本实用新型专利技术公开了一种可控温的测定黄土湿陷性系数的装置，包括一个控温箱体，沿所述控温箱体内部设置有一个固定在其底部的平台，平台上放置一个具有内外壳体的压缩盒，压缩盒顶部设有加载上横梁，加载上横梁通过加载杆连接到压缩盒顶部的加载上盖上，加载上横梁并通过竖向传力杆连接到延伸至控温箱体底部外侧的下悬挂横梁上，下悬挂横梁上放置有加载构件；所述加载上盖上设有机电百分表，机电百分表外接至数据采集及计算机显示系统。本实用新型专利技术可实现对黄土地区湿陷性系数测定的条件控温，分析不同温度对湿陷性系数的影响，提高即有试验的精度，减少试验结果、计算结果同实际湿陷量与场地湿陷评判的误差。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种可控温的测定黄土湿陷性系数的设备和方法，尤其是可应用于模拟现场采样环境温度的外部加载湿陷性系数的测定装置。
技术介绍
在岩土工程勘察设计工作及描述黄土地区场地湿陷性评价中，黄土的湿陷性系数和自重湿陷性系数的测定至关重要。是黄土场地湿陷性评价的决定性指标。《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)中将其分为室内压缩试验、现场静荷载试验以及现场试坑浸水试验三种。其中现场静荷载试验和现场试坑浸水试验过程周期较长，一定程度上能较全面反映场的地湿陷性，但其试验过程较为复杂。而室内压缩试验则需采取较多的样品，一定程度上能反映不同深度处的黄土湿陷性。基于不同成因、分布的黄土湿陷性机理较为复杂、影响因素众多，导致了在黄土场地进行湿陷性评价及气候的设计工作中，由于勘察和试验所得的湿陷性系数离散型以及差别同计算所得的结果之间的差异，极有可能导致原先湿陷级别同场地湿陷性评价结果产生跨级别的误判，从而影响地基的处理和整治。尽管规范和诸多教材、著作对黄土的湿陷性进行了大量深入仔细的探讨，但是在现场取样过程中，由于现场温度条件和试验室温度条件的差别，对黄土的压缩性能产生了不同程度的影响，可能会对黄土的湿陷性指标的判定产生试验误差。由于土体的温度依赖性，使得这种差别性的影响更有可能放大。在黄土地区进行基础设计、地基处理和安全运营中，土体的温度场分布和变化规律是其重要的分析对象和控制性指标。对黄土体的湿陷性系数进行研究离不开温度的影响，因此需对湿陷性系数的测定有以下要求：1.尽可能模拟现场原有工况条件，真实反演出场地的湿陷性特征；2.减小试验室试验条件同现场的差别，修正湿陷性系数的温度影响；3.鉴于黄土的湿陷性系数同上覆压力的密切相关性，需提供可靠的压力系统来控制试验精度；4.加载及补水系统的可靠性；5.必须保障试验结果及计算结果同最终判定结果之间的逻辑一致性和有效性。总的来说，需要提供一种即可在现场测定黄土湿陷性系数的设备，又可在试验室反演现场温度条件进行测定湿陷性系数，可对黄土地区场地湿陷性判定、地基处理和基础设计等工程问题的提供技术支持的装置。
技术实现思路
鉴于上述，本技术的目的在于提供一种简洁、易行的可控温、可外部加载与实时补水的黄土湿陷性系数测定的装置。利用此装置，可有效减弱现场同试验室温度差别带来的结果误差，提高场地湿陷性判别精度，实现对黄土湿陷性机理的深入探讨，同时，为减小温度更替过程中湿陷性系数演变带来的工程问题提供技术支持。本技术的目的通过以下措施来实现：一种可控温的测定黄土湿陷性系数的装置，包括一个控温箱体，沿所述控温箱体内部设置有一个固定在其底部的平台，平台上放置一个具有内外壳体的压缩盒，压缩盒顶部设有加载上横梁，加载上横梁通过加载杆连接到压缩盒顶部的加载上盖上，加载上横梁并通过竖向传力杆连接到延伸至控温箱体底部外侧的下悬挂横梁上，下悬挂横梁上放置有加载构件；所述加载上盖上设有机电百分表，机电百分表外接至数据采集及计算机显示系统。进一步，所述压缩盒由内壳和外壳构成夹层，压缩盒内外壳之间的夹层为储水槽，通过补水管连接至箱体外部的量筒中。进一步，所述压缩盒内壳两侧壁设置有配套的环刀，内壳上下侧壁分别设置有上透水石和下透水石，上透水石和下透水石之间放置试验土样。进一步，所述平台为机玻璃平台，有机玻璃平台由支托脚架固定在控温箱体下部；在加载上横梁和有机玻璃平台上设置有预留的穿杆孔，竖向杆通过穿杆孔固定在上横杆上。进一步，所述加载体系上横杆两端镶嵌在可控温箱体内部侧壁的横梁轨道槽内，可进行上下移动。进一步，所述控温箱体上设有控温箱体制冷循环系统，并设有可视前后门。进一步，所述压缩盒内外壳体为铜质材质。进一步，所述下悬挂横梁上放置加载盘中的加载物为砝码，或采用动力加载。进一步，所述压缩盒下部预留有多个排水槽。本技术可实现对黄土地区湿陷性系数测定的条件控温，分析不同温度对湿陷性系数的影响，提高即有试验的精度，减少试验结果、计算结果同实际湿陷量与场地湿陷评判的误差。本技术的优点是：1.本技术基于现场温度环境与试验室温度环境的差别，提出控制和模拟现场温度条件的试验控温箱体，以减小温度对土体压缩性能的试验结果扰动。2.利用外部加载构件可有效减弱对箱体试验温度的扰动。3.通过在箱体顶部设置补水设备，可依据规范要求对试验土样进行实时补水。4.