高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统及其试验操作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统，包括圆形模具桶、气压加载系统、位移测量系统、孔压测量系统和固定支架，所述圆形模具桶底部设置于集水槽上，集水槽收集土样中的水，集水槽通过管道与集水量筒连接，气压加载系统对圆形模具桶中的土样进行加载。本发明专利技术还公开了上述高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统的试验操作方法。该高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统排水路径多样、固结速度快，可进行大尺寸试验蠕变试验。

High confining sample and creep test system of soft clay with high water content and its test operation method

【技术实现步骤摘要】
高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统及其试验操作方法
本专利技术涉及一种高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统。本专利技术还涉及上述高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统的试验操作方法。
技术介绍
传统固结仪，包括圆形模具桶、气压加载系统、位移测量系统、孔压测量系统和固定支架，所述圆形模具桶底部设置于集水槽上，集水槽收集土样中的水，集水槽通过管道与集水量筒连接，气压加载系统对圆形模具桶中的土样进行加载。传统固结仪的排水路径单一固结较慢、砝码加载笨重、难以施加高围压，且无法进行大尺寸试验蠕变试验的缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统，该高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统排水路径多样、固结速度快，可进行大尺寸试验蠕变试验。本专利技术所要解决的技术问题还包括提供一种上述高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统的试验操作方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案：高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统，其特征是：包括圆形模具桶、气压加载系统、位移测量系统、孔压测量系统和固定支架，所述圆形模具桶底部设置于集水槽上，集水槽收集土样中的水，集水槽通过管道与集水量筒连接，气压加载系统对圆形模具桶中的土样进行加载；圆形模具桶由三瓣刚性板拼接而成，圆形模具桶的侧壁密布有细孔用以排水，圆形模具桶上下各设置有箍圈箍紧桶壁，上下箍圈用至少三根箍圈连杆相连为一整体，圆形模具桶内底部设置有底部透水石用以下部排水，圆形模具桶顶部配置有顶部透水石；气压加载系统，包括气压控制器，气压控制器与电脑连接，由气压机通过气管连接气压活塞控制装置，并通过连接在活塞上的圆形刚性加载板作用于土样顶面，气压活塞控制装置由气压辅助控制器和活塞装置组成，气压辅助控制器配置气压仪表以精确控制气压大小，活塞下端与圆形刚性加载板通过螺丝转换接头连接，圆形刚性加载板上开设有多个孔用以上部排水和排气；固定支架，包括刚性底面板、刚性支撑面板和至少两根外螺丝杆，刚性底面板与与刚性支撑面板之间采用多跟外螺丝杆支承和连接，刚性底面板提供一个平面并支撑上部装置，刚性支撑面板中间开设有一个中间通孔，气压活塞控制装置固定在刚性支撑面板上并且活塞杆穿过中间通孔，刚性支撑面板两侧分别有圆形插孔，外螺丝杆穿过圆形插孔与刚性底面板螺纹连接，外螺丝杆上端采用螺母连接固定。