一种扰动土强度恢复度测试方法技术

本发明专利技术公开了一种扰动土强度恢复度测试方法，测试装置包括振动锤、连接轴、可升降振动杆、振动锤固定支架、振动板和支撑桌架；振动锤安装在振动锤固定支架上方并与液压动力装置连接；连接轴安装在振动锤上并与可升降振动杆连接，可升降振动杆竖向贯穿支撑桌架，振动板安装在可升降振动杆顶部，振动板底部设置有调平支腿；下层置样盒和上层置样盒安装在振动板上。首先调节振动板底部的调平支腿，利用锥式液塑限仪检测原状土样的锥入深度；然后升高可升降振动杆将振动板顶起，模拟现场施工对土体的扰动作用，检测扰动土强度恢复后的锥入深度；然后将扰动土样放入恒温恒湿箱内养护，检测扰动土强度恢复后的锥入深度；最后计算扰动土强度恢复度。土强度恢复度。土强度恢复度。

【技术实现步骤摘要】
一种扰动土强度恢复度测试方法


[0001]本专利技术涉及岩土工程试验
，特别是涉及一种扰动土强度恢复度测试方法。

技术介绍

[0002]岩土工程施工过程中打桩、基坑开挖、强夯等都不可避免将对周围土体产生扰动，结构性黏土受到施工扰动后，会导致其微观结构损伤及宏观强度降低，静置后土体强度又将不断恢复，结构性土体的这种强度触变特性给工程设计与施工带来了极大挑战。
[0003]目前，对施工扰动后土体强度恢复度检测进行的现场试验过程繁琐、耗费人力物力；室内试验多采用三轴压缩方法，所用的重塑土样为将原状土结构彻底破坏后制得，但现场土体大多并未完全破坏，这与实际工程情况并不相符。
[0004]因此，需要开发一种操作简便、贴合实际工况且可对试验数据实时检测的试验设备和试验方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种扰动土强度恢复度测试方法。
[0006]为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：
[0007]一种扰动土强度恢复度测试方法，采用一种测试装置，测试装置包括：振动锤、连接轴、可升降振动杆、液压动力装置、振动控制装置、振动锤固定支架、调平支腿、振动板、下层置样盒、上层置样盒、锥式液塑限仪和支撑桌架；
[0008]所述振动锤安装在振动锤固定支架的正上方，并与液压动力装置连接，液压动力装置为振动锤的振动提供动力；所述振动控制装置与液压动力装置连接；所述连接轴安装在振动锤上，并与可升降振动杆连接，用于带动可升降振动杆振动；所述可升降振动杆竖向贯穿支撑桌架的中心镂空部分，所述振动板安装在可升降振动杆顶部；
[0009]所述下层置样盒和上层置样盒安装在振动板上，用于盛放扰动土样；所述锥式液塑限仪安装在支撑桌架上；在振动板的上表面中心位置设置有内螺纹孔，该内螺纹孔为盲孔，对应的在所述下层置样盒的周壁上设置有外螺纹，下层置样盒与振动板通过螺旋连接；上层置样盒的底部设置有刃脚；
[0010]在振动板上设置水准泡，用于根据水准泡中的气泡位置，判断振动板是否平稳；在振动板底部四角设置有调平支腿，用于使振动板水平放置在支撑桌架上；
[0011]在振动板的底面中心位置设置有与可升降振动的顶部相配合的凹槽，可升降振动杆的顶部安装进该凹槽中；
[0012]采用所述测试装置的试验方法，包括以下步骤：
[0013]步骤一，将上层置样盒的刃脚向下放置在原状土样上，均匀用力将上层置样盒垂直下压至土样超出上层置样盒上沿，用切土刀将上下两端多余土体削去修平，并将装有土
样的上层置样盒轻稳缓慢的放入下层置样盒中，将上层置样盒与下层置样盒一起放入振动板上并使下层置样盒外螺纹与振动板内螺纹孔进行螺旋连接；
[0014]步骤二，调节振动板底部的调平支腿，使得振动板水平放置在支撑桌架上，且使锥尖刚好与土样表面接触，启动锥式液塑限仪，让落锥自由下沉，读取锥入深度；
[0015]旋转上层置样盒，改变落锥锥尖与土样接触位置，重复进行2次落锥试验，取平均值作为原状土样的锥入深度；
[0016]收起振动板调平支腿，升高可升降振动杆高度至合适位置，将振动板顶起；设置振动频率和时间，开启振动控制开关，模拟现场施工对土体的扰动作用；振动结束后，降低可升降振动杆高度，再次调节振动板的调平支腿，使振动板水平放置在支撑桌架上，然后开启液塑限仪进行落锥试验并重复进行至少2次，取平均值作为扰动土样的锥入深度；
[0017]旋转下层置样盒，将上层置样盒和扰动土样一同放入恒温恒湿箱内养护，根据实验需求养护至规定时间后将土样取出，再次进行落锥试验，获得扰动土强度恢复后的锥入深度；
[0018]步骤三，根据原状土样的锥入深度与扰动土样的锥入深度和扰动土强度恢复后的锥入深度，计算扰动土在不同恢复度下的不排水强度指标及扰动土强度恢复度。
[0019]在上述技术方案中，所述上层置样盒为圆筒型，其内径优选为12cm，高为10cm。
[0020]在上述技术方案中，在支撑桌架下部四角设置支脚，用于支撑这个测试设备。
