[發(fā)明專利]一種拼接式的大體積圓柱狀重塑土試樣的制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610903185.6
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN106568623B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設計）人: 胡長明;袁一力;梅源;葉正武;劉政
• 申請（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

本發(fā)明公開了一種拼接式的大體積圓柱狀重塑土試樣的制作方法，具體步驟包括兩部分。第一部分為分段制樣：將PVC管裁為數(shù)段15?30厘米的“PVC管標準件”(2)，將兩段“PVC管標準件”用PVC管直接接頭(3)拼接，裝入重塑土樣，上下放置金屬墊塊(1)后通過“雙面整體夯實法”進行夯實，得到一段“標準試件”。第二部分為拼接部分，將按上部分步驟制得的數(shù)段“標準試件”通過PVC管直接接頭逐段拼接為整體(4)。在每段拼接過程中應對拼接面土體進行鑿毛噴水等處理，并對接頭進行密封處理。每拼接一段“標準試件”后需將試件整體進行振動。本發(fā)明的制樣方法操作簡單，所得試樣干密度易于控制，試樣高度可任意控制。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于巖土工程土工試驗技術(shù)領域，涉及一種制樣方法，具體是一種分段拼接式的大體積圓柱狀重塑土試樣的制作方法。

背景技術(shù)

在本技術(shù)領域，所得試樣是用于巖土工程土工試驗中的水分遷移試驗與土壤滲透相關(guān)試驗，現(xiàn)有的試樣制作方法有：

①通過所需干密度以及容器總?cè)莘e計算得所需干土重，配置土樣后測量土樣含水量，然后根據(jù)實測含水量計算得到所需濕土總質(zhì)量，將全部濕土填入容器后進行整體夯實至指定體積從而得到所需試樣。

②將配置好的土樣經(jīng)計算后分層填入容器，每層填入完畢后將重錘從固定高度自由落體對土層進行夯擊，通過控制夯擊數(shù)或每層填土夯沉量的方法來控制試樣的干密度。

③通過鋼板焊接的方法制作槽形容器，將容器橫向放置，并將配置好的土體填入容器進行橫向夯實，分層夯實滿后將槽狀容器焊接上頂板，然后將容器整體立起放置，從而得到橫截面為矩形的試樣。

以上三種方法為現(xiàn)在常用的三種制樣方法，但各自都有較大的缺陷。第一種方法僅適用于制備要求干密度較小的試樣，試樣的高度有較大限制，并且制得的試樣存在兩側(cè)土體比中間土體干密度大的缺陷。第二種方法適用范圍較第一種方法廣，但是人工夯擊的隨意性比較大，土層干密度的控制標準難以標準化，并且由于只能在一個方向進行夯擊，制作得到的土樣總會存在下部土體干密度高于上部土體的現(xiàn)象。第三種方法可以保證試樣在高度方向的干密度較為一致，但卻無法避免水平方向的干密度不均勻以及分層現(xiàn)象，并且該方法制作難度較高。

在巖土工程土工試驗涉及滲透與水勢的試驗中，試樣的干密度要求很高，因為土體的滲透能力和保水能力與干密度有很大關(guān)系，干密度的微小變化有可能對其造成較大的影響。而上述三種常用的試樣制作方法均難以控制試樣的干密度以及保證試樣干密度的均勻性。并且在制樣過程、制作難度和試樣的制作高度上均有不同程度的限制。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有制樣方法存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種分段拼接式的大體積圓柱狀重塑土試樣的制作方法，該方法將重塑土樣壓入PVC管中制成柱狀重塑土樣，對土樣的干密度較易控制，制得的試樣干密度均勻。由于采用拼接式制樣，試樣的高度可以任意控制。該方法具有操作容易，制作時間短的優(yōu)點。利用該方法制得的土樣可用于土工試驗中水勢試驗或滲透相關(guān)試驗。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)任務，本發(fā)明采用如下技術(shù)解決方案：

一種拼接式的大體積圓柱狀重塑土試樣的制作方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：將制樣所需的重塑土樣配至最優(yōu)含水量，將PVC管(直徑根據(jù)試樣所需確定)根據(jù)所需土樣干密度裁成15-30cm長度(干密度越高，PVC管越短)，制成若干等高度的“PVC管標準件”；

步驟二：將裁好的“PVC管標準件”兩端5cm范圍外壁與PVC管直接接頭內(nèi)壁均勻地涂抹一層凡士林，然后將兩截“PVC管標準件”通過直接接頭拼接成一體作為制樣容器；

步驟三：根據(jù)試樣土體要求的干密度、重塑土樣實際含水量與每截PVC管容積，計算得出每截PVC管所需土樣質(zhì)量，將土裝入制樣容器內(nèi)，并在上下兩端裝入高度5cm直徑為PVC管內(nèi)徑的實心金屬墊塊；