上述高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统的试验操作方法，包括以下步骤：包括以下步骤:A、将气压活塞控制装置固定在刚性支撑面板上通过顶面的圆水准气泡调平，关闭气压阀门连接好气压管，将气压控制器逆时针调节到最小；B、将圆形的透水石放到圆形模具桶底部，沿透水石周边均匀布置一圈细沙，在圆形模具桶内部沿内壁放置一圈滤网防止泥浆沿孔流出；C、将烘干的试样原土磨成粉并配置1.2~1.5倍液限的泥浆并搅匀；D、将泥浆沿着圆形模具桶内壁慢慢注入，注意防止气泡的产生，注满后放上顶部透水石，将圆形刚性加载板与顶部透水石对中；E、然后根据需要通过电脑控制气压控制器和轴向力传感器依次加力进行固结；利用气压活塞控制装置及轴向力传感器，电脑自动记录位移变化及孔压变化。本专利技术的有益效果在于：该高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统的排水路径多样、固结速度快，可进行大尺寸试验蠕变试验，而且通过电脑控制后能够更加精准调控和测得试验数据。并且，在上述试验操作方法中沿透水石周边均匀布置一圈细沙，在圆形模具桶内部沿内壁放置一圈滤网防止泥浆沿孔流出，使试验更加精准；而将烘干的土磨成粉并配置1.2~1.5倍液限的泥浆并搅匀，将泥浆沿着圆形模具桶内壁慢慢注入，可使试验受到圆形模具桶内壁的摩擦影响更小，同时使圆形刚性加载板与圆形模具桶内壁的摩擦干扰减小，而且使用上述试样原土和1.2~1.5倍液限可使泥浆在封闭圆形模具桶壁上的孔洞时不会影响试样的性状，进而避免影响试验的精准度，从而提供试验数据的准确性。附图说明图1为本专利技术提供的高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统的结构示意图。图2为图1中的集水槽的结构平面示意图。图3为图2中的集水槽的立体结构示意图。图4为图1中的箍圈的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术进行说明参照图1-4所示，本专利技术提供的高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统，包括圆形模具桶1、气压加载系统、位移测量系统、孔压测量系统和固定支架3，圆形模具桶1底部设置于集水槽7上，集水槽7收集土样中的水，集水槽7通过管道与集水量筒14连接，气压加载系统对圆形模具桶1中的土样进行加载；圆形模具桶1由三瓣刚性板拼接而成，圆形模具桶1的侧壁密布有细孔用以排水，圆形模具桶1上下各设置有箍圈5箍紧桶壁，上下箍圈5用至少三根箍圈连杆9相连为一整体，圆形模具桶1内底部设置有底部透水石用以下部排水，圆形模具桶1顶部配置有顶部透水石；在本实施例中，所述上下箍圈5用采用四根箍圈连杆9相连为一整体，下部的箍圈5上开设有螺纹连接孔，所述上部的箍圈5上对应螺纹连接孔开设有箍圈通孔，箍圈连杆9穿过箍圈通孔与下部箍圈5上的螺纹连接孔连接，箍圈连杆9上端采用螺母锁紧；圆形模具桶1的上述锁紧和拼接结构的牢固度更高，有利于快速拆装。气压加载系统，包括气压控制器16，气压控制器16与电脑连接，由气压机18通过气管连接气压活塞控制装置6，并通过连接在活塞上的圆形刚性加载板3作用于土样顶面，气压活塞控制装置6由气压辅助控制器11和活塞装置组成，气压辅助控制器11与活塞装置设置进排气开关12，气压辅助控制器11配置气压仪表以精确控制气压大小，活塞下端与圆形刚性加载板3通过螺丝转换接头连接，圆形刚性加载板3上开设有多个孔用以上部排水和排气；在本实施例中，所述活塞杆19端部带有为轴向力传感器15，所述圆形模具桶1底部设置有与孔压测量器17连接的孔压感应片，孔压测量器17和轴向力传感器15与所述电脑连接；固定支架3，包括刚性底面板8、刚性支撑面板2和至少两根外螺丝杆4，刚性底面板8与与刚性支撑面板2之间采用多跟外螺丝杆4支承和连接，刚性底面板8提供一个平面并支撑上部装置，刚性支撑面板2中间开设有一个中间通孔，气压活塞控制装置6固定在刚性支撑面板2上并且活塞杆19穿过中间通孔，刚性支撑面板2两侧分别有圆形插孔，外螺丝杆4穿过圆形插孔与刚性底面板8螺纹连接，外螺丝杆4上端采用螺母连接固定。