[發明專利]碎石孔隙率分層測試裝置及其操作使用方法

在審

• 申請號: 201711049539.6
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107843534A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 孫斌祥;潘述平;張昌揚;詹培敏;楊麗君
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院元培學院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 楊天嬌

技術領域

本發明屬于道路建設領域，尤其涉及一種碎石孔隙率分層測試裝置及其操作使用方法。

背景技術

近年，多年凍土地區由于道路工程的修筑,改變了原有的熱交換，使路基吸熱量增加影響路基的穩定性。由此，提出許多主動冷卻路基的方法,碎石路基作為一種重要的主動保護凍土措施,廣泛應用于工程領域。碎石路基的降溫是通過碎石之間的孔隙與大氣進行對流換熱，降低路基溫度，碎石孔隙率的大小對路基溫度尤為重要，考慮實際工程中路面產生的振動荷載會影響碎石孔隙率的大小，研究了一種分層測試碎石孔隙率的技術，旨在研究振動荷載與碎石孔隙率的關系。

發明內容

本發明的目的在于提供一種碎石孔隙率分層測試裝置，其能精確分析振動荷載對碎石孔隙率的影響，從而達到監測路基穩定性的目的。

為實現發明目的，本發明采用如下技術方案：

碎石孔隙率分層測試裝置，包括儲物箱，所述儲物箱的一側壁等距離設置有可控制分層排水的控制閥門，控制閥門一端設有接口,所述儲物箱的一側壁開孔，將控制閥門的一端深入孔洞中，深入長度與儲物箱內壁平齊，儲物箱與控制閥門連接處用玻璃膠密封。

作為優選，所述儲物箱的尺寸為1m×1m×1m，兩控制閥門的間距為20cm，設置5個。

作為優選，儲物箱放置在墊塊上，墊塊尺寸為1m×1m×0.2m。

本發明關于使用碎石孔隙率分層測試裝置測試碎石孔隙率的操作使用方法，所述碎石孔隙率分層測試裝置的儲物箱上設置有上下排列控制分層排水的第一控制閥門-第五控制閥門，所述使用方法包括如下步驟：

步驟1將儲物箱放置在墊塊上，測試所用的碎石置于儲物箱中，使碎石面平整保證儲物箱上表面碎石在同一平面上；

步驟2儲物箱中注水，水面與碎石試樣表面盡量保持一致，靜置30min，使水充滿碎石孔隙保持水位穩定，控制閥門接口處通過軟管與量筒連接，打開控制閥門一，待水流盡讀取水的體積V₁；

步驟3與步驟2中測試方法相同，控制閥門接口處通過軟管與量筒連接打開控制閥門二，待水流盡讀取水的體積V₂；相同步驟依次測得V₃，V₄，V₅。

根據孔隙率的定義只要測出試樣的孔隙體積和總體積，就可以求出碎石的孔隙率，由此，將上述步驟測得的數值帶入下面公式：

其中：V_v—碎石中孔隙體積即上述步驟中測得的V₁，V₂，V₃，V₄，V₅；

V—碎石的總體積。

本發明的碎石孔隙率分層測試裝置是通過監測在振動荷載作用下碎石層體積的變化情況，研究振動密實效應對碎石層孔隙率不可逆變化的影響，通過測試每一層的孔隙率變化，精確分析振動荷載對碎石孔隙率的影響，根據各層孔隙率的大小結合工程中對流換熱冷卻路堤的要求合理選擇碎石粒徑，同時通過對比逐層測得的孔隙率分析振動荷載對沿深度方向的碎石路基的穩定性的影響程度。該碎石孔隙率分層測試裝置結構簡單，操作方便，能精確分析振動荷載對碎石孔隙率的影響，從而從而達到監測路基穩定性的目的。

附圖說明

圖1是本發明碎石孔隙率分層測試裝置；

如圖所示，1—儲物箱，2—控制閥門，3—接口，4—墊塊，5—碎石試樣。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。

實施例1

如圖1所述的碎石孔隙率分層測試裝置，所述儲物箱1的一側壁等距離設置有可控制分層排水的控制閥門2，控制閥門設有接口3；所述儲物箱1的一側壁開孔，將控制閥門2的一端深入孔洞中，深入長度與儲物箱1內壁平齊，儲物箱1與控制閥門2連接處用玻璃膠密封；所述儲物箱1的尺寸為1m×1m×1m，兩閥門的間距為20cm，設置5個，控制閥門從上至下依次為第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門；所述儲物箱1放置在墊塊4上，墊塊4尺寸為1m×1m×0.2m。

本實施例接口3處通過軟管與量筒連接，在控制閥門2打開時，用于將積水排除到外置的量筒。

本實施例碎石孔隙率分層測試裝置的使用步驟：

步驟1將儲物箱1放置在墊塊4上，測試所用的碎石置于儲物箱中，盡量使碎石面平整保證儲物箱上表面碎石在同一平面上；