本發明專利技術涉及土體的觸變性技術領域，具體是一種測土樣觸變性的室內測量裝置及測量方法。包括擾動攪拌機，所述擾動攪拌機包括開口朝上的呈圓柱狀的下部筒體，螺紋配合于下部筒體開口處的上部攪拌蓋，安裝于上部攪拌蓋內側中部且輸出端朝下的電機，固定于電機輸出端的動力軸，均勻安裝于動力軸下端且呈放射狀排布的若干攪拌葉片，所述上部攪拌蓋上開有接線孔，電機通過接線孔與操作系統相連。本發明專利技術通過控制攪拌時間可達到不同擾動攪拌功（擾動程度），從而可測出多組土體強度恢復數據，進而獲得土體絕對強度恢復關系與相對強度恢復關系。
【技術實現步驟摘要】
一種測土樣觸變性的室內測量裝置及測量方法
本專利技術涉及土體的觸變性
，具體是一種測土樣觸變性的室內測量裝置及測量方法。
技術介紹
觸變性是指在外力的作用下，土的結構強度劇烈降低，甚至發生流動。停止施加外力后隨時間的增長，結構和強度逐漸恢復的現象。在強夯、打樁等施工過程中，地基土受到沖擊荷載的作用而產生振動，高靈敏性土體的觸變性可能導致土體的強度大幅降低甚至喪失，地基土體失穩滑坡，甚至工后沉降，這些工程災害都是不容忽視的。當今社會，國內外學者很早就開始關注土體的觸變性。研究表明，土體觸變性可能導致地基失穩、軟土地基滑坡、樁基下沉、地面沉降等工程地質災害，此外也可能影響壓實土的強度增加達到100％或者更多。目前，對于土體觸變性研究方向可分為觸變機理和觸變性影響因素兩個方向，國內外學者對于土體觸變性的研究多數集中在出邊機理，觸變強度增長趨勢方面，對于擾動土體觸變強度增長的影響因素方面也多集中在施工方法對其影響上，而在土體的物理性質對于土體觸變性的影響方面探討較少。并且主要的研究方法為試驗研究，但是試驗過程對土體擾動程度定義模糊，沒有對擾動程度-靜置強度恢復程度之間關系詳細闡述，所得結果并不能很好表示土體的觸變性。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種測土樣觸變性的室內測量裝置及測量方法。本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種測土樣觸變性的室內測量裝置，包括擾動攪拌機，所述擾動攪拌機包括開口朝上的呈圓柱狀的下部筒體，螺紋配合于下部筒體開口處的上部攪拌蓋，安裝于上部攪拌蓋內側中部且輸出端朝下的電機，固定于電機輸出端的動力軸，均勻安裝于動力軸下端且呈放射狀排布的若干攪拌葉片，所述上部攪拌蓋上開有接線孔，電機通過接線孔與操作系統相連。另外，本專利技術提供了一種測土樣觸變性的室內測量方法，包括如下步驟：①取原狀土體，試驗使用取環刀樣測試土體密度，多余土測土體的含水率；②將取出的原狀土整塊試驗土體固定在削土器上，將土塊削成圓柱體，削土體過程應盡可能小心保持土體圓柱體完整，避免對原狀土造成擾動；對削好的圓柱形原狀土體稱重，稱得重量為M1；進行土體無側限抗壓強度試驗，獲得原狀土的無側限抗壓強度qu,0；③取原狀土放入擾動攪拌機的下部筒體中，蓋上上部攪拌蓋并旋緊，通過控制擾動攪拌時間，確定擾動攪拌功w；將攪拌后的土體傾倒出下部筒體，重新測得土體含水率，調節土體含水率重新與原狀土樣相等；④先在擊實器盛樣的容器內壁涂抹凡士林，對步驟③經過擾動、調節含水率后的土體進行擊實，使得擊實后所得土體與原狀土密實度相同；⑤取出步驟④中所壓實土體，注意取出過程中應避免對土體擾動，立刻對所取出土體進行無側限抗壓強度試驗，獲得擾動攪拌功w后土體無側限抗壓強度qu(w)；⑥重復步驟三次步驟③至④，將三次擊實后所得土體包裹保鮮膜放入保濕皿中分別靜置3天、7天、28天，注意取出和保存過程中應盡量避免對土體造成擾動，對靜止后土體做無側限抗壓強度試驗，獲得經擾動攪拌功w并靜置T時間后的土體無側限抗壓強度qu,T(w)；⑦重復步驟③至⑥，測得不同擾動攪拌功w對土體無側限抗壓強度qu(w)影響及不同擾動攪拌功w下靜止恢復3天、7天、28天后的無側限抗壓強度qu,T(w)影響；⑧通過上述步驟①至⑦，分析數據，可得出：⑧-1.