[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于黃土濕陷性研究的室內(nèi)物模試驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210182286.4
• 申請(qǐng)日: 2022-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114705828A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄢治華;汪鵬;周杰;李富強(qiáng);寇曉嵐;高建偉;劉志偉;張希宏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/24
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/24;G01N15/08
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 房鑫

一種用于黃土濕陷性研究的室內(nèi)物模試驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)方法，系統(tǒng)包括用于放置試驗(yàn)土樣的物模試驗(yàn)箱，試驗(yàn)土樣各層層序按項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)地層層序疊放在物模試驗(yàn)箱當(dāng)中；物模試驗(yàn)箱的頂部設(shè)置有滴液系統(tǒng)，物模試驗(yàn)箱的內(nèi)部?jī)蓚?cè)設(shè)置有土壤含水率監(jiān)測(cè)儀；物模試驗(yàn)箱采用透明材質(zhì)制成，物模試驗(yàn)箱的正前方設(shè)置有定時(shí)攝像裝置。方法包括控制滴液系統(tǒng)的注水量，設(shè)置模擬長(zhǎng)期浸水條件下的濕陷，或者模擬局部建、構(gòu)筑物滲漏條件下的濕陷；利用土壤含水率監(jiān)測(cè)儀對(duì)試驗(yàn)土樣進(jìn)行土壤浸水飽和持續(xù)監(jiān)測(cè)，獲取試驗(yàn)土樣隨時(shí)間飽和度變化測(cè)量值，分析黃土滲透系數(shù)；通過(guò)定時(shí)攝像裝置觀測(cè)并記錄水的入滲情況及黃土濕陷情況。本發(fā)明可準(zhǔn)確提供黃土場(chǎng)地濕陷系數(shù)、濕陷等級(jí)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖土工程領(lǐng)域，具體涉及一種用于黃土濕陷性研究的室內(nèi)物模試驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

目前黃土濕陷性研究主要采用室內(nèi)土工試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試坑浸水試驗(yàn)，對(duì)于黃土、古土壤層狀結(jié)構(gòu)明顯的黃土場(chǎng)地，室內(nèi)土工試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試坑浸水試驗(yàn)得到的黃土濕陷性結(jié)果往往存在較大差異，主要原因在于：室內(nèi)土工試驗(yàn)單純的將黃土場(chǎng)地各層土浸濕至飽和然后壓縮，未考慮古土壤的頂托作用等導(dǎo)致試驗(yàn)取得的濕陷系數(shù)偏大；現(xiàn)場(chǎng)試坑浸水試驗(yàn)時(shí)間均不會(huì)太長(zhǎng)，一般為15～30天，最長(zhǎng)不超過(guò)3個(gè)月，導(dǎo)致試驗(yàn)取得的濕陷結(jié)果偏小。

雖然工程中已有一套成熟的根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試坑浸水試驗(yàn)和載荷試驗(yàn)確定地基處理方案和樁基礎(chǔ)的方案，但部分項(xiàng)目仍出現(xiàn)在漏水后長(zhǎng)期沉降造成的工程病害問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提供一種用于黃土濕陷性研究的室內(nèi)物模試驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)方法，為分析黃土濕陷機(jī)理、濕陷過(guò)程、濕陷影響提供工具支持，有助于切實(shí)準(zhǔn)確提供黃土場(chǎng)地濕陷系數(shù)、濕陷等級(jí)，有助于為地基處理或樁基礎(chǔ)提供合理建議。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明有如下的技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于黃土濕陷性研究的室內(nèi)物模試驗(yàn)系統(tǒng)，包括用于放置試驗(yàn)土樣的物模試驗(yàn)箱，試驗(yàn)土樣各層層序按項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)地層層序疊放在物模試驗(yàn)箱當(dāng)中；所述物模試驗(yàn)箱的頂部設(shè)置有能夠?qū)λ鲈囼?yàn)土樣進(jìn)行滴液的滴液系統(tǒng)，物模試驗(yàn)箱的內(nèi)部?jī)蓚?cè)設(shè)置有土壤含水率監(jiān)測(cè)儀；所述的物模試驗(yàn)箱采用透明材質(zhì)制成，物模試驗(yàn)箱的正前方設(shè)置有用于拍攝所述試驗(yàn)土樣變化情況的定時(shí)攝像裝置。

作為一種可選的方案，所述試驗(yàn)土樣的各層厚度與項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)對(duì)應(yīng)各地層厚度的比值為1:50～1:200。

作為一種可選的方案，所述的物模試驗(yàn)箱采用頂部開(kāi)口的透明有機(jī)玻璃箱體，正面設(shè)置有便于觀測(cè)的確定尺寸網(wǎng)格刻度。

作為一種可選的方案，所述的滴液系統(tǒng)具有與主管路相連且分別布置在所述試驗(yàn)土樣兩側(cè)上方的滴管。

作為一種可選的方案，所述試驗(yàn)土樣兩側(cè)與物模試驗(yàn)箱的兩側(cè)之間留有空隙，所述物模試驗(yàn)箱的兩側(cè)與試驗(yàn)土樣兩側(cè)之間的空隙采用不透水材料進(jìn)行密封。

作為一種可選的方案，所述滴液系統(tǒng)對(duì)所述試驗(yàn)土樣進(jìn)行滴液的液體添加有色素。

作為一種可選的方案，所述土壤含水率監(jiān)測(cè)儀設(shè)有多個(gè)，采用等間距高度布置或按照試驗(yàn)土樣各層高度對(duì)應(yīng)布置。

更進(jìn)一步的，作為一種可選的方案，所述土壤含水率監(jiān)測(cè)儀采用具有溫度補(bǔ)償功能的土壤溫濕度傳感器，其探針插入試驗(yàn)土樣；所述土壤含水率監(jiān)測(cè)儀的量程為0-100％，并且在0-50％內(nèi)的精度為±2％，在50％-100％內(nèi)的精度為±3％。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種如第一方面所述用于黃土濕陷性研究的室內(nèi)物模試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

按項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)地層層序在物模試驗(yàn)箱當(dāng)中疊放制作試驗(yàn)土樣；

控制滴液系統(tǒng)的注水量，設(shè)置模擬黃土場(chǎng)地工程項(xiàng)目長(zhǎng)期浸水條件下的濕陷，或者模擬局部建、構(gòu)筑物滲漏條件下的濕陷；