[發(fā)明專利]凍土路堤模型制作及凍土路堤模型熱融滑坡試驗裝置和試驗方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410180405.8 | 申請日： | 2014-04-30 |
| 公開（公告）號： | CN103926128B | 公開（公告）日： | 2016-11-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 孔綱強 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖南城市學(xué)院 |
| 主分類號： | G01N1/28 | 分類號： | G01N1/28;G01N25/00 |
| 代理公司： | 益陽市銀城專利事務(wù)所 43107 | 代理人： | 舒斌 |
| 地址： | 413000 *** | 國省代碼： | 湖南;43 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 凍土 路堤 模型 制作 滑坡 試驗裝置 試驗 方法 | ||
1.一種凍土路堤模型制作方法，其特征是它包括以下步驟：
⑴備料：首先根據(jù)試驗要求制作模擬路堤模型的模具，再根據(jù)試驗條件與模具尺寸大小計算確定含氟聚合物、顆粒冰及無色孔隙液體的用量；所述含氟聚合物為粒徑0.25㎜～2.0㎜的顆粒，清洗雜質(zhì)并烘干，其顆粒為不規(guī)則形狀，為美國杜邦公司生產(chǎn)的Teflon?AF?1600，折射率1.31，密度2.1g/㎝3～2.3g/㎝3；所述顆粒冰為將凍結(jié)好的整塊冰搗碎，其粒徑為0.1㎜～0.5㎜；所述無色孔隙液體為水；
在步驟⑴中，所述的含氟聚合物顆粒0.25㎜≤粒徑＜0.5㎜的為10﹪～50﹪，0.5㎜≤粒徑＜1.0㎜的為10﹪～50﹪，1.0㎜≤粒徑＜1.5㎜的為10﹪～50﹪，1.5㎜≤粒徑≤2.0㎜的為10﹪～50﹪，以重量計，合計為100﹪；
⑵混配：在－6.0℃～－8.0℃低溫實驗室內(nèi)，先將含氟聚合物顆粒和顆粒冰均勻攪拌，分2～3次裝入模具內(nèi)制試樣，并分層擊實；再將水加入模具內(nèi)，充填含氟聚合物顆粒和顆粒冰之間的空隙；
⑶抽真空：利用抽真空裝置抽除存留在試樣內(nèi)部的氣泡，使試樣達到充分飽和狀態(tài)；
⑷凍結(jié)：將模具裝入－20℃低溫箱凍結(jié)48小時后拆除模具，制得模擬飽和凍砂土路堤的透明凍土路堤模型，其物理特性為：密度1.53?g/㎝3～2.0g/㎝3，重度15kN/m3～20kN/m3，密實度20﹪～80﹪；力學(xué)特性為：內(nèi)摩擦角30°～31°，彈性模量8MPa～61MPa，泊松比0.2～0.4。
2.一種凍土路堤模型制作方法，其特征是它包括以下步驟：
⑴備料：首先根據(jù)試驗要求制作模擬路堤模型的模具，再根據(jù)試驗條件與模具尺寸大小計算確定含氟聚合物、顆粒冰及無色孔隙液體的用量；所述含氟聚合物為粒徑≤0.074㎜的顆粒，清洗雜質(zhì)并烘干，其顆粒為不規(guī)則形狀，為美國杜邦公司生產(chǎn)的Teflon?AF?1600，折射率1.31，密度2.1g/㎝3～2.3g/㎝3；所述顆粒冰為將凍結(jié)好的整塊冰搗碎，其粒徑≤0.074㎜；所述無色孔隙液體為水；
⑵混配：在－6.0℃～－8.0℃低溫實驗室內(nèi)，先將含氟聚合物顆粒和顆粒冰均勻攪拌，分2～3次裝入模具內(nèi)制試樣，并分層擊實；再將水加入模具內(nèi)，充填含氟聚合物顆粒和顆粒冰之間的空隙；
⑶抽真空：利用抽真空裝置抽除存留在試樣內(nèi)部的氣泡，使試樣達到充分飽和狀態(tài)；
⑷固結(jié)：將試樣放在固結(jié)儀中進行固結(jié)，固結(jié)度OCR值0.8～3；
⑸凍結(jié)：將模具裝入－20℃低溫箱凍結(jié)48小時后拆除模具，制得模擬飽和凍黏土路堤的透明凍土路堤模型，其物理特性為：密度1.63?g/㎝3～2.1g/㎝3，重度16kN/m3～21kN/m3，固結(jié)度OCR值0.8～3；力學(xué)特性為：內(nèi)摩擦角19°～22°，凝聚力為1kPa～3kPa，彈性模量5MPa～9MPa，泊松比0.2～0.3。
3.一種凍土路堤模型熱融滑坡試驗裝置，其特征是它包括低溫實驗室，低溫實驗室內(nèi)設(shè)有透明模型槽，透明模型槽內(nèi)設(shè)有模擬路堤的透明凍土路堤模型，透明凍土路堤模型內(nèi)預(yù)埋有溫度傳感器，路堤的陽坡面上方設(shè)有安裝在透明模型槽上的發(fā)熱源；陽坡面上鋪設(shè)或者不鋪設(shè)絕熱材料，陽坡面坡腳位置設(shè)置或不設(shè)置擋墻；在透明模型槽外，與透明凍土路堤模型橫截面平行的一側(cè)設(shè)有激光源，與透明凍土路堤模型橫截面垂直一側(cè)設(shè)有數(shù)碼相機，數(shù)碼相機、溫度傳感器通過數(shù)據(jù)線與處理裝置聯(lián)接；所述數(shù)碼相機的軸線垂直于所述激光源的軸線，所述數(shù)碼相機的軸線與所述激光源的軸線的交點位于所述透明模型槽內(nèi)；激光源照射透明凍土路堤模型的橫截面，由數(shù)碼相機記錄激光源照射到的透明凍土路堤模型的橫截面。
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