擾動攪拌程度與絕對強度恢復程度關系：用擾動攪拌前后無側限抗壓強度的變化來反映土體的擾動程度擾動攪拌程度定義：D(w)＝(qu,0-qu(w))/qu,0其中w：擾動攪拌功qu,0：原狀土的無側限抗壓強度qu(w)：擾動攪拌功w后土體無側限抗壓強度擾動攪拌強度比率：B＝qu(w)/qu,0得出：D(w)＝1-B靜置時間T后土體絕對強度恢復程度RT(w)定義：RT(w)＝(qu,T(w)-qu(w))/qu,0其中w：擾動攪拌功T：靜置時間qu,T(w)：經擾動攪拌功w并靜置T時間后的土體無側限抗壓強度結合公式，將qu,0用D(w)表示，有：qu,0＝qu(w)/(1-D(w))根據上述公式可以計算出在土體其他條件不變的情況下，土體靜置強度恢復程度與土體擾動程度之間關系為：RT(w)＝(qu,T(w)/qu(w)-1)*(1-D(w))＝(A-1)*(1-D(w))＝(A-1)*B其中：A＝qu,T(w)/qu(w)為土體的觸變強度比率⑧-2.擾動攪拌程度與相對強度恢復關系觸變過程相對強度恢復程度Mw定義：Mw＝(qu,T(w)-qu(w))/(qu,0-qu(w))Mw＝(qu,T(w)/qu(w)-1)*(1-D(w))/D(w))＝(A-1)*(1-D(w))/D(w))＝(A-1)/(B/(1-B))對土體絕對強度恢復關系與相對強度恢復關系比較。本專利技術通過控制攪拌時間可達到不同擾動攪拌功(擾動程度)，從而可測出多組土體強度恢復數據，進而獲得土體絕對強度恢復關系與相對強度恢復關系。本專利技術裝置設計科學嚴謹、易于操作、實用性強。對土體擾動程度定義清晰，測量結果能夠很好的表示土體的物理性質對于土體觸變性影響，從而提高了研究的精確性、可靠性和全面性。附圖說明圖1為本專利技術所述攪拌擾動機的結構示意圖。圖中：1-上部攪拌蓋，2-電機，3-動力軸，4-攪拌葉片，5-下部筒體。具體實施方式為了更清楚的說明本專利技術，下面結合附圖及室內實際情況，對測量裝置及方法進行更詳細的闡述：一種測土樣觸變性的室內測量裝置，包括攪拌擾動機，所述擾動攪拌機包括開口朝上的呈圓柱狀的下部筒體5(高22cm,外徑22cm,內徑20cm,底部厚1.5cm)，螺紋配合于下部筒體5開口處的上部攪拌蓋1(高8cm,外徑24cm,內徑22cm,蓋厚0.6cm)，安裝于上部攪拌蓋1內側中部且輸出端朝下的電機2(功率550w)，固定于電機2輸出端的動力軸3(軸長5cm,軸直徑0.6cm)，均勻安裝于動力軸3下端且呈放射狀排布的若干攪拌葉片4(四葉,每葉攪拌葉片4高度10cm,寬度5cm,相鄰攪拌葉片4之間夾角90°，攪拌葉片4位于下部筒體5中部)，所述上部攪拌蓋1上開有接線孔，電機2通過接線孔與操作系統相連。