[發(fā)明專利]一種液壓式分級(jí)加載的并聯(lián)三軸試樣的制樣方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910073722.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109991051A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李娜;安棟梁;王偉;潘玉濤;顧嘉慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紹興文理學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28
• 代理公司: 紹興市知衡專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33277
• 代理人: 沈佳迎

本發(fā)明涉及土木工程學(xué)科的室內(nèi)土工測(cè)試領(lǐng)域，特指一種液壓式分級(jí)加載的并聯(lián)三軸試樣的制樣方法，包括液壓機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)構(gòu)、承樣機(jī)構(gòu)、推土器、注土器、三軸承膜筒、洗耳球、切土器，通過(guò)注土器將水泥土注入承樣機(jī)構(gòu)中，將支撐機(jī)構(gòu)和承樣機(jī)構(gòu)固定在液壓機(jī)構(gòu)中，通過(guò)液壓機(jī)構(gòu)對(duì)水泥土施壓同時(shí)得到4個(gè)母樣，將母樣推入三軸承膜筒中，通過(guò)切土器切割成4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)三軸試樣。以解決現(xiàn)有的高含水率水泥土三軸試樣制作困難、每次只能制成1個(gè)試樣、制成的試樣個(gè)體之間差異太大和不能準(zhǔn)確的反應(yīng)水泥土在現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)受力情況等問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土木工程學(xué)科的室內(nèi)土工測(cè)試領(lǐng)域，特指一種液壓式分級(jí)加載的并聯(lián)三軸試樣的制樣方法。

背景技術(shù)

沿海地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)，隨著沿海地區(qū)建筑地基面積的不斷擴(kuò)大，越來(lái)越多的建筑物需要修建在軟土地基上。軟土因其含水量高、承載力差等特點(diǎn)，使得軟土地區(qū)難以建造大型建筑物，軟土地基的處理成為建筑行業(yè)必須解決的問(wèn)題，在加固軟土地基的方法中，水泥土因其造價(jià)低、實(shí)用性強(qiáng)、對(duì)環(huán)境污染小和施工速度快等特點(diǎn)被大量應(yīng)用。為了驗(yàn)證水泥土加固方法的可靠性，在工程設(shè)計(jì)之前就需對(duì)其進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn)，測(cè)量其力學(xué)性質(zhì)。以軟土為主要原料的水泥土因含水量較大，常呈流塑態(tài)，導(dǎo)致難以用傳統(tǒng)的三瓣膜法來(lái)制成三軸試樣。同時(shí)，由于在對(duì)同一材料進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn)時(shí)，需要4個(gè)試樣分別在不同的圍壓力下進(jìn)行試驗(yàn)，才能得到該材料的抗剪強(qiáng)度包絡(luò)線。而傳統(tǒng)的三瓣膜法一次只能制成1個(gè)試樣，在制樣過(guò)程中，同一材料的不同批次試樣之間存在較大差異，并且與材料在現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)受力情況不同，最終影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

目前科研人員實(shí)現(xiàn)試樣同一性的方法主要以控制密度為主，例如：可控密度式土工三軸制樣器(申請(qǐng)?zhí)枺篊N201410476408.6)，先計(jì)算出濕土質(zhì)量，將其放入制樣筒中，通過(guò)下部千斤頂進(jìn)行施壓，將制樣筒中的濕土壓縮至固定體積，從而實(shí)現(xiàn)三軸試樣的同一性。這種方案可以在一定程度上減少三軸試樣之間的個(gè)體差異，但沒(méi)有考慮到分層制樣時(shí)刮毛的影響，導(dǎo)致三軸試樣之間還會(huì)存在一定的差異，并且這種制樣方法，不能完成高含水率的水泥土三軸試樣制作。面對(duì)越來(lái)越多的軟土地基情況，面對(duì)傳統(tǒng)三瓣膜法難以同時(shí)制成4個(gè)個(gè)體差異很小的三軸試樣的現(xiàn)實(shí)，面對(duì)三瓣膜法不能準(zhǔn)確的還原出現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)受力情況的現(xiàn)狀，我們迫切需要一種并聯(lián)式分級(jí)加載的三軸試樣制樣設(shè)備。用該制樣設(shè)備可以進(jìn)行流塑態(tài)水泥土三軸試樣的制作，可以一次制成4個(gè)個(gè)體差異很小的三軸試樣，并能較準(zhǔn)確的還原出水泥土在現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)受力情況，使得試驗(yàn)結(jié)果更加精確。

因此，本發(fā)明人對(duì)此做進(jìn)一步研究，研發(fā)出一種液壓式分級(jí)加載的并聯(lián)三軸試樣的制樣方法，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種液壓式分級(jí)加載的并聯(lián)三軸試樣的制樣方法，以解決現(xiàn)有的高含水率水泥土三軸試樣制作困難、每次只能制成1個(gè)試樣、制成的試樣個(gè)體之間差異太大和不能準(zhǔn)確的反應(yīng)水泥土在現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)受力情況等問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種液壓式分級(jí)加載的并聯(lián)三軸試樣的制樣方法，包括以下步驟：

(1)組裝制樣器，將潤(rùn)滑劑依次涂抹在四個(gè)承樣機(jī)構(gòu)的承樣筒內(nèi)壁、支撐圓柱體上表面、受壓圓盤下表面和推土圓盤下表面，并在支撐圓柱體上表面安放濾紙；依次將4個(gè)承樣筒安裝在支撐機(jī)構(gòu)上對(duì)應(yīng)的承樣筒卡槽處，使承樣機(jī)構(gòu)和支撐機(jī)構(gòu)一起組成4個(gè)上端開(kāi)口、下端封閉的整體；將推土器、注土器、三軸承膜筒、洗耳球和切土器放在桌面上，以待使用；

(2)各原料準(zhǔn)備，稱取軟土、水泥、攪拌水；

(3)制備水泥土；

(4)通過(guò)注土器將水泥土注入各個(gè)承樣筒中；

(5)固定承樣機(jī)構(gòu)，將4組支撐機(jī)構(gòu)上的液壓升降臺(tái)卡槽分別對(duì)準(zhǔn)液壓機(jī)構(gòu)上的液壓升降臺(tái)放置，使得支撐機(jī)構(gòu)和承樣機(jī)構(gòu)一起固定在液壓機(jī)構(gòu)上；

(6)進(jìn)行多級(jí)施壓，通過(guò)調(diào)整液壓機(jī)構(gòu)的壓力對(duì)承樣筒內(nèi)的水泥土進(jìn)行施壓，制成母體試樣；