一种不同深度处饱和黏土试样的制备装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种不同深度处饱和黏土试样的制备装置，该制备装置包括试样模具、试样加载室和竖向加载装置；试样加载室由试样加载室底座、试样加载室侧壁和试样加载室顶盖构成；将试样模具和试样加载室侧壁分别通过模具槽和安装槽安装在试样加载室底座上；试样模具内部从下至上设有第一透水石、第一滤纸、黏土试样、第二滤纸、第二透水石、试样加载室顶盖；试样加载室安装在竖向加载装置上，通过竖向加载装置向试样加载室加压；本实用新型专利技术具有通用性，根据黏土类型和模拟埋深的不同调整试样模具尺寸，可用于各类埋深条件下不同类型的黏土制样；采用竖向加载装置提高了需要制备的不同深度黏土试样的制样精度和效率。

A device for preparing saturated clay samples at different depths

【技术实现步骤摘要】
一种不同深度处饱和黏土试样的制备装置
本技术涉及岩土工程的室内土工试验
，尤其涉及一种不同深度处饱和黏土试样的制备装置。
技术介绍
在我国沿海和沿江城市和地区，人口密集，建设工程多。与此同时，这类地区常常分布有深厚的软黏土地层，在这些区域开展地下工程建设活动，如地下空间开发、地下交通建设时，需要关注地下建筑物或构筑物周边软黏土变形的影响。明确软黏土的力学特性从而实现科学有效控制地软黏土的变形，是保障地下工程施工期和运营期的安全的关键所在。已有的研究表明，黏土的微观孔隙形态、力学特性以及变形特征与所受的压力密切相关。通过实验室手段快速简便地实现不同深度处饱和黏土试样的制备，可为开展各类探究不同埋深处软黏土的微观孔隙形态、力学特性和变形特征的土工试验提供有力的技术支持。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种不同深度处饱和黏土试样的制备装置。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种不同深度处饱和黏土试样的制备装置，该装置包括试样模具1、试样加载室3和竖向加载装置6；所述试样加载室3由试样加载室底座3-1、试样加载室侧壁3-2和试样加载室顶盖3-3构成，所述加载室底座3-1上具有内圈模具槽3-1-1、外圈安装槽3-1-2和径向导水槽3-1-3，所述试样模具1通过模具槽3-1-1安装在加载室底座3-1上，所述试样加载室侧壁3-2通过安装槽3-1-2安装在试样加载室底座3-1上；所述试样加载室3内注有无气水4，所述试样加载室3内和试样模具1内的无气水4通过径向导水槽3-1-3水力连通；所述试样模具1内部从下至上设有第一透水石3-4、第一滤纸3-5、黏土试样2、第二滤纸3-6、第二透水石3-7、试样加载室顶盖3-3；所述试样加载室3安装在竖向加载装置6上，所述竖向加载装置6用于向试样加载室3加载不同深度对应的压力。进一步地，所述试样加载室底座3-1在模具槽3-1-1范围等间距地分布着环形导水槽3-1-4；所述径向导水槽3-1-3通过试样加载室底座3-1的中心，等角度交叉分布于安装槽3-1-2范围内；所述径向导水槽3-1-3的深度大于环形导水槽3-1-4的深度；所述径向导水槽3-1-3和环形导水槽3-1-4用于黏土试样2加载过程中试样内部孔隙水的及时排出。进一步地，所述试样模具1为可拆卸的双瓣膜或三瓣膜。进一步地，所述竖向加载装置6由刚性底座6-1、带显示器的操作面板6-2、竖向加载轴6-3、竖向固定杆6-4、反力杆6-5和水平向固定杆6-6组成；所述竖向固定杆6-4由两根竖直的刚性杆组成，固定于刚性底座6-1上；所述竖向固定杆6-4、反力杆6-5和水平向固定杆6-6通过螺栓固定连接；填筑完黏土试样2的试样加载室3安装于竖向加载轴6-3上，调整反力杆6-5的长度使其底端顶紧试样加载室顶盖3-3中心的圆形凹槽3-3-1。与现有技术相比，本技术的有益效果：本技术具有通用性，根据黏土类型和模拟埋深的不同调整试样模具的尺寸，可用于各类埋深条件下不同类型的黏土的制样。本技术采用自动化竖向加载装置，提高了需要制备的不同深度黏土试样的制样精度和效率。附图说明图1(a)为试样加载室底座俯视图；图1(b)为试样加载室底座剖面示意图；图2为装黏土试样前的试样加载室剖面示意图；图3(a)为装填黏土试样完毕的试样加载室剖面示意图；图3(b)为装填黏土试样完毕的试样加载室侧视图；图3(c)为装填黏土试样完毕的试样加载室俯视图；图4为试样加载室安装于轴向加载装置上的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。本技术提供了一种不同深度处饱和黏土试样的制备装置，该装置包括试样模具1、试样加载室3和竖向加载装置6；所述试样加载室3由试样加载室底座3-1、试样加载室侧壁3-2和试样加载室顶盖3-3构成。如图1(a)、图1(b)所示，所述加载室底座3-1上具有内圈模具槽3-1-1、外圈安装槽3-1-2和径向导水槽3-1-3；所述试样模具1为可拆卸的双瓣膜或三瓣膜；所述试样加载室底座3-1在模具槽3-1-1范围等间距地分布着环形导水槽3-1-4；所述径向导水槽3-1-3通过试样加载室底座3-1的中心，等角度交叉分布于安装槽3-1-2范围内；所述径向导水槽3-1-3的深度大于环形导水槽3-1-4的深度；所述径向导水槽3-1-3和环形导水槽3-1-4用于黏土试样2加载过程中试样内部孔隙水的及时排出。如图2-图4所示，所述试样模具1通过模具槽3-1-1安装在加载室底座3-1上，所述试样加载室侧壁3-2通过安装槽3-1-2安装在试样加载室底座3-1上；所述试样加载室3内注有无气水4，所述试样加载室3内和试样模具1内的无气水4通过径向导水槽3-1-3水力连通；所述试样模具1内部从下至上设有第一透水石3-4、第一滤纸3-5、黏土试样2、第二滤纸3-6、第二透水石3-7、试样加载室顶盖3-3；所述试样加载室3安装在竖向加载装置6上，所述竖向加载装置6用于向试样加载室3加载不同深度对应的压力。所述竖向加载装置6由刚性底座6-1、带显示器的操作面板6-2、竖向加载轴6-3、竖向固定杆6-4、反力杆6-5和水平向固定杆6-6组成；所述竖向固定杆6-4由两根竖直的刚性杆组成，固定于刚性底座6-1上；所述竖向固定杆6-4、反力杆6-5和水平向固定杆6-6通过螺栓固定连接；填筑完黏土试样2的试样加载室3安装于竖向加载轴6-3上，调整反力杆6-5的长度使其底端顶紧试样加载室顶盖3-3中心的圆形凹槽3-3-1。在黏土试样2加载过程中，刚性底座6-1、竖向固定杆6-4、反力杆6-5和水平向固定杆6-6不发生相对位移，并保证装有黏土试样2的试样加载室3的顶面和地面水平。本技术的工作过程如下：(1)向试样加载室3内注入无气水4，待试样加载室3和试样模具1内的无气水4高度一致后，向试样模具1内依次安装第一透水石3-4和第一滤纸3-5；装黏土试样前的试样加载室如图2所示；所述试样模具1的高度根据黏土试样2的初始高度、第二滤纸3-6、第二透水石3-7和试样加载室顶盖3-3的高度确定，保证试样加载室顶盖3-3嵌入试样模具1内即可。(2)采用水下沉积法向试样模具1填筑黏土试样2；待填土至预定的黏土试样2的初始高度后，保证黏土试样2顶面水平，向试样模具1内依次安装第二滤纸3-6、第二透水石3-7和试样加载室顶盖3-3；装填黏土试样2完毕的试样加载室如图图3(a)、图3(b)、图3(c)所示；所述第一透水石3-4、第一滤纸3-5、第二滤纸3-6、第二透水石3-7在安装前采用无气水饱和；黏土试样2装填前预先在无气水中煮沸，在装填过程中土样始终位于无气水液面以下，可以保证制备的黏土试样充分饱和。(3)将填筑完黏土试样2的试样加载室3安装于竖向加载装置6上，并安装位移计7，如图4所示。(4)启动竖向加载装置6的加载系统，逐级加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不同深度处饱和黏土试样的制备装置，其特征在于，该装置包括试样模具(1)、试样加载室(3)和竖向加载装置(6)；所述试样加载室(3)由试样加载室底座(3-1)、试样加载室侧壁(3-2)和试样加载室顶盖(3-3)构成，所述加载室底座(3-1)上具有内圈模具槽(3-1-1)、外圈安装槽(3-1-2)和径向导水槽(3-1-3)，所述试样模具(1)通过模具槽(3-1-1)安装在加载室底座(3-1)上，所述试样加载室侧壁(3-2)通过安装槽(3-1-2)安装在试样加载室底座(3-1)上；所述试样加载室(3)内注有无气水(4)，所述试样加载室(3)内和试样模具(1)内的无气水(4)通过径向导水槽(3-1-3)水力连通；所述试样模具(1)内部从下至上设有第一透水石(3-4)、第一滤纸(3-5)、黏土试样(2)、第二滤纸(3-6)、第二透水石(3-7)、试样加载室顶盖(3-3)；所述试样加载室(3)安装在竖向加载装置(6)上，所述竖向加载装置(6)用于向试样加载室(3)加载不同深度对应的压力。/n

