[發明專利]用于珊瑚砂地基的分區旁壓蠕變試驗裝置及使用方法

有效

• 申請號: 201911051142.X
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110749504B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 劉杰;楊浩宇;李運舟;石謙;杜卓興;謝曉康;唐洪宇;李洪亞;高素芳;孫濤;黎照;何卓文;張翰;李遠航
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

本發明公開了一種用于珊瑚砂地基的分區旁壓蠕變試驗裝置及使用方法，它包括抽砂泵、加壓裝置和推動裝置；加壓裝置包括橡膠囊體、囊體頂板和中心鋼管，橡膠囊體為上下開口的中空圓柱體結構，囊體頂板與橡膠囊體上下底面連接密封，中心鋼管貫穿橡膠囊體軸心；抽砂泵通過送砂管與橡膠囊體連接；推動裝置與橡膠囊體側表面連接，隨橡膠囊體的膨脹發生位移。該裝置采用分區式測試形式，同時采用固液混合作為膨脹介質主要加壓，以電控加熱乙醇液體產生飽和蒸汽壓進行輔助精確控壓，使用這種加壓方式，既降低了對裝置密閉性的要求，同時也保證了長期蠕變試驗下施加壓力的穩定性和精確性。

技術領域

本發明涉及土工勘察技術領域，具體包括一種用于珊瑚砂地基的分區旁壓蠕變試驗裝置及使用方法。

背景技術

隨著科學技術的不斷發展，人們需要在各種不同地基土體上建造各類建筑物去滿足日常生活生產以及科學研究等活動，但因各類地基土體的物理性質均不相同，所以針對每種不同的地基土體都需要研究其基本物理性質，以減少因地基問題而引起的各類建筑事故。珊瑚砂主要是存在于南海周邊的一種地基土體，其為鈣質砂，具有有機成分高，強度較低，容易破碎等特點。由于鈣質砂在很小的應力下就會發生顆粒破碎，所以針對其受壓的物理性質進行研究測試顯得尤為重要。

旁壓試驗是在現場鉆孔中進行的一種水平向荷載試驗，其為測試地基土體水平橫向受壓物理性質一種主要的試驗方法，在現有的旁壓裝置中主要是通過純液壓加壓方式使旁壓器橫向膨脹，從而根據試驗讀數可得鉆孔橫向擴張的應力-應變關系曲線。如發明專利CN 102926369 B所提出的一種旁壓設備，其旁壓裝置并沒有很好的考慮到同一鉆孔中不同方向地基土體的物理性質的差異性，而且純液壓加壓形式對裝置密閉性要求較高，且很難保持壓力長期穩定，對于研究地基土體長期旁壓蠕變性質具有局限性。

又如發明專利CN 108952694 A所公開的一種旁壓試驗裝置及方法，采用了空心鉆桿配合帶有彈性外膜的探頭，通過對空心鉆桿內的流體介質加壓，使探頭的彈性外膜膨脹，對周圍的土體施壓；由于珊瑚砂土質較為疏松，空隙較多，壓縮空間大。該設計探頭的彈性外膜膨脹空間較小，不適用于珊瑚砂土質的旁壓試驗，且依然存在無法分區測試的問題，不能有效規避不同區域土質條件不同帶來的誤差。

綜上所述，充分考慮到上述現有技術的不足之處，設計一種采用分區式測試形式，同時采用固液混合作為膨脹介質主要加壓，以電控加熱乙醇液體產生飽和蒸汽壓進行輔助精確控壓的旁壓蠕變實驗裝置，就顯得十分必要了。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于珊瑚砂地基的分區旁壓蠕變試驗裝置及使用方法，該裝置采用分區式測試形式，同時采用固液混合作為膨脹介質主要加壓，以電控加熱乙醇液體產生飽和蒸汽壓進行輔助精確控壓，使用這種加壓方式，既降低了對裝置密閉性的要求，同時也保證了長期蠕變試驗下施加壓力的穩定性和精確性。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種用于珊瑚砂地基的分區旁壓蠕變試驗裝置，它包括抽砂泵、加壓裝置和推動裝置；加壓裝置包括橡膠囊體、囊體頂板和中心鋼管，橡膠囊體為上下開口的中空圓柱體結構，囊體頂板與橡膠囊體上下底面連接密封，中心鋼管貫穿橡膠囊體軸心；抽砂泵通過送砂管與橡膠囊體連接；推動裝置與橡膠囊體側表面連接，隨橡膠囊體的膨脹發生位移。

所述送砂管為底端開設有出砂孔的中空管道，送砂管一端與抽砂泵連接，一端穿過中心鋼管，伸入橡膠囊體內部。

所述推動裝置包括頂桿和弧面鋼板，頂桿一端與橡膠囊體連接，一端與弧面鋼板連接。

所述頂桿與橡膠囊體以及弧面鋼板連接處均設置有墊板。

所述弧面鋼板凹面一側棱邊連接有橡膠伸縮節，多個弧面鋼板通過橡膠伸縮節與連桿連接，連桿另一端與囊體頂板連接。

所述弧面鋼板為中空結構，內部密封有乙醇液體；弧面鋼板底端與電熱器連接。