一种制备软土原状土三轴试验试样的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备软土原状土三轴试验试样的方法，属于岩土工程技术领域，解决目前软土削样过程中的扰动大的技术问题，解决方案为：通过探井取出质量较好的块状土样，将其包裹保鲜膜后放入制冷装置中，在‑25℃至‑35℃环境下冷冻1至1.5小时；之后快速取出置于削土架上，用浸过冷水的钢丝锯快速旋转削切土样，得到质量较好的原状三轴样。本发明专利技术提供的一种制备软土原状土三轴试验试样的方法，通过将试样在冰箱预冻一段时间，再将其快速取出削样的方法，能够使土样在制样过程中维持自己的形状和结构，有效提高了土工试验的制样质量，尤其是针对极易受扰动的软土样。

A Method for Preparing Triaxial Test Specimens of Underground Soft Soil

The invention relates to a method for preparing triaxial test specimens of undisturbed soft soil, which belongs to the field of geotechnical engineering technology, and solves the technical problems of great disturbance in the process of cutting soft soil samples at present. The solution is as follows: taking good quality bulk soil samples through exploratory wells, wrapping them with fresh-keeping film, and putting them into refrigeration device, freezing them for 1.5 hours at 25 to 35. The original triaxial sample with good quality was obtained by rapidly rotating the soil sample with a wire saw immersed in supercooled water. The invention provides a method for preparing triaxial test sample of undisturbed soft soil. By pre-freezing the sample in the refrigerator for a period of time and then quickly removing and cutting the sample, the soil sample can maintain its shape and structure in the process of sample preparation, and effectively improve the quality of sample preparation of geotechnical test, especially for the soft soil sample which is very vulnerable to disturbance.

