載，確保在試樣產(chǎn)生0.2mm位移前有2-3級荷載，總級數(shù)不少于8級，每級荷載增量的大小按試樣的壓縮特性確定；?

⑦每級荷載測讀0、10、20、30、60、90、120min對應的位移值?并施加下一級荷載，直至試樣破壞或預定的荷載結束試驗，卸除全部壓力，取出試樣，清潔容器；?

⑧計算與制圖?