[發明專利]原位確定弱透水層固結系數和變形滯后指數的雙管外管法

有效

• 申請號: 201611149736.0
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106596372B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 周志芳;趙燕容;李鳴威;郭巧娜
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.原位確定弱透水層固結系數和變形滯后指數的雙管外管法，其特征在于：包括以下步驟：

1)、在現場形成采用雙管中外管法確定弱透水層固結系數和變形滯后指數的雙管試驗模型，基于雙管試驗模型，推導在內管水頭降低某一常量，而外管弱透水層柱體一側保持地下水位不變條件下外管弱透水層的沉降量公式解析解；其中，所述雙管試驗模型的實現方法包括以下步驟：

1-1)、在現場鉆孔至需要測試的弱透水層的頂面，同時將外管下至弱透水層的頂面并將外管內弱透水層頂面以上的土樣取出鉆孔；

1-2)、利用鉆機壓力將外管從弱透水層的頂面壓至弱透水層的底面；

1-3)、在外管中心放入內管，同樣，將內管下放置至弱透水層的頂面；

1-4)、用鉆機壓力降內管壓入至需要測試的弱透水層的試段底部，并通過吸泥的方式將內管中的弱透水層土樣吸出；

1-5)、在內管中鋪設礫石作為反濾層，并在外管與內管之間形成的圓環形套管中對應于弱透水層的試段頂部位置鋪設礫石作為反濾層；形成采用雙管中外管法確定弱透水層固結系數和變形滯后指數的雙管試驗模型；

2)、根據基于外管弱透水層中布置的百分表測量的外管中弱透水層沉降量隨時間變化的實驗資料，采用配線法確定弱透水層固結系數和變形滯后指數。

2.根據權利要求1所述的原位確定弱透水層固結系數和變形滯后指數的雙管外管法，其特征在于：所述內管水頭的水位不低于弱透水層頂面。

3.根據權利要求1所述的原位確定弱透水層固結系數和變形滯后指數的雙管外管法，其特征在于：確保圓環形套管和內管中水位與鉆孔外地下水位一致；在圓環形套管中上部端口位置設置馬利奧特瓶，馬利奧特瓶的進水管下端放置地下水位高程處，使圓環形套管內水位保持定水位；在內管中布置抽水泵管，將抽水泵管底部放置地下水位與試段頂面之間，在試驗準備完成后，瞬時開啟抽水泵，使內管中水位產生的水位差，并保持內外管的水頭差固定不變。

4.根據權利要求1所述的原位確定弱透水層固結系數和變形滯后指數的雙管外管法，其特征在于：在圓環形套管中布置沉降量測系統，所述沉降量測系統包括從上至下順次相接的百分表、剛性桿和底座；底座為有機玻璃圓板，其上密布了透水孔，百分表的讀數反映底座以下土層的沉降量；在試驗準備完成后，開啟抽水泵，使內管中水位產生水位差，并保持內外管的水頭差固定不變，并記錄圓環形套管中布置的百分表所記錄的沉降量隨時間變化。

5.根據權利要求4所述的原位確定弱透水層固結系數和變形滯后指數的雙管外管法，其特征在于：基于雙管試驗模型，推導在內管水位不低于弱透水層頂面的水頭降低某一常量，而外管弱透水層柱體一側保持地下水位不變條件下外管弱透水層的沉降量公式解析解；然后根據基于圓環形套管弱透水層中布置的百分表測量的圓環形套管中弱透水層沉降量隨時間變化的實驗資料，采用配線法確定弱透水層固結系數和變形滯后指數。

6.根據權利要求4所述的原位確定弱透水層固結系數和變形滯后指數的雙管外管法，其特征在于：基于圓環形套管中布置的百分表測量的內管中弱透水層沉降量隨時間變化的實驗資料，采用配線法確定弱透水層固結系數和變形滯后指數，即將記錄的圓環形套管中測得的沉降量S隨時間t的變化在與標準曲線相同模的雙對數坐標系中作S(t)～t實測曲線，與標準曲線配線，使兩條曲線重疊，任選一匹配點，記下對應的坐標值[S]、和[t]，代入相應公式計算弱透水層固結系數C_v和變形滯后指數τ_v0。

7.根據權利要求1-6任意一項所述的原位確定弱透水層固結系數和變形滯后指數的雙管外管法，其特征在于：所述外管直徑為127mm。

8.根據權利要求7所述的原位確定弱透水層固結系數和變形滯后指數的雙管外管法，其特征在于：所述內管直徑為75mm，內管材料為PVC內管。