[0021]在上述技术方案中，支撑桌架下部安装有柜门，在柜门外侧安装有操作面板，所述操作面板与振动控制装置和可升降振动杆连接，用于向液压动力装置和可升降振动杆发送控制指令，振动控制装置根据操作面板的输入的指令调节驱动液压动力装置的振动频率和振动时间，所述可升降振动杆根据操作面板输入的指令向上升起或向下降低。
[0022]在上述技术方案中，在可升降振动杆和支撑桌架的中心镂空部分之间安装减噪橡胶圈，减噪橡胶圈紧箍在可升降振动杆上。
[0023]在上述技术方案中，减噪橡胶圈的中间镂空部分具有多层褶皱，减噪橡胶圈外缘部分为加厚橡胶条并设有孔洞用于固定螺栓穿入，用固定螺栓将减噪橡胶圈外缘部分固定在支撑桌架上。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0025]1.本专利技术实现对原状土受到振动后扰动状态的模拟；通过测试设备，揭示了土体受到扰动后不排水强度指标的变化规律；通过扰动土强度恢复后指标与原状土强度指标对比计算，确定了土体强度恢复情况。
[0026]2.本专利技术通过将振动装置和落锥式液塑限仪组成测试设备，通过振动控制装置可实现不同频率、不同时长的振动工况模拟，使试验土样处于更真实的受力状态中，提高了试验的合理性与准确度。
[0027]3.本专利技术在满足试验要求的前提下将土体受振动作用和落锥试验合二为一，试验装置简化，占用空间体积缩小，减少土体移动次数，避免土体受到其他干扰而影响强度特性实验结果。
附图说明
[0028]图1所示为本专利技术的扰动土强度恢复度测试装置整体结构示意图。
[0029]图2所示为本专利技术的支撑桌架底部柜门示意图。
[0030]图3所示为本专利技术的振动板与置样盒的连接结构示意图。
[0031]图4所示为本专利技术的振动板底面示意图。
[0032]图5所示为本专利技术的减噪橡胶圈与振动杆和支撑桌架的连接示意图。
[0033]图6所示为本专利技术的扰动土不排水强度指标恢复规律曲线示意图。
具体实施方式
[0034]以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0035]实施例一
[0036]一种扰动土强度恢复度测试装置，参见图1、图2，该装置包括：振动锤1、连接轴2、可升降振动杆3、液压动力装置4、振动控制装置5、振动锤固定支架6、减噪橡胶圈8、调平支腿9、振动板10、下层置样盒11、上层置样盒12、水准泡13、落锥14、锥式液塑限仪15、支撑桌架16、支脚17、操作面板18、柜门19和电源20。
[0037]所述振动锤1安装在振动锤固定支架6的正上方，并与液压动力装置4连接，液压动力装置4为振动锤1的振动提供动力；所述振动控制装置5与液压动力装置4连接，并安装在柜门内侧，用于驱动液压动力装置运行；所述连接轴2安装在振动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扰动土强度恢复度测试方法，其特征在于：采用一种测试装置，测试装置包括：振动锤、连接轴、可升降振动杆、液压动力装置、振动控制装置、振动锤固定支架、调平支腿、振动板、下层置样盒、上层置样盒、锥式液塑限仪和支撑桌架；所述振动锤安装在振动锤固定支架的正上方，并与液压动力装置连接，液压动力装置为振动锤的振动提供动力；所述振动控制装置与液压动力装置连接；所述连接轴安装在振动锤上，并与可升降振动杆连接，用于带动可升降振动杆振动；所述可升降振动杆竖向贯穿支撑桌架的中心镂空部分，所述振动板安装在可升降振动杆顶部；所述下层置样盒和上层置样盒安装在振动板上，用于盛放扰动土样；所述锥式液塑限仪安装在支撑桌架上；在振动板的上表面中心位置设置有内螺纹孔，该内螺纹孔为盲孔，对应的在所述下层置样盒的周壁上设置有外螺纹，下层置样盒与振动板通过螺旋连接；上层置样盒的底部设置有刃脚；在振动板上设置水准泡，用于根据水准泡中的气泡位置，判断振动板是否平稳；在振动板底部四角设置有调平支腿，用于使振动板水平放置在支撑桌架上；在振动板的底面中心位置设置有与可升降振动的顶部相配合的凹槽，可升降振动杆的顶部安装进该凹槽中；采用所述测试装置的试验方法，包括以下步骤：步骤一，将上层置样盒的刃脚向下放置在原状土样上，均匀用力将上层置样盒垂直下压至土样超出上层置样盒上沿，用切土刀将上下两端多余土体削去修平，并将装有土样的上层置样盒轻稳缓慢的放入下层置样盒中，将上层置样盒与下层置样盒一起放入振动板上并使下层置样盒外螺纹与振动板内螺纹孔进行螺旋连接；步骤二，调节振动板底部的调平支腿，使得振动板水平放置在支撑桌架上，且使锥尖刚好与土样表面接触，启动锥式液塑限仪，让落锥自由下沉，读取锥入深度；旋转上层置样盒，改变落锥锥尖与土样接触位置，重复进行2次落锥试验，取平均值作为原状土样的锥入深度；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉莹，李斌，付建宝，
申请(专利权)人：中交第一航务工程局有限公司天津港湾工程质量检测中心有限公司，
类型：发明
国别省市：