【技术特征摘要】
1.一种不同深度处饱和黏土试样的制备装置，其特征在于，该装置包括试样模具(1)、试样加载室(3)和竖向加载装置(6)；所述试样加载室(3)由试样加载室底座(3-1)、试样加载室侧壁(3-2)和试样加载室顶盖(3-3)构成，所述加载室底座(3-1)上具有内圈模具槽(3-1-1)、外圈安装槽(3-1-2)和径向导水槽(3-1-3)，所述试样模具(1)通过模具槽(3-1-1)安装在加载室底座(3-1)上，所述试样加载室侧壁(3-2)通过安装槽(3-1-2)安装在试样加载室底座(3-1)上；所述试样加载室(3)内注有无气水(4)，所述试样加载室(3)内和试样模具(1)内的无气水(4)通过径向导水槽(3-1-3)水力连通；所述试样模具(1)内部从下至上设有第一透水石(3-4)、第一滤纸(3-5)、黏土试样(2)、第二滤纸(3-6)、第二透水石(3-7)、试样加载室顶盖(3-3)；所述试样加载室(3)安装在竖向加载装置(6)上，所述竖向加载装置(6)用于向试样加载室(3)加载不同深度对应的压力。


2.根据权利要求1所述的一种不同深度处饱和黏土试样的制备装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：章丽莎，张世民，魏骁，王霄，邢丽，孙银锁，崔允亮，孙苗苗，
申请(专利权)人：浙江大学城市学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33