上述刚性底面板8和刚性支撑面板2采用外螺丝杆4拧紧的结构有利于调节松紧和对位置进行微调。本专利技术提供的上述高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统的试验操作方法，包括以下步骤:A、将气压活塞控制装置6固定在刚性支撑面板2上通过顶面的圆水准气泡调平，关闭气压阀门连接好气压管，将气压控制器逆时针调节到最小；B、将圆形的底部透水石放到圆形模具桶1底部，沿底部透水石周边均匀布置一圈细沙，在圆形模具桶1内部沿内壁放置一圈滤网防止泥浆沿孔流出；C、将烘干的土磨成粉并配置1.2~1.5倍液限的泥浆并搅匀；D、将泥浆沿着圆形模具桶1内壁慢慢注入，注意防止气泡的产生，注满后放上顶部透水石，将圆形刚性加载板3与顶部透水石对中；E、然后根据需要通过电脑控制气压控制器16和轴向力传感器15依次加力进行固结；利用气压活塞控制装置6及轴向力传感器15，电脑自动记录位移变化及孔压变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统，其特征是：包括圆形模具桶、气压加载系统、位移测量系统、孔压测量系统和固定支架，所述圆形模具桶底部设置于集水槽上，集水槽收集土样中的水，集水槽通过管道与集水量筒连接，气压加载系统对圆形模具桶中的土样进行加载；圆形模具桶由三瓣刚性板拼接而成，圆形模具桶的侧壁密布有细孔用以排水，圆形模具桶上下各设置有箍圈箍紧桶壁，上下箍圈用至少三根箍圈连杆相连为一整体，圆形模具桶内底部设置有底部透水石用以下部排水，圆形模具桶顶部配置有顶部透水石；气压加载系统，包括气压控制器，气压控制器与电脑连接，由气压机通过气管连接气压活塞控制装置，并通过连接在活塞上的圆形刚性加载板作用于土样顶面，气压活塞控制装置由气压辅助控制器和活塞装置组成，气压辅助控制器配置气压仪表以精确控制气压大小，活塞下端与圆形刚性加载板通过螺丝转换接头连接，圆形刚性加载板上开设有多个孔用以上部排水和排气；固定支架，包括刚性底面板、刚性支撑面板和至少两根外螺丝杆，刚性底面板与与刚性支撑面板之间采用多跟外螺丝杆支承和连接，刚性底面板提供一个平面并支撑上部装置，刚性支撑面板中间开设有一个中间通孔，气压活塞控制装置固定在刚性支撑面板上并且活塞杆穿过中间通孔，刚性支撑面板两侧分别有圆形插孔，外螺丝杆穿过圆形插孔与刚性底面板螺纹连接，外螺丝杆上端采用螺母连接固定。...

【技术特征摘要】
1.一种高含水率软黏土高围压制样及蠕变试验系统，其特征是：包括圆形模具桶、气压加载系统、位移测量系统、孔压测量系统和固定支架，所述圆形模具桶底部设置于集水槽上，集水槽收集土样中的水，集水槽通过管道与集水量筒连接，气压加载系统对圆形模具桶中的土样进行加载；圆形模具桶由三瓣刚性板拼接而成，圆形模具桶的侧壁密布有细孔用以排水，圆形模具桶上下各设置有箍圈箍紧桶壁，上下箍圈用至少三根箍圈连杆相连为一整体，圆形模具桶内底部设置有底部透水石用以下部排水，圆形模具桶顶部配置有顶部透水石；气压加载系统，包括气压控制器，气压控制器与电脑连接，由气压机通过气管连接气压活塞控制装置，并通过连接在活塞上的圆形刚性加载板作用于土样顶面，气压活塞控制装置由气压辅助控制器和活塞装置组成，气压辅助控制器配置气压仪表以精确控制气压大小，活塞下端与圆形刚性加载板通过螺丝转换接头连接，圆形刚性加载板上开设有多个孔用以上部排水和排气；固定支架，包括刚性底面板、刚性支撑面板和至少两根外螺丝杆，刚性底面板与与刚性支撑面板之间采用多跟外螺丝杆支承和连接，刚性底面板提供一个平面并支撑上部装置，刚性支撑面板中间开设有一个中间通孔，气压活塞控制装置固定在刚性支撑面板上并且活塞杆穿过中间通孔，刚性支撑面板两侧分别有圆形插孔，外螺丝杆穿过圆形插孔与刚性底面板螺纹连接，外螺丝杆上端...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷川，王永政，车良鹏，王军，蔡袁强，叶星池，庞宇翔，徐至臻，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33