[發明專利]一種填方地基滲流和沉降變形室內模擬試驗方法

在審

• 申請號: 202010591992.5
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111707556A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 劉魁;倪萬魁;李曦濤;苑康澤;張鎮飛;楊博文;范文燕;王海曼
• 申請（專利權）人: 信息產業部電子綜合勘察研究院;長安大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/02;G01N15/08
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 邵丹

本發明公開了一種填方地基滲流和沉降變形室內模擬試驗方法，該方法包括以下步驟：一、構建室內模擬試驗裝置；二、配制濕土樣；三、制作除最頂層的單層土柱試樣之外的所有的單層土柱試樣；四、制作最頂層的單層土柱試樣；五、浸水模擬試驗；六、多級加載試驗。本發明能夠模擬填方地基多工況下的滲流和沉降變形規律，克服了現場實體工程監測試驗工況單一、費用高、周期長等缺點，試驗結果穩定可靠，為填方地基浸水試驗研究提供了試驗依據，填補了填方地基滲流和沉降變形室內模擬試驗的技術空白，對提高填方地基滲流和沉降變形的理論研究水平具有重要意義。

技術領域

本發明屬于巖土工程檢測及試驗技術領域，具體涉及一種填方地基滲流和沉降變形室內模擬試驗方法。

背景技術

填方地基是采用各種壓實方法對一般細粒土或粗粒土分層壓實至目標壓實度(干密度)而形成的人工地基。目前，對于填方地基的滲流問題主要采用兩種方法進行研究：一是基于室內小型土柱滲透試驗和土水特征曲線測得滲透系數，運用滲流理論和數值模擬方法分析地基的飽和與非飽和滲流規律，但是，由于小型土柱的人工擾動和代表性問題，使得所測滲透參數不能準確反映工程實際，造成模擬計算結果可靠性不足；二是采用現場浸水試驗實際觀測地基的滲流特征，但是，現場浸水試驗的試驗費用高昂，周期長，且不能進行多工況對比分析。關于填方地基沉降變形問題當前也主要采用兩種方法進行研究：一是通過室內單軸、三軸壓縮試驗測得地基土的應力-應變曲線和相關壓縮變形參數，利用土力學原理或數值模擬方法分析地基沉降變形規律，但是，因室內試樣尺寸效應和應力路徑以及計算方法本身等與實際工程存在差異，計算結果誤差較大；二是通過實體工程的現場變形監測，直接觀測地基的沉降變形特征，但是，實體工程的現場變形監測存在費用高昂，周期長，且不能進行多工況對比分析等缺點。因此，應該提供一種便于操作且試驗結果可靠的填方地基滲流和沉降變形室內模擬試驗方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種填方地基滲流和沉降變形室內模擬試驗方法，該方法能夠模擬填方地基多工況下的滲流和沉降變形規律，克服了現場實體工程監測試驗工況單一、費用高、周期長等缺點，試驗結果穩定可靠，為填方地基浸水試驗研究提供了試驗依據，填補了填方地基滲流和沉降變形室內模擬試驗的技術空白，對提高填方地基滲流和沉降變形的理論研究水平具有重要意義。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種填方地基滲流和沉降變形室內模擬試驗方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、構建室內模擬試驗裝置：

步驟101、支設支撐座，所述支撐座包括底座和固定安裝在底座中心位置的支撐平臺，之后，在支撐平臺上固定安裝支架；

步驟102、在支架上安裝用于成型土柱試樣的試驗筒，所述試驗筒的底部開設有多個沿所述試驗筒的周向方向布設的透水孔，所述試驗筒的底部的外側設置有與所述透水孔相連通的集水漏斗；

步驟103、采用排水管將所述集水漏斗與量杯連通；

步驟104、在底座上固定安裝反力架，所述反力架包括多個垂直安裝在底座上的立柱和水平安裝在所述立柱頂部的橫梁，所述橫梁在所述立柱上的安裝高度可調，在所述橫梁反力架上豎直安裝頂推螺桿，之后，在底座內安裝加載油缸，使加載油缸位于支撐平臺的正下方；

步驟二、配制濕土樣：

取填方地基的原狀土樣風干后碾碎，并采用篩孔直徑為2mm的篩網進行篩分，之后，將篩分后的填方地基土樣配制成濕土樣，并裝入密封桶內靜置，靜置的時間不少于72小時，之后，測定所述濕土樣的含水率；

步驟三、制作除最頂層的所述單層土柱試樣之外的所有的所述單層土柱試樣：

所述土柱試樣包括多個由下至上依次分層裝填壓實的單層土柱試樣，除最頂層的所述單層土柱試樣之外的所有的所述單層土柱試樣的裝填壓實過程均相同，具體包括以下步驟：