[發明專利]一種用于直剪試驗的飽和砂-土混合物土樣的制樣方法及制樣裝置

在審

• 申請號: 202210766534.X
• 申請日: 2022-07-01
• 公開（公告）號: CN115112452A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 尹可心;安妮-洛爾·福希勒;羅克薩娜·瓦西列斯庫
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/30;G01N1/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

本發明公開了一種用于直剪試驗的飽和砂?土混合物土樣的制樣方法及制樣裝置，屬于土力學試驗的土樣制備領域。制樣方法包括：將干砂和干黏土與1.5倍液限的水混合，充分攪拌，混合順序為砂?水?黏土；對混合后的泥漿進行抽真空；將泥漿倒入制樣裝置中，安裝固定好壓樣裝置；分步固結至所要求的壓力；拆卸壓樣裝置，用切樣工具切割土樣至所需尺寸；將切割后試樣轉移至剪切盒中。發明的用于直剪試驗的飽和砂?土混合物土樣的制樣方法，可以用來制備用于直剪試驗的砂?土混合物土樣，能夠獲得均一穩定的試樣。

技術領域

本發明涉及土工試驗制樣領域，具體涉及一種用于直剪試驗的飽和砂-土混合物土樣的制樣方法及制樣裝置。

背景技術

在實驗室內人工制備砂-土混合物土樣用于直剪試驗是研究組分復雜多變的天然土體的重要途徑之一，而土樣制備方法是影響試驗結果的重要因素之一。由于砂和黏土的粒徑相差較大，需要充分混合來保證顆粒在混合物試樣中均勻分布，進而保證直剪試驗結果的可靠性。

現有的土樣制備方法如干砂雨法、水下砂雨法、分層擊實法等并不適用于制備飽和砂-土混合物試樣，無法制備結構均一穩定的試樣，所制試樣容易出現分層現象；而泥漿法制樣可以充分混合砂和黏土，但泥漿狀的土樣無法放入剪切盒中進行直剪試驗。

發明內容

發明目的：本發明的旨在提供一種用于直剪試驗的飽和砂-土混合物土樣的制樣方法及裝置。

技術方案：一種用于直剪試驗的飽和砂-土混合物土樣的制樣方法，包括：

步驟一，設置具有第一滲水結構的底座，在所述底座上安裝固結筒；

步驟二，使用預設量的砂、黏土、水，按照指定的順序進行混合，得到泥漿狀砂-土混合物；

步驟三，對泥漿狀砂-土混合物抽真空，轉移所述砂-土混合物至固結筒內，平整所述砂-土混合物的表面，在所述砂-土混合物的上表面設置第二滲水結構；

步驟四，使用活塞對所述砂-土混合物逐級加壓，使得所述砂-土混合物固結，得到土樣；記錄每級施加的豎向壓力數據以及對應的位移數據；

步驟五，取出土樣，基于試驗用的剪切盒形狀，對土樣進行切樣。

進一步的，步驟二中混合順序為，按照砂-水-黏土的順序充分混合。

進一步的，步驟二中砂、黏土、水混合時，一次加砂8-18克，一次加黏土8-18克，水量為1.5倍砂-土混合物的液限含水量。

進一步的，所述第一滲水結構的設置過程為：將浸濕至飽和的透水石設置在所述底座上，在透水石的上表面覆蓋濾紙；所述濾紙貼合砂-土混合物。

進一步的，所述第二滲水結構與第一滲水結構相同。

基于如上述任意一項的用于直剪試驗的飽和砂-土混合物土的制樣方法的制樣裝置，包括：固結筒、底座、活塞、第一滲水機構和第二滲水機構，還包括與所述固結筒的頂端連接的頂蓋，連接于所述活塞的活塞桿，所述頂蓋開設通孔，所述活塞桿穿過所述通孔，所述底座連接于固結筒的底端，所述第一滲水機構位于固結筒內側的底面；第二滲水機構被設置在活塞的下方；

使用時，所述砂-土混合物被放置在固結筒內，形成柱體形狀的兩端分別接觸第一滲水機構、第二滲水機構，所述活塞受到壓力，通過所述第一滲水機構傳遞壓力，施加在砂-土混合物上。

進一步的，所述活塞沿其厚度方向均勻設置多個排水孔。

進一步的，所述頂蓋均勻分布多個第一螺栓孔，對應所述第一螺栓孔的位置，所述底座上設有對應數量的第二螺栓孔，使用緊固件穿過所述第一螺栓孔、第二螺栓孔實現所述制樣裝置的組裝。

進一步的，所述底座的上表面設置有圓形槽口，所述槽口的內徑對應于固結筒的外徑。