【技术实现步骤摘要】
一种制备软土原状土三轴试验试样的方法
本专利技术属于岩土工程
，特别涉及一种提高土工试样制样质量的方法，具体是一种能够使土样在制样过程中维持自己的形状和结构的方法，尤其是针对极易受扰动的软土样。
技术介绍
工程中地基的强度、变形、渗透等工程特性需要通过室内土工试验来测定，而制取的土样质量影响着所测指标的准确性。尤其是三轴试验样本的制取过程，需先将土块置于削土架上旋转削切。软土由于自身的高压缩性，不易在制样中保持自己的形状和结构，使得试验结果与其真实值相去甚远。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的不足，解决目前软土削样过程中的扰动大的技术问题，本专利技术提供一种制备软土原状土三轴试验试样的方法。本专利技术的设计构思为：本方法的创新点在于冷冻温度和冷冻时间的确定，由于水在0℃时变成冰后体积会膨胀，而水在零下30℃左右冻结时体积几乎不会变化，所以需预先将冰箱降至零下30℃左右，再将裹着保鲜膜的土样放入。土样裹保鲜膜是为了避免软土的水溢出结冰，造成土样的水分损失。根据多次实践证明，探井取的土样（约15cm*15cm*15cm）在冰箱中冷冻1h左右，就会使土块稍稍冻住，维持其自身的形状不易变形，同时还有较好的可削性。软土一般用钢丝锯削土效果较好，为了避免黏土粘于钢丝上，可将钢丝锯预先用凉水浸过。本专利技术通过以下技术方案予以实现。一种制备软土原状土三轴试验试样的方法，包括以下步骤：S1、准备削土架，并将钢丝锯浸泡于冷水中，留待后步使用；S2、从探井中取出块状土试样，将保鲜膜包裹在块状土试样的外部，然后将包裹有保鲜膜的块状土试样置于制冷设备中冷冻，冷冻温度为-25℃至-35℃，冷冻时间为0.5至1.5小时；S3、将步骤S2中冷冻后的块状土试样从制冷设备中取出，拆除块状土试样外部包裹的保鲜膜，将冷冻的块状土试样快速装卡在步骤S1准备好的削土架上，在块状土试样边缘的冰消融之前，采用步骤S1浸泡过冷水的钢丝锯对冷冻的块状土试样旋转切削，制得软土原状土三轴试验试样。进一步地，在所述步骤S2中，冷冻温度为零下30℃，冷冻时间为1小时。进一步地，在所述步骤S2中，从探井中取出的块状土试样的形状和尺寸为：棱长为15cm的正方体。进一步地，在所述步骤S3中，操作环境温度为2~5℃。与现有技术相比本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的一种制备软土原状土三轴试验试样的方法，通过将试样在冰箱预冻一段时间，再将其快速取出削样的方法，能够使土样在制样过程中维持自己的形状和结构，有效提高了土工试验的制样质量，尤其是针对极易受扰动的软土样。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述。制备尺寸为φ3.91cm*8cm的软土原状土三轴试验试样时的方法，包括以下步骤：S1、准备削土架，将其上、下部的卡槽换成φ3.91cm的尺寸，并将钢丝锯浸泡于冷水中，留待后步使用；S2、从探井中取出块状土试样，块状土试样的形状和尺寸为：棱长为15cm的正方体，将保鲜膜包裹在块状土试样的外部，然后将包裹有保鲜膜的块状土试样置于制冷设备中冷冻，冷冻温度为零下30℃，冷冻时间为1小时；S3、将步骤S2中冷冻后的块状土试样从制冷设备中取出，拆除块状土试样外部包裹的保鲜膜，将冷冻的块状土试样用步骤S1浸泡过冷水的钢丝锯快速沿土层深度方向对半切开，然后迅速装卡在步骤S1准备好的削土架上，在块状土试样边缘的冰消融之前，采用步骤S1浸泡过冷水的钢丝锯对冷冻的块状土试样旋转切削，制得直径符合要求的三轴试样。将试样从削土架上取下，套入三瓣膜中，削掉上下端多余土，使其高度符合要求。步骤S3中操作环境温度为2~5℃，减缓冷冻的块状土试样融化的速度。采用现有原状土三轴试样的制备方法，试样不易保持自己的形状，在削土过程中直径易变大、高度易变小，且不能卡在削土架上，制备出的原状土三轴试样往往不符合标准试样要求，制样质量低。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备软土原状土三轴试验试样的方法，其特征在于包括以下步骤：S1、准备削土架，并将钢丝锯浸泡于冷水中，留待后步使用；S2、从探井中取出块状土试样，将保鲜膜包裹在块状土试样的外部，然后将包裹有保鲜膜的块状土试样置于制冷设备中冷冻，冷冻温度为‑25℃至‑35℃，冷冻时间为0.5至1.5小时；S3、将步骤S2中冷冻后的块状土试样从制冷设备中取出，拆除块状土试样外部包裹的保鲜膜，将冷冻的块状土试样快速装卡在步骤S1准备好的削土架上，在块状土试样边缘的冰消融之前，采用步骤S1浸泡过冷水的钢丝锯对冷冻的块状土试样旋转切削，制得软土原状土三轴试验试样。

【技术特征摘要】
1.一种制备软土原状土三轴试验试样的方法，其特征在于包括以下步骤：S1、准备削土架，并将钢丝锯浸泡于冷水中，留待后步使用；S2、从探井中取出块状土试样，将保鲜膜包裹在块状土试样的外部，然后将包裹有保鲜膜的块状土试样置于制冷设备中冷冻，冷冻温度为-25℃至-35℃，冷冻时间为0.5至1.5小时；S3、将步骤S2中冷冻后的块状土试样从制冷设备中取出，拆除块状土试样外部包裹的保鲜膜，将冷冻的块状土试样快速装卡在步骤S1准备好的削土架上，在块状土试样边缘的冰消融之前，采用步骤S1...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢瑞娜，杨泽宇，张曦，张逸铭，霍辰光，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西,14