在箱体内部侧壁上设置加载上横梁的竖向移动轨槽，以限制加载上横梁的侧向移动，保证加载的方向不致发生偏转。5.压缩盒外壳固定在有机玻璃平台上，可减小压力使压缩盒体本身发生移动的影响。附图说明图1为本技术的可控温的外部加载黄土湿陷性系数测定结构示意图；图2为本技术的压缩盒示意图；图中：1.下悬挂横梁；2.竖向传力杆；3.支托脚架；4.(有机玻璃)平台；5.压缩盒；6.试验土样；7.下透水石；8.上透水石；9.加载上盖；10.加载杆；11.加载上横梁；12.横梁轨道槽；13.内壳；14.量筒；15.补水管；16.环刀；17.储水槽；18.机电百分表；19.控温箱体；20.穿杆孔；21.数据采集及计算机显示系统；22.控温箱体制冷循环系统；23.外壳。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明，但并不作为对本技术做任何限制的依据。如图1所示，该可控温的测定黄土湿陷性系数的装置，包括一个控温箱体19，沿控温箱体19内部设置有一个固定在控温箱体上的有机玻璃材质的平台4，平台4上放置一个具有内外壳体的压缩盒5，压缩盒5顶部设有加载上横梁11，加载上横梁11通过加载杆10加载到压缩盒5顶部的加载上盖9上，加载上横梁11并通过竖向传力杆2连接延伸至控温箱体19底部外侧的下悬挂横梁1，下悬挂横梁1上放置有加载盘。其中，压缩盒5内壳两侧壁设置有配套的环刀16，内壳上下侧壁分别设置有上透水石8和下透水石7，上透水石8和下透水石7之间可放置试验土样6；同时在压缩盒内外壳之间的腔体夹层为储水槽17，通过补水管15连接至箱体外部的量筒14中，可进行实时补水作业。控温箱体的控制温度可依据现场温度波动进行模拟重演。在上透水石8上部放置加载上盖9，加载上盖9中心设置有加载杆10，同时在加载上盖9上方设置紧密接触的机电百分表18，机电百分表18用于测定湿陷量；机电百分表18通过引线外接至外部设置的数据采集及计算机显示系统21中进行实时远程及时监控。整个压缩盒由螺栓固定在有机玻璃平台上，有机玻璃平台由支托脚架3固定在控温箱体下部，在加载上横梁11和有机玻璃平台上设置有预留的穿杆孔20，竖向传力杆2通过穿杆孔20固定在加载上横梁11上，竖向传力杆2则固定在下悬挂横梁1，下悬挂横梁1可悬挂砝码盘进行静力加载。加载上横梁11两端镶嵌在控温箱体19内部侧壁的横梁轨道槽12内，可自由进行上下移动，防止其进行侧向摆动而引起加载产生偏心力矩。本装置中，控温箱体上设有控温箱体制冷循环系统22，并设可视前后门，可将前后门打开放置在勘察现场，实时测定。压缩盒5内外壳体采用铜质材质，以防水对其的侵扰。压缩盒下部预留多个排水槽。上述加载构件为静力加载，也可更换为动力加载构件。补水过程可依据规范推荐进行补水作业。图2所示了黄土湿陷性系数压缩盒的示意图。由内壳13、外本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可控温的测定黄土湿陷性系数的装置，其特征在于：包括一个控温箱体(19)，沿所述控温箱体(19)内部设置有一个固定在其底部的平台(4)，平台(4)上放置一个具有内外壳体的压缩盒(5)，压缩盒(5)顶部设有加载上横梁(11)，加载上横梁(11)通过加载杆(10)连接到压缩盒(5)顶部的加载上盖(9)上，加载上横梁(11)并通过竖向传力杆(2)连接到延伸至控温箱体(19)底部外侧的下悬挂横梁(1)上，下悬挂横梁(1)上放置有加载构件；所述加载上盖(9)上设有机电百分表(18)，机电百分表(18)外接至数据采集及计算机显示系统(21)。
【技术特征摘要】
1.一种可控温的测定黄土湿陷性系数的装置，其特征在于：包括一个控温箱体(19)，沿所述控温箱体(19)内部设置有一个固定在其底部的平台(4)，平台(4)上放置一个具有内外壳体的压缩盒(5)，压缩盒(5)顶部设有加载上横梁(11)，加载上横梁(11)通过加载杆(10)连接到压缩盒(5)顶部的加载上盖(9)上，加载上横梁(11)并通过竖向传力杆(2)连接到延伸至控温箱体(19)底部外侧的下悬挂横梁(1)上，下悬挂横梁(1)上放置有加载构件；所述加载上盖(9)上设有机电百分表(18)，机电百分表(18)外接至数据采集及计算机显示系统(21)。2.根据权利要求1所述的一种可控温的测定黄土湿陷性系数的装置，其特征在于：所述压缩盒(5)由内壳(13)和外壳(23)构成夹层，压缩盒内外壳之间的夹层为储水槽(17)，通过补水管(15)连接至箱体外部的量筒(14)中。3.根据权利要求1所述的一种可控温的测定黄土湿陷性系数的装置，其特征在于：所述压缩盒(5)内壳两侧壁设置有配套的环刀(16)，内壳上下侧壁分别设置有上透水石(8)和下透水石(7)，上透水石(8)和下透水石(7)...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘华，刘凤云，张硕成，刘冰，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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