一種測土樣觸變性的室內測量方法，包括如下步驟：①取原狀土體，試驗使用取環刀樣測試土體密度，多余土測土體的含水率；②將取出的原狀土整塊試驗土體固定在削土器上，將土塊削成圓柱體(直徑40mm，高度100mm)，削土體過程應盡可能小心保持土體圓柱體完整，避免對原狀土造成擾動；對削好的圓柱形原狀土體稱重，稱得重量為M1；進行土體無側限抗壓強度試驗，獲得原狀土的無側限抗壓強度qu,0；③取原狀土放入擾動攪拌機的下部筒體5中，蓋上上部攪拌蓋1并旋緊，通過控制擾動攪拌時間(30s)，確定擾動攪拌功w(550*30＝16500J)；將攪拌后的土體傾倒出下部筒體5，重新測得土體含水率，調節土體含水率重新與原狀土樣相等；④先在擊實器盛樣的容器內壁涂抹凡士林，對步驟③經過擾動、調節含水率后的土體進行擊實，使得擊實后所得土體與原狀土密實度相同；⑤取出步驟④中所壓實土體，注意取出過程中應避免對土體擾動，立刻對所取出土體進行無側限抗壓強度試驗，獲得擾動攪拌功w后土體無側限抗壓強度qu(w)；⑥重復步驟三次步驟③至④，將三次擊實后所得土體包裹保鮮膜放入保濕皿中分別靜置3天、7天、28天，注意取出和保存過程中應盡量避免對土本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種測土樣觸變性的室內測量裝置，其特征在于，包括擾動攪拌機，所述擾動攪拌機包括開口朝上的呈圓柱狀的下部筒體（5），螺紋配合于下部筒體（5）開口處的上部攪拌蓋（1），安裝于上部攪拌蓋（1）內側中部且輸出端朝下的電機（2），固定于電機（2）輸出端的動力軸（3），均勻安裝于動力軸（3）下端且呈放射狀排布的若干攪拌葉片（4），所述上部攪拌蓋（1）上開有接線孔，電機（2）通過接線孔與操作系統相連。
【技術特征摘要】
1.一種測土樣觸變性的室內測量裝置，其特征在于，包括擾動攪拌機，所述擾動攪拌機包括開口朝上的呈圓柱狀的下部筒體（5），螺紋配合于下部筒體（5）開口處的上部攪拌蓋（1），安裝于上部攪拌蓋（1）內側中部且輸出端朝下的電機（2），固定于電機（2）輸出端的動力軸（3），均勻安裝于動力軸（3）下端且呈放射狀排布的若干攪拌葉片（4），所述上部攪拌蓋（1）上開有接線孔，電機（2）通過接線孔與操作系統相連。2.一種測土樣觸變性的室內測量方法，其特征在于，包括如下步驟：①取原狀土體，試驗使用取環刀樣測試土體密度，多余土測土體的含水率；②將取出的原狀土整塊試驗土體固定在削土器上，將土塊削成圓柱體，削土體過程應盡可能小心保持土體圓柱體完整，避免對原狀土造成擾動；對削好的圓柱形原狀土體稱重，稱得重量為M1；進行土體無側限抗壓強度試驗，獲得原狀土的無側限抗壓強度qu,0；③取原狀土放入擾動攪拌機的下部筒體（5）中，蓋上上部攪拌蓋（1）并旋緊，通過控制擾動攪拌時間，確定擾動攪拌功w；將攪拌后的土體傾倒出下部筒體（5），重新測得土體含水率，調節土體含水率重新與原狀土樣相等；④先在擊實器盛樣的容器內壁涂抹凡士林，對步驟③經過擾動、調節含水率后的土體進行擊實，使得擊實后所得土體與原狀土密實度相同；⑤取出步驟④中所壓實土體，注意取出過程中應避免對土體擾動，立刻對所取出土體進行無側限抗壓強度試驗，獲得擾動攪拌功w后土體無側限抗壓強度qu(w)；⑥重復步驟三次步驟③至④，將三次擊實后所得土體包裹保鮮膜放入保濕皿中分別靜置3天、7天、28天，注意取出和保存過程中應盡量避免對土體造成擾動，對靜止后土體做無側限抗壓強度試驗，獲得經擾動攪拌功w并靜置T時間后的土體無側限抗壓強度qu,T(w)；⑦重復步...
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓鵬舉，郝鈺，王美茹，謝瑞珍，
申請(專利權)人：太原理工大學，
類型：發明
國別省